IPv4 und IPv6 - Informatik 4

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2 Grundlagen
2.1 Eine kurze Geschichte des Internets
Der Krieg ist der Vater aller Dinge“ (Zit. Heraklit)
”
Der kalte Krieg“ erlangte Ende der 1960er Jahre seinen Höhepunkt. Das US-Verteidigungsministerium
(Department of Defense - DoD) forderte eine Netzwerktechnologie, die in einem hohen Maß
”
gegenüber Ausfällen sicher ist. Das Netz sollte dazu in der Lage sein, auch im Falle eines Atomkrieges
weiter zu operieren. Eine Datenübermittlung über Telefonleitungen war zu diesem Zweck nicht geeignet,
da diese gegenüber Ausfällen zu verletzlich waren und auch heute noch sind. Aus diesem Grund
beauftragte das US-Verteidigungsministerium die Advanced Research Projects Agency (ARPA) mit
der Entwicklung einer zuverlässigen Netztechnologie. 1957 als Reaktion auf den Start des Sputniks
durch die UdSSR gegründet und hatte die ARPA die Aufgabe Technologien zu entwickeln, die für das
Militär von Nutzen sind. Zwischenzeitlich wurde die ARPA in Defense Advanced Research Projects
Agency (DARPA) umbenannt, da ihre Interessen primär militärischen Zwecken dienten. Die ARPA
war keine Organisation, die Wissenschaftler und Forscher beschäftigte, sondern verteilte Aufträge an
Universitäten und Forschungsinstitute.
Um die geforderte Zuverlässigkeit des Netzes zu erreichen, fiel die Wahl darauf, das Netz als ein
paketvermitteltes Netz (packet-switched network) zu gestalten. Bei der Paketvermittlung werden zwei
Partner während der Kommunikation nur virtuell miteinander verbunden. Die zu übertragenden Daten
werden vom Absender in Stücke variabler oder fester Länge zerlegt und über die virtuelle Verbindung
übertragen; vom Empfänger werden diese Stücke nach dem Eintreffen wieder zusammengesetzt.
Schon im Dezember 1969 wurde von der University of California Los Angeles (UCLA), der University
of California Santa Barbara (UCSB), dem Stanford Research Institute (SRI) und der University
of Utah (UTAH) ein experimentelles Netz, das ARPANET, mit vier Knoten in Betrieb genommen.
Diese vier Universitäten wurden von der ARPA gewählt, da sie bereits eine große Anzahl von ARPA-
Verträgen hatten. Abbildung 1 zeigt das schnelle Wachstum des ARPA-Netzes. Es überspannte bald
ein großes Gebiet der Vereinigten Staaten von Amerika. In der nächsten Zeit entstanden viele paketvermittelnde
Netzwerke mit zum Teil unterschiedlichen Architekturen. Jedes dieser Netzwerke hatte
sein eigenes Protokoll. Mit der Zeit und dem Wachstum des ARPANET wurde klar, dass die bis dahin
gewählten Protokolle nicht mehr für den Betrieb eines größeren Netzes, das auch mehrere (heterogene)
Teilnetze miteinander verband, geeignet war. Aus diesem Grund wurden schließlich weitere
Forschungsarbeiten initiiert.Die beiden Wissenschaftler Vinton Cerf und Robert Kahn erfanden ein
netzübergreifendes Protokoll namens ”
TCP/IP“ (Transmission Control Protocol / Internet Protocol).
Das TCP/IP-Protokoll wurde von Cerf und Kahn anfangs als ein Protokoll betrachtet, doch es wurde
später in seine heutigen zwei Teile zerlegt, dem ”
TCP“- und dem ”
IP“-Protokoll. Das IP-Protokoll
wird in dieser Ausarbeitung behandelt. Im Mai 1974 hatten Cerf und Kahn ihre erste Arbeit über
TCP/IP veröffentlicht. Zudem wurde auch das bekannte TCP/IP-Modell entwickelt, welches im Kapitel
2.3.2 behandelt wird. TCP/IP wurde mit der Zielsetzung entwickelt, mehrere heterogene Netze