Geschichte des Internet – ARPANET
Historische Vorgeschichte
Am 4. Oktober 1957 startete der sowjetische Satellit Sputnik in den Weltraum und löste in den USA teilweise hysterische Reaktionen aus. Die bis dahin führende Technologie-Macht USA erlitt einen schweren Rückschlag. Die Sowjetunion hatte durch den Raketenstart bewiesen, dass sie jederzeit in der Lage ist, den Kriegsgegner USA mit Nuklearwaffen zu attackieren. Der damalige Präsident Dwight D. Eisenhower, wusste nun dass die Sowjetunion über Interkontinentalraketen verfügt und versuchte auf das „Gespenst der atomaren Vernichtung“ (Eisenhower) zu reagieren.
Die ARPA
Als eine Antwort auf „Sputnik“ wurde 1958 die ARPA gegründet. Ziel der ARPA war es, den technologischen Rückstand der USA im Bereich Kommunikation und Datenübertragung gegenüber der Sowjetunion aufzuholen. Dazu gehörte neben der Realisierung von innovativen Technologien auch die Prüfung der Realisierbarkeit von Visionen und verrückten Ideen. Die ARPA unterhielt keine eigenen Forschungseinrichtungen, sondern kooperierte mit universitären und industriellen Vertragspartnern. Von den knapp 5 Milliarden US-Dollar, die damals jährlich für Forschung und Technik vom Staat aufgewendet wurden, gingen sofort 2 Milliarden Dollar an die ARPA. Die ARPA hatte damals noch die Oberaufsicht über sämtliche US-amerikanischen Raumfahrt- und strategischen Raketenforschungsprojekte. Als im Spätsommer 1958 die NASA gegründet wurde, fiel fast das gesamte Budget der ARPA weg und damit auch ein Großteil des Betätigungsfeldes. Die ARPA entwickelte sich zu einer Fördereinrichtung für Grundlagenforschung und Sonderprojekte aller Art. Zur damaligen Zeit verbreiteten sich immer leistungsfähigere Rechner. Da für viele Vorhaben der Transfer von Daten notwendig war, mussten physische Datenträger wie Magnetbänder oder Lochkarten ausgetauscht werden. Genutzt wurden Rechner hauptsächlich für umfangreiche numerische Kalkulationen. Ein Visionär, der das volle Potential der Rechner vorhersah, war Joseph Carl Robnett Licklider, der 1962 neuer Leiter der Abteilung „Command and Control“ bei der ARPA wurde. Die Abteilung wurde 2 Jahre später in „Information Processing Techniques Office“ (IPTO) umbenannt, dem „Büro für Grundlagen der Datenverarbeitung“. Licklider forderte eine Standardisierung der bisherigen Systeme und die Errichtung eines umfassenden Computernetzwerks. Licklider wollte die Verwirklichung des Projekts allerdings nicht mehr selbst in die Hand nehmen, und verabschiedete sich 1965. An seine Stelle trat von nun an Robert Taylor. Taylor beauftragte den jungen Computer- und Telekommunikationsexperten namens Lawrence G. Roberts mit der extrem schwierigen Aufgabe, zwei oder mehrere Großrechner, die bisher nicht das mindeste miteinander zu tun haben wollten, zu einem freundschaftlichen Handshake zu bewegen.
Der entscheidende Gedanke wurde von Wesley Clark, einem Programmierer des Lincoln Lab, vorgebracht: Nicht die Großrechner (“Hosts”) selbst sollten das Versenden und Empfangen von Daten besorgen, sondern eine ganze Reihe zwischengeschalteter, kleinerer Computer, sogenannte „Interface Message Processors“ (IMP), die in gewissem Sinn als “Universalübersetzer” zwischen allen beteiligten Hosts fungieren konnten. Das eigentliche Netzwerk bildeten also die IMPs, ausschließlich mit ihrer Hilfe sollte es dem jeweiligen universitären Mainframe möglich sein, mit einem anderen Hauptrechner Kontakt aufzunehmen – inklusive des unschätzbaren Vorteils, daß alle Hosts lediglich die “IMP-Sprache”, nicht aber zugleich die Sprachen aller anderen Hosts beherrschen mussten, damit ein wechselseitiger Datenaustausch gewährleistet werden konnte. Der offizielle Startschuss für die Entwicklung der Netzknoten fiel am 1. Januar 1969. Jeder einzelne der fertigen, kühlschrankgroßen IMPs sollte letztlich also nichts anderes tun als “Daten senden und empfangen, Fehler suchen und beim Auftreten von Fehlern Daten nochmals übertragen, den Datenverkehr lenken und nachprüfen, ob die Nachrichten an den beabsichtigten Zielen angekommen waren.” Es standen nach wie vor ein Bündel schwerwiegender Fragen ins Haus, die unbedingt gelöst werden mussten. Das Problem schlechthin bestand in der Form der Datenübertragung selbst: Sollten die Informationsbits alle zusammen in einem Stück oder vielleicht doch besser als einzelne “Datenpakete” getrennt voneinander über die Telefonleitungen verschickt werden? Und was tun, wenn aus irgendeinem Grund eine Leitung zu einem der IMP-Knoten ausfiel? Wie konnte eine Botschaft trotzdem sicher von einer Küste der USA zur anderen übertragen werden? Die Lösung lag sehr viel näher, als Larry Roberts ahnen konnte. Im eigenen Archiv der ARPA verstaubte seit einigen Jahren ein Artikel von Paul Baran, der genau zu diesen Fragen Revolutionäres beisteuern konnte, ohne dass dies bisher jemandem sonderlich aufgefallen wäre.
Paketorientierte Netzwerkprotokolle
Eine alternative Netzwerktopologie schlug 1964 Paul Baran von der RAND Corporation vor. Mit seinem Vorschlag versuchte Baran, der Sorge der US Air Force um die Überlebensfähigkeit ihrer Kommandostruktur im Falle eines sowjetischen Nuklearangriffs Rechnung zu tragen. An Stelle des konventionellen Sterns sah Baran ein “distributed network” vor, bei dem spinnwebförmig eine Vielzahl von Verbindungen zwischen den in das Netzwerk eingebundenen Rechnern vorgesehen war. Durch den Wegfall eines Zentralrechners sollte das Datenaufkommen im Netzwerk gleichmäßig auf die einzelnen Leitungen aufgeteilt werden. Da viele Leitungen redundant sind, gibt es in einem verteilten Netzwerk stets mehrere Wege von einem Start- zu einem Zielrechner. Ein Totalausfall des Netzes kann deshalb erst auftreten, wenn jeder einzelne mögliche Pfad ausfällt. Damit ist eine sehr viel höhere Zuverlässigkeit als bei einem Telefonnetz mit festen Leitungsverbindungen gegeben .Den militärischen Auftraggebern wurde das verteilte Netzwerk mit dem Argument schmackhaft gemacht, es könne seine Funktion sogar bei dem im Falle eines Krieges befürchteten Ausfall großer Teile des Gesamtnetzes aufrechterhalten. Obwohl die Air Force von Barans Idee begeistert war, wurde das Netz in seiner geplanten Form nicht realisiert, weil das Verteidigungsministerium auf einem Gesamtnetz für alle Streitkräfte bestand. Barans Vorschläge flossen aber in die späteren Überlegungen anderer Netzwerkentwickler ein. Als einflussreich erwies sich dabei vor allem die Idee des “packet switching”.
Das ARPANET – Der Vorläufer des Internets
Zwei Tage vor dem Labour Day 1969 wurde der erste IMP an die „University of California at Los Angeles“ (UCLA) ausgeliefert, einen Monat später, am 1.Oktober 1969, der zweite an das „Stanford Research Institute“ (SRI).
Nun begann die erste Kommunikation im ARPANET. Es wurde vereinbart, sich vom Computer der UCLA in die Maschine am SRI einzuloggen. Dazu musste man wörtlich das Wort „login“ schreiben, der Computer war aber intelligent genug, L O G zu login zu ergänzen. Der erste Versuch lief folgendermaßen ab: Zwei Techniker saßen an ihren jeweiligen Maschinen und waren zusätzlich noch per Telefon miteinander verbunden. Zuerst tippte der Techniker der UCLA das L und sagte das seinem Kollegen im SRI, der den Empfang bestätigte. Dasselbe geschah mit dem O, als er aber das G gesendet hatte, stürzte der SRI-Computer ab!
Das Problem war jedoch schnell gelöst (ein selbstgeschriebenes Programm hatte einen Fehler verursacht), und im Frühjahr 1971 waren bereits neunzehn andere Computerstandorte an das ARPANET angeschlossen.
Durch die Erfindung eines sog. “Terminal-IMPs”(TIP), verbreitete sich das ARPANET in den nächsten Jahren schnell.
Vom ARPANET zum Internet
Anfang der 70er Jahre begann ein Wettlauf zur allgemeinen Vernetzung, das ARPANET bekam Konkurrenz durch Netzwerkprojekte aus Frankreich und England und in den USA versuchte man sich erstmals an drahtlosen oder satellitengestützten Übermittlungsvarianten. Unabhängig von der ARPA entwickelten sich außerdem verschiedene Wissenschafts- oder Bildungsnetze, wie etwa das NSFNET der National Science Foundation oder das NYSERNET (New York State Educational Research Network), und Anfang der 80er Jahre gingen Neugründungen wie das BITNET oder das ausschließlich der Kommunikation dienende USENET fast schon im Rauschen einer Unzahl weiterer Netzwerkprojekte unter.
Die wichtigste Aufgabe war nun die Kommunikation dieser Netze untereinander herzustellen. Im Herbst 1973 startete die ARPA deshalb das sogenannte “Internetting-Projekt”, das dafür sorgen sollte, sämtliche bis zu diesem Zeitpunkt existierenden Netzverbindungen, ganz gleich welcher Technologie oder Geschwindigkeit, mit dem ARPANET zusammenzuschalten. Ungefähr zur selben Zeit wurde die “International Network Working Group” (INWG) aus der Taufe gehoben, welche sich in nächster Zeit ganz der Aufgabe widmen wollte, die Paketvermittlungstechnik, die bewiesenermaßen innerhalb eines Landes funktioniert hatte, nunmehr auf eine globale Ebene zu bringen und so ein “internationales Netz der Netze” zu schaffen.
Vint Cerf, der Leiter der INWG, und dessen Kollege Robert Kahn zeigten sich der Aufgabe, eine solche globale Vernetzung tatsächlich umzusetzen, mehr als gewachsen. Im Sommer 1974 hatten sie gemeinsam einen Artikel verfasst, der sowohl das geeignete Übertragungsprotokoll als auch die entsprechende Hardware beschrieb, mittels derer eine Zusammenschaltung aller bis dato vorhandenen Netze gelingen konnte. Ihrer Ansicht nach sollte ein sog. Transmission Control Protocol (TCP) und ein jeweiliger Routing-Computer für einen reibungslosen Datenaustausch zwischen allen beteiligten Systemen sorgen. Ihre Ideen brachten den Durchbruch. Nun kannte die elektronische Vernetzung – im wahrsten Sinne – keine Grenzen mehr, neue und immer neue Netze entstanden, und alle waren sie verbunden über die von Cerf und Kahn konzipierten Router und das auch heute noch als Standard definierte TCP/IP-Protokoll. Das ARPANET selbst ging im Laufe der 80er Jahre zunehmend in diesem “Rauschen” unter, aber vor allem auch deshalb, weil es gegen die viel schnelleren “Backbones ” des neuen NSF-Netzes keine Chance mehr hatte.
Das World Wide Web (WWW)
Im allgemeinen sprachlichen Gebrauch, ist oft vom Internet die Rede, obwohl das World Wide Web (WWW) gemeint ist. Internet und WWW sind nicht dasselbe. Internet ist die Bezeichnung für das weltumspannende Netz, das aus vielen kleinen Rechnernetzen besteht und verschiedene Dienste wie z.B. E-Mail, FTP und eben WWW bietet. Das WWW ist also einer von vielen Diensten des Internet und bietet Hypermedia-Inhalte auf Servern an, die mittels eines Browser-Programms abgerufen und angezeigt werden können.
Tim Berners-Lee und Robert Cailliau entwickelten 1991 am europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf ein Hypertextsystem mit einer äußerst einfach zu bedienenden graphischen Benutzeroberfläche. Mit ihm wollten sie Dokumente von allgemeinem Interesse für alle Mitglieder der Forschungseinrichtung zugänglich machen. Schnell wurde das enorme Potential der Möglichkeit deutlich, bei der Lektüre von Hypertextdokumenten mit einem einfachen Knopfdruck interessant erscheinenden Querverweisen nicht nur innerhalb der Abteilung oder der Institution, sondern quer durch das Land und sogar über den gesamten Globus zu folgen. Weil alle Teilnehmer in einem solchen World Wide Web unterschiedliche Fähigkeiten und Kenntnisse, Meinungen und Interessen haben, kann jeder Teilnehmer zu dem Wert und den Möglichkeiten des Netzes beitragen. Die beiden technischen Säulen des CERN-Projekts bildeten von Beginn an die damals neue Dokumentenbeschreibungssprache HTML (Hypertext Markup Language) und das High-Level-Internet-Protokoll, HTTP (Hypertext Transfer Protocol). Entscheidend für den Erfolg des WWW dürften die Hypertextfunktionen gewesen sein. (Hypertext zeichnet sich dadurch aus, dass Querverweise, sogenannte “Hyperlinks”, zu anderen Dokumenten oder Textstellen definiert werden können. Durch das WWW setzte der „Internet-Boom“ langsam ein, und verstärkte sich 1993, als Marc Andreessen, ein Student am National Center for Supercomputing Applications (NCSA), mit seiner Erfindung eines Web-Browsers namens “Mosaic” aus dem bisher rein textorientierten WWW eine grafisch ansprechende und auch für den Laien auf Anhieb verständliche Anwendung gemacht hatte. Andreessen entwickelte 1994 eine weiterentwickelte Form von Mosaic, den NETSCAPE-Browser. Der Siegeszug des WWW begann und hält bis Heute an.
Die erste E-mail und wie das Zeichen @ entstanden ist
Im Jahr 1971 schrieb Ray Tomlinson, ein Computeringenieur bei BBN, drei Programme , die dazu dienten, elektronische Post zu schreiben, sie zu anderen Computern zu übertragen und dort zu lesen. Als Tomlinson diese Programme schrieb, brauchte er auch ein Zeichen, das den Namen des Empfängers von dem Namen des Empfängercomputers trennte. Auf seinem „Terminal“ fand er das bisher kaum genutzte „@“ Zeichen, das perfekt geeignet schien. Heute steht der „Klammeraffe“ quasi stellvertretend für das Internet selbst.
Der erste Versuch, verschiedene Einzelnetzwerke weltweit miteinander zu verbinden
Der erste Versuch, verschiedene Einzelnetzwerke weltweit miteinander zu verbinden, fand im Oktober 1977 unter der Leitung von Vint Cerf und Bob Kahn statt. Die zu übertragende Botschaft startete in San Francisco, wurde über das Packet Radio Network, dann durch das ARPANET und als nächstes über eine Satellitenstandleitung nach London verschickt, gelangte wieder durch das SATNET zurück zum ARPANET und zuletzt an die Universität von Südkalifornien in Marina Del Rey. Auf der dabei überwundenen Strecke von über 150.000 Kilometern ging kein einziges Bit verloren. Somit war der Beweis, dass sich tatsächlich ein “INTERNET” verwirklichen ließ, klar und eindrucksvoll erbracht worden.
Der letzte IMP
Als Ende 1989 der letzte IMP an der Universität von Maryland abgeschaltet worden war, fielen auf der 20-Jahr- und gleichzeitig Trauerfeier des ARPANET, folgende letzte (erste)Worte:
“Am Anfang schuf die ARPA das ARPANET.
Und das ARPANET war wüst und leer.
Und es war finster in der Tiefe.
Und der Geist der ARPA schwebte über dem Netzwerk, und die ARPA sprach: ‚Es werde ein Protokoll.’ Und es ward ein Protokoll. Und die ARPA sah, daß es gut war.
Und die ARPA sagte: ‚Es seien mehr Protokolle’ Und es geschah so. Und die ARPA sah, daß es gut war.
Und die ARPA sagte: ‚Es seien mehr Netzwerke’ Und so geschah es.”
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