ARPANET

ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) war das erste Weitverkehrsnetz mit verteilter Steuerung und Paketvermittlung und eines der ersten Netzwerke, das die Protokollsuite TCP/IP implementierte. Beide Funktionen waren wegweisend für die Etablierung des heutigen globalen Internets.

Die Entstehung und die frühen Tage von ARPANET

Die Idee von ARPANET wurde von seinen Schöpfern erstmals 1966 in einer Reihe von Memos formuliert, die Robert Taylor vom Information Processing Techniques Office (IPTO) bei ARPA (Advanced Research Projects Agency), einer Zweigstelle des US-Verteidigungsministeriums, verfasste Ziel des Projekts war es, ungenutzte Computerressourcen in Forschungseinrichtungen zu nutzen, indem diese über ein Netzwerk verbunden wurden.

Die erste funktionierende ARPANET-Verbindung wurde am 21. November 1969 zwischen der University of California, Los Angeles (UCLA) und dem Stanford Research Institute (SRI) hergestellt. Bis Ende 1971 waren 15 Standorte, bestehend aus universitären Forschungsabteilungen und militärischen Einrichtungen, an das ARPANET-Netzwerk angeschlossen.

Eintauchen in die Details von ARPANET

Das Rückgrat des ARPANET-Designs war die Paketvermittlung, eine damals revolutionäre Netzwerktechnik. Vor der Paketvermittlung wurde für die Datenübertragung zwischen Computern Leitungsvermittlung verwendet, die wie eine dedizierte Telefonleitung war und für die Dauer der Übertragung aufrechterhalten wurde. Bei der Paketvermittlung hingegen wurden die Daten in kleine Teile oder Pakete aufgeteilt, die dann den effizientesten Weg durch das Netzwerk nehmen konnten, bevor sie an ihrem Ziel wieder zusammengesetzt wurden.

ARPANET gehörte auch zu den ersten Netzwerken, die die TCP/IP-Protokollsuite implementierten, die zum Standard für alle Internetverbindungen wurde. TCP/IP wurde 1973 von Vint Cerf und Bob Kahn entworfen und implementiert und am 1. Januar 1983 von ARPANET übernommen.

Die Architektur und Funktionsweise von ARPANET

Die interne Struktur von ARPANET bestand aus paketvermittelnden Knoten, die als Interface Message Processors (IMPs) bekannt sind. Bei jedem IMP handelte es sich um einen Honeywell DDP-516-Minicomputer, gepaart mit spezieller Kommunikationshardware. Die IMPs waren durch Hochgeschwindigkeitsstrecken miteinander verbunden. Jeder IMP konnte bis zu sechs Hosts unterstützen und die Kommunikation zwischen Hosts wurde durch Paketvermittlung erreicht.

Die Hosts konnten Großrechner, Minicomputer, Workstations usw. sein, auf denen jeweils Netzwerksoftware für die gewählte Protokollsuite lief. Die Protokolle wurden hierarchisch implementiert. Auf der unteren Ebene regelten die Netzwerkschnittstellenprotokolle die Interaktion zwischen dem Hostcomputer und dem IMP, an den er angeschlossen war. Auf der höheren Ebene ermöglichten Host-zu-Host-Protokolle den Datenaustausch zwischen den Hosts.

Hauptmerkmale und Beiträge von ARPANET

Zu den Hauptfunktionen von ARPANET gehörten:

1. Paketvermittlungstechnologie: Dies stellte eine große Abkehr von den herkömmlichen leitungsvermittelten Systemen dar und ist heute der De-facto-Standard in der modernen Internetkommunikation.

2. TCP/IP-Protokollsuite: ARPANET gehörte zu den ersten Netzwerken, die TCP/IP implementierten, das heute die Grundlage des Internets bildet.

3. Verteilte Kontrolle: Im Gegensatz zu anderen Systemen dieser Zeit war die Kontrolle im ARPANET nicht zentralisiert. Diese Funktion trug zur Robustheit und Widerstandsfähigkeit des Netzwerks bei.

4. Verwendung von Interface Message Processors (IMPs): Die Verwendung von IMPs war ein Vorläufer des modernen Router-Konzepts.

Variationen von ARPANET

Im Laufe der Zeit entwickelten sich aus ARPANET mehrere verwandte Netzwerke, die viele seiner Hauptfunktionen gemeinsam hatten. Hier sind einige davon:

Nutzung, Probleme und Lösungen

ARPANET wurde in erster Linie für die offene Forschung und Kommunikation zwischen den angeschlossenen Institutionen genutzt. Es ermöglichte die gemeinsame Nutzung von Supercomputern unter Forschern und wurde zu einem digitalen Hochgeschwindigkeitspostamt für den Versand elektronischer Post, der ersten Anwendung des Internets.

ARPANET stand jedoch vor mehreren Herausforderungen, darunter das Fehlen eines allgemein vereinbarten Satzes von Protokollen und ein Mangel an vernetzten Anwendungen. Diese Probleme wurden durch die Einführung von TCP/IP als universelle Protokollsuite und die Entwicklung verschiedener Anwendungen wie E-Mail, Dateiübertragung und Remote-Login behoben.

Vergleichende Analyse mit ähnlichen Netzwerken

Während ARPANET der Vorläufer des modernen Internets war, trugen auch andere Netzwerke zum Internet, wie wir es kennen, bei. Hier ist eine Vergleichstabelle:

Die Zukunft ARPANET-bezogener Technologien

Obwohl ARPANET 1990 offiziell außer Betrieb genommen wurde, treiben seine Kerntechnologien weiterhin die Entwicklung des Internets voran. Zu den Technologien, die ihren Ursprung im ARPANET haben, gehören Cloud Computing, VPNs und große Netzwerke wie das Internet der Dinge (IoT).

ARPANET und Proxy-Server

Während ARPANET selbst keine Proxyserver verwendete, sind diese Server zu einem integralen Bestandteil des modernen Internets geworden, das aus ARPANET hervorgegangen ist. Proxyserver fungieren als Vermittler im Fluss des Internetverkehrs und tragen dazu bei, die Sicherheit, Leistung und den Datenschutz der Dienste zu verbessern – Funktionen, die weiterhin die verteilte, robuste Natur von ARPANET widerspiegeln.

verwandte Links

Für diejenigen, die sich weiter informieren möchten, finden Sie hier einige Links zu zusätzlichen Ressourcen:

1. Der ARPANET-Abschlussbericht – Eine detaillierte Zusammenfassung von ARPANET von seiner Einführung bis zur Außerbetriebnahme.

2. Internetgeschichte – Eine umfassende Geschichte des Internets, einschließlich der Rolle von ARPANET.

3. Das Computer History Museum – Eine umfangreiche Sammlung von Artefakten und Informationen zur Geschichte der Informatik, einschließlich der Entwicklung von ARPANET.