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Im zweiten Teil unseres Artikels „Das Internet erklärt für Juristen” beschäftigen wir uns nun mit dem eigentlichen Transport der Datenpakete.

Der Weg ins Internet

Wie werden nun diese Datenpakete von einem Ort zum anderen übertragen? Der Anfang des langen Weges ins Internet lässt sich noch relativ leicht nachverfolgen: Vom DSL-Modem geht ein Kabel zum „Splitter”, der die Telefon- und Internetsignale bündelt. Vom Splitter führt ein Kabel in die Telefondose und die Reise beginnt.

Zunächst verlässt ein Kabel das Haus, die sog. Teilnehmeranschlussleitung (TAL). Diese führt, gemeinsam mit den Leitungen vieler anderer Haushalte, zum sog. Kabelverzweiger. Aus vielen einzelnen Kabeln wird dort ein großes. Kabelverzweiger befinden sich meist in kleinen grauen Kästen, die im Abstand von einigen Straßenzügen am Wegesrand stehen.

Die nächste Station auf der Reise ins weite Internet ist der sog. DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer). Mit Hilfe dieses Gerätes werden unter anderem die Telefon- und Internetsignale wieder getrennt und gehen verschiedene Wege. Wo sich die DSLAMs befinden, ist unterschiedlich. Zum Teil befinden sie sich in ähnlichen Kästen wie der Kabelverzweiger (der Fachmann spricht vom Multifunktionsgehäuse bzw. Outdoor-DSLAM), zum Teil aber auch in größeren Gebäuden, den sog. Hauptverteilern. Deutschlandweit gibt es etwa 8000 davon.


Icons: Iconspedia, (c) Icons-Land, Zige Zhao, DevCom, Andy Gongea.


Broadband Remote Access Server

Da nun das Internet- vom Telefonsignal getrennt ist, kann es weitergehen: Vom DSLAM aus geht das Kabel meistens direkt weiter zum Breitband-Server (Broadband Remote Access Server). Dieser Teil des Netzes wird auch Konzentratornetz genannt. Am BRAS wird beispielsweise die IP-Adresse zugeordnet oder die maximale Bandbreite pro Kunde bestimmt. Außerdem wird hier der Datenverkehr einzelner Regionen gebündelt und gemeinsam auf die Reise geschickt.

Bis hier hin ist der Weg eines Datenpaketes immer derselbe – unabhängig davon, wohin es gehen soll. Der Weg trennt sich erst auf der nächsten Ebene: Den Backbone-Netzen.

Backbones: Das Rückgrat des Internets

Backbones kann man sich als die Autobahnen des Internets vorstellen. Dabei handelt es sich um große Netzwerke von Hochleistungskabeln, die quer durch durch die Welt verlegt sind. Diese sind wiederum an sog. Internet-Knoten oder auch Peering-Points miteinander verbunden. Insgesamt gibt es in Deutschland knapp 20 regionale Internet-Knoten.

Welchen Weg so ein Datenpaket nun nimmt und welche Netze es durchquert, ist schwer vorherzusagen. Denn ähnlich wie bei einem Autobahnnetz, gibt es auch bei den Backbones mehrere Wege, die zum Ziel führen. Ob ein Datenpaket nun an einem Knotenpunkt abbiegen soll oder nicht, entscheiden sog. Border-Router. Diese funktionieren etwa wie ein Verkehrsleitsystem.

Gelangt ein Datenpaket an einen Internet-Knoten, entscheidet der Border-Router, ob und in welches Netz das Paket abbiegen soll. Dabei kommen verschiedenste Kriterien zum Einsatz: Zunächst natürlich die Frage, ob das angeschlossene Netz überhaupt zum Ziel führt. Die Router „wissen” das anhand von Tabellen – vergleichbar mit Richtungsschildern auf der Autobahn – die sie untereinander austauschen. Aber auch die Verfügbarkeit der jeweiligen Netze oder der Kostenfaktor können dabei eine Rolle spielen. Denn der Zusammenschluss mehrerer Backbones ist nicht immer kostenlos.

Netze und der Kostenfaktor

Technisch gesehen arbeiten die Backbone-Netze mit Glasfaserkabeln, Hochleistungsroutern und Richtfunk-, Laser- und Satellitenverbindungen. Politisch gesehen besteht das Internet aber aus lauter kleinen und größeren Netzen, die „autonome Systeme” genannt werden. Jedes dieser Netze ist prinzipiell völlig eigenständig, auch wenn manche dieser Netze zusammengehören, etwa als Teile eines größeren Konzerns.

Doch wer bezahlt nun für den Zusammenschluss dieser autonomen Systeme? Wie bei allen Vertragsverhandlungen ist der entscheidende Faktor dabei, wer von dem Zusammenschluss am meisten profitiert.

Alles eine Frage der Hierarchie

Innerhalb der autonomen Systeme gibt es eine Hierarchie mit fließenden Übergängen, auch „Tier” (also auf Deutsch „Rang”) genannt. Dieser Rang orientiert sich daran, wie die Provider untereinander verbunden sind. Es gibt grob gesagt zwei Möglichkeiten: Kostenlosen Austausch von Daten („Peering Relation”) und bezahlten Austausch („Customer-Provider Relation”). Als Faustregel bezahlt immer der in der Hierarchie niedriger stehende für den Austausch mit dem höher stehenden.

Tier-1-Provider agieren weltweit und tauschen in der Regel kostenlos untereinander Daten aus, weil die Interessenslage ausgewogen ist – beide Parteien profitieren gleich von der Zusammenschaltung ihrer Netze. Von ihren Kunden, den kleineren überregional tätigen Tier-2-Providern, werden sie hingegen für den Traffic bezahlt. Denn diese sind regelrecht darauf angewiesen, ihren Datenverkehr durch die großen weltweiten Netze der Tier-1 zu leiten.

Schließlich gibt es noch eine dritte Ebene: Die Tier-3-Netzwerke sind meist regionale Provider im Endkundengeschäft, die untereinander kaum vernetzt sind. Sie bezahlen Tier-2-Provider für die Weiterleitung des Traffics, den ihre Kunden erzeugen. Diese Kostenstruktur hat allerdings große Unterschiede zu den Pauschaltarifen, die sie ihren Kunden oft anbieten: Ein 50Mbit/s-DSL-Anschluss zum Beispiel lässt sich nur rentabel zur Verfügung stellen, wenn die Kunden in der Gesamtheit die angebotene Bandbreite nur teilweise ausnutzen.

Besonders teuer können dabei Stoßzeiten sein, die etwa auftreten, wenn viele Büroangestellte in der Mittagspause ihre Emails abrufen, oder abends und am Wochenende viele Privatkunden Youtube-Videos anschauen. Problematisch sind auch Peer-to-Peer-Protokolle wie BitTorrent, weil sie darauf ausgelegt sind, die vorhandene Bandbreite möglichst effizient auszunutzen – gefährlich für Mischkalkulationen.


Symbolische Übersicht, Karte: (cc) NordNordWest


Das Ziel der Reise

So macht ein Datenpaket dann seinen Weg durchs Internet. Es wird von Netz zu Netz weitergereicht – je nach Verfügbarkeit der Netze und der Vertragsverhältnis der jeweiligen Carrier - bis irgendwann ein Border-Router feststellt, dass das Datenpaket „abbiegen” muss. Große Rechenzentren sind oft direkt an Internet-Knoten verbunden, sodass der Rest der Reise dann relativ kurz ist: Durch die Standleitung des Providers gelangt das Paket dann ins Rechenzentrum, wo es dem jeweiligen Server zugeordnet wird. Dieser verarbeitet die Anfrage und antwortet. Die Reise eines neuen Datenpaketes beginnt – diesmal in die entgegengesetzte Richtung.

Wer kann wo mithören? Wie funktioniert Deep-Packet-Inspection? Im dritten Teil dieses Artikels befassen wir uns mit diesen und weiteren Detailfragen.



Einige technische Details und Begrifflichkeiten haben wir in diesem Artikel bewusst vereinfacht dargestellt. Sollen Sie dennoch der Meinung sein, dass wir etwas Wichtiges vergessen haben, freuen wir uns über Ergänzungen in den Kommentaren.
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