Internet
Das Internet ist ein globales Netzwerk, das aus vielen miteinander verbundenen Rechnernetzen besteht und den Austausch von Daten und Informationen ermöglicht.
Vorgehensweise
Lies dich selbständig durch dieses Kapitel durch, dabei
- löst du die Aufgaben und notierst deine Ergebnisse
- vor jedem «gewonnene Erkenntnisse» überlegst du kurz, was eine gewonnene Erkenntnis sein könnte – und zwar bevor du das Kästchen aufklappst
- lies die «gewonnenen Erkenntnisse» durch und überlege dir, was damit genau gemeint ist
- falls du eine Frage hast oder eine Erkenntnis notiert hast, die nicht aufgelistet wird, dann halte dies fest, damit wir am Schluss darüber sprechen können
Wir befinden uns auf der Internet-Schicht: Hier werden IP-Pakete vom Start- zum Zielgerät transportiert. Bei ihrem Weg durch das Internet müssen die Pakete geleitet werden – man spricht von Routing.
Bernmobil
Durch das Verkehrsnetz von Bernmmobil wird der öffentliche Verkehr in der Stadt Bern sichergestellt.
Aufgabe: Auf Papier
Du möchtest vom Gymnasium auf den Gurten:
- Welche Möglichkeiten hast du?
Haltestellen, die du zu Fuss erreichen kann, sind Aegertenstrasse und Helvetiaplatz.
Aufgabe: Am Computer
Du möchtest vom Gymnasium auf den Gurten:
- Welchen Weg schlägt dir bernmobil.ch vor?
- Ändert sich der Vorschlag spät in der Nacht?
gewonnene Erkenntnisse
- Es gibt mehrere Wege, welche ans Ziel führen.
- Der optimale Weg kann sich ändern.
Analogien
- WLAN
- zu Fuss bis zur nächsten Haltestelle
- Sichtbare WLANs
- Haltestellen, die zu Fuss erreichbar sind: Aegertenstrasse & Helvetiaplatz
- Rechnernetz (LAN)
- mit Bus, Tram oder Gurtenbahn
- Router
- Umsteigen an gewissen Haltestellen
Routing für Touristen
Datenpakete sind – anders als wir als Passagiere von Bernmobil – nicht intelligent. Sie wissen nicht, wie sie umsteigen müssen. Dies muss jemand anders tun.
Wir nehmen also an, wir seien Touristen und wollen vom Gymer auf den Gurten fahren. An den Haltestellen, müssen wir also Informationen finden, ob und auf welchen Bus/welches Tram wir umsteigen müssen. Auch können wir uns keine künftigen Umsteige-Vorgänge merken, immer nur die aktuelle Haltestelle.
Aufgabe: Routing-Tabelle
Erstelle für das Ziel «Gurten» Umsteige-Anleitungen für die folgenden Haltestellen :
- Aegertenstrasse
- Helvetiaplatz
- Zytglogge
- Sulgenau
- Gurtenbahn
Beispiel-Anleitung
| Haltestelle | Umsteigen auf |
|---|---|
| Hauptbahnhof | auf Linie 9 in Richtung Wabern umsteigen |
Aufgabe: andere Ziele
Die Anleitungen müssten natürlich auch Anweisungen haben für andere Ziele.
- Wie würde eine Umsteigungsweisung lauten für 6 obenstehenden Haltestellen für das Ziel «Zürich»?
- Wie für das Ziel «Genf»?
- Muss jede Haltestelle wirklich Anweisungen für jedes andere Ziel haben?
gewonnene Erkenntnisse
Es können Anweisungen «delegiert» werden: So muss nur der Hauptbahnhof wissen, in welchen Zug man einsteigen muss für Zürich oder Genf. Die anderen bernmobil-Haltestellen leiten alle Anfragen ausserhalb des bernmobil-Netzes an den Hauptbahnhof weiter.
Aufgabe: Ausfall Schienennetz
Du möchtest vom Gymnasium auf den Gurten:
Wegen einer grösseren Fehlfunktion stehen aber sämtliche Trams. Busse verkehren weiterhin.
- Finde einen neuen Weg!
gewonnene Erkenntnisse
- Es gibt verschiedene Wege, auch normalerweise nicht optimale
- Dadurch existiert eine gewisse Ausfallsicherheit
Aufgabe: Grosse Gruppe
4 Parallelklassen – also ca. 100 Personen inkl. LK machen einen Ausflug zum Abendpicknick auf den Gurten.
Wie kommen sie am schnellsten dahin, wenn wir damit rechnen, dass wegen Corona und dem Feierabendverkehr maximal 25 Personen pro Tram/Bus Platz finden?
gewonnene Erkenntnisse
Bei Engpässen können verschiedene Wege gleichzeitig benutzt werden. (Load-Balancing)
Routing für Datenpakete
Routing-Algorithmen sorgen dafür, dass Datenpakete ihren Weg durch das Internet finden. Dabei kann es sein, dass mehrere Pakete mit dem selben Ziel unterschiedliche Routen nehmen.
Router im Schichtenmodell
Router stellen die Verbindung zwischen unterschiedlichen Netzwerken her. Sie müssen die IP-Pakete auspacken, damit diese gemäss der IP-Adresse weitergeleitet werden können. Dabei bedienen sich Router spezieller Tabellen, welche angeben, wohin ein Paket mit einer bestimmten IP-Adresse hingeleitet werden soll.
Routen verfolgen
Der Befehl traceroute (macOS) resp. tracert (Windows) kann die Route von IP-Pakete nachverfolgen. Dabei werden die Zwischenstationen – also dort wo das Paket entpackt und gemäss Ziel-IP-Adresse weitergeleitet wird – angezeigt.
Aufgabe: traceroute
Öffne eine Eingabeaufforderung und gib die folgendene drei Befehl ein:
tracert admin.ad.kinet.ch
tracert www.google.ch
tracert www.gymkirchenfeld.ch
Beobachte den Output. Erkennst du Gemeinsamkeiten oder irgendeine spezielle Zwischenstation?
«Highspeed-Routen»
Schweiz
Auf der untenstehenden Karte erkennt man die schnellsten Leitungen von Switch. Diese Organisation verbindet die Universitäten und Forschungsinstitute miteinander und mit dem Ausland.
Andere Provider besitzen ebenfalls schnelle Leitungen zwischen den Städten und ins Ausland. Z.B. wurden bestehenden Gas-Leitungen mit schnellen Glasfaser-Kabeln versehen
Interkontinental
Bei der Verbindung von Kontinenten hatte man schon vor dem Internet-Zeitalter Unterseekabel verlegt.
Heute laufen zahlreiche «Highspeed-Routen» über den Grund der Meere.