The Internet: Packets, Routing & Reliability

Summary

In diesem Video erklärt Lynn Root, Softwareingenieurin bei Spotify, die Reliabilität des Internets und wie Daten zuverlässig zu jedem Benutzer geliefert werden. Sie vergleicht die Übertragung von Informationen mit dem Fahren in einem Auto, das je nach Verkehrslage verschiedene Routen wählen kann. Das Internet nutzt Pakete, die von Routern als Verkehrsmanagern durch das Netzwerk geleitet werden. TCP (Transmission Control Protocol) stellt sicher, dass alle Datenpakete ordnungsgemäß zugestellt werden, indem es fehlende oder unvollständige Pakete nachsendet. Diese Prinzipien der Fehlertoleranz und Redundanz machen das Internet skalierbar und zuverlässig, unabhängig von der Anzahl der angeschlossenen Geräte.

Takeaways

• 🌐 Die Zuverlässigkeit des Internets ist oft selbstverständlich angenommen, obwohl die Menge an Informationen, die über das Internet fließt, erstaunlich ist.
• 🚀 Daten werden nicht direkt von einem Server zum Endbenutzer gesendet, sondern folgen einem weniger direkten Weg durch das Internet.
• 🛠️ Die Internetprotokolle und -architektur wurden in den frühen 1970er Jahren entwickelt, um die Übertragung von Daten zu ermöglichen.
• 🔄 Informationen werden in sogenannten Paketen übertragen, die ähnlich wie Autos verschiedene Routen nehmen können, abhängig von der Netzwerklast.
• 🚚 Große Datenmengen, wie zum Beispiel ein großes Bild, werden in kleinere Pakete aufgeteilt, die unabhängig voneinander zu ihrem Ziel gelangen können.
• 📍 Jeder Paket hat die Internetadresse seines Ursprungs und seines Ziels, und spezielle Computer, sogenannte Router, verwalten den Datenfluss.
• 🔄 Pakete können aufgrund von Netzwerkkongestion unterschiedliche Routen einschlagen und können in einer anderen Reihenfolge oder sogar in unvollständigem Zustand ankommen.
• 🛑 Das Internetprotokoll (IP) ermöglicht es Routern, mehrere Pfade für die Datenübertragung zu verwalten und den kostengünstigsten verfügbaren Pfad auszuwählen.
• 🔗 Die Fähigkeit, alternative Routen zu haben, macht das Netzwerk fehlertolerant, was bedeutet, dass es weiterhin Pakete senden kann, selbst wenn etwas schief geht.
• 🎵 Der Transmission Control Protocol (TCP) gewährleistet die Übertragung von Daten, indem es eine vollständige Inventarisierung durchführt und fehlende oder unvollständige Pakete nachsendet.
• ⚡️ TCP und Routersysteme sind skalierbar und können mit einer Vielzahl von Geräten umgehen, was die Zuverlässigkeit des Internets erhöht.
• 🌐 Das Internet besteht aus Hunderttausenden von Netzwerken und Milliarden von Computern und Geräten, die durch vereinbarte Standards für die Datenübertragung miteinander verbunden sind.

Q & A

Wie wird die Zuverlässigkeit des Internets von Lynn Root beschrieben?

Lynn Root beschreibt die Zuverlässigkeit des Internets als das Fähigkeit, Daten zuverlässig zu übermitteln, selbst wenn es keine Garantie gibt, dass jedes Kabel und jeder Computer ständig funktioniert.

Was ist ein Paket im Kontext des Internets?

Ein Paket ist eine Einheit von Daten, die von einem Computer zu einem anderen über das Internet gesendet wird, ähnlich wie wie ein Auto von einem Ort zum anderen fährt.

Wie unterscheidet sich die tatsächliche Arbeitsweise des Internets von der Annahme, dass Computer direkt mit Servern verbunden sind?

Die tatsächliche Arbeitsweise des Internets ist viel weniger direkt, da Daten in Form von Paketen über verschiedene Wege und möglicherweise durch verschiedene Router geleitet werden, anstatt über eine dedizierte direkte Verbindung.

Wer sind Bob Kahn und Lynn Root und welche Rolle spielten sie bei der Entwicklung des Internets?

Bob Kahn und Lynn Root waren die Architekten hinter den Protokollen und der Architektur des Internets, die im frühen 1970er Jahren begannen, an dem, was wir heute als Internet bezeichnen, zu arbeiten.

Was ist TCP und welche Funktion hat es im Zusammenhang mit dem Internet?

TCP (Transmission Control Protocol) verwaltet das Senden und Empfangen von Daten in Form von Paketen. Es stellt sicher, dass alle Pakete einer Anfrage zugestellt werden, ähnlich wie eine garantierte Zustelldienstleistung.

Wie sorgt TCP für die Zuverlässigkeit der Datenübertragung?

TCP stellt eine vollständige Inventarisierung der empfangenen Pakete durchführt und sendet Bestätigungen für jedes empfangene Paket zurück. Wenn alle Pakete vorhanden sind, wird die Zustellung bestätigt, andernfalls werden fehlende oder unvollständige Pakete erneut gesendet.

Was ist das Konzept der 'kostengünstigsten' Route im Zusammenhang mit dem Internet?

Die 'kostengünstigste' Route bezieht sich auf den am besten geeigneten Pfad für die Übertragung von Daten, basierend auf der Ziel-IP-Adresse des Pakets. 'Kostengünstig' bedeutet hier nicht Geld, sondern Zeit und andere Faktoren wie z.B. politische oder Beziehungsaspekte zwischen Unternehmen.

Wie ist die Skalierbarkeit von TCP und Routersystemen?

TCP und Routersysteme sind skalierbar, was bedeutet, dass sie mit acht Geräten oder acht Milliarden Geräten umgehen können, ohne dass der Dienst unterbrochen wird.

Was sind die Vorteile der Verwendung von Routern im Internet?

Router fungieren als Verkehrsmanager, um die Pakete reibungslos durch das Netzwerk zu bewegen. Sie ermöglichen es, alternative Routen zu wählen, falls eine Route überlastet ist, was die Netzwerkfehlertoleranz erhöht und das Internet zuverlässiger macht.

Wie kommunizieren verschiedene Systeme, die das Internet bilden?

Die verschiedenen Systeme, die das Internet bilden, kommunizieren und arbeiten zusammen, weil sie gemeinsame Standards für die Übertragung von Daten im Internet einhalten.

Was passiert, wenn große Datenmengen wie ein Bild über das Internet gesendet werden?

Große Datenmengen, wie ein Bild, werden von dem sendenden Computer in Hunderte oder Tausende kleinerer Teile, sogenannte Pakete, zerlegt. Diese Pakete können unterschiedliche Routen einschlagen und können in einer anderen Reihenfolge oder zu unterschiedlichen Zeiten ankommen.