HTML &
CSS Code kennen und korrigieren können.
HTML-Begriffe wie Tag, Blockelement, Inline-Elment, Attribut verstehen;
CSS-Begriffe wie Selektor, Formatierungsregel, Attribut, Wert verstehen.
Begriffe zur Funktionsweise des Internets kennen und beschreiben können (siehe Begriffe unten).
Beschreiben können, wie Geräte auf verschiedene Weisen zu Netzwerken verbunden werden können und welche Vor- und Nachteile sich aus verschiedenen Netzwerk-Topologien ergeben.
Erklären können, was ein Protokoll ist und weshalb Protokolle nötig sind für die Kommunikation im Internet.
Die wichtigsten Eigenschaften und Aufgaben des Internet-Protokolls beschreiben können.
Beschreiben können, wie Daten durchs Internet geroutet werden.
Beschreiben können, wie der redundante Aufbau von Netzwerken zu dynamischen und fehlertoleranten Pfaden führt.
Beschreiben können, wie Daten in Form eines Paketstroms übers Internet übertragen werden.
Beschreiben können, wie TCP sicherstellt, dass alle Pakete in der richtigen Reihenfolge ankommen.
TCP und UDP hinsichtlich Ziel, Funktionsprinzip und Anwendungsbereich unterscheiden können.
In Grundzügen beschreiben können, was HTTP ist und wie es funktioniert.
Beschreiben können, was
DNS ist und wie es in etwa funktioniert.
Das Schichtenmodell beschreibenn können: Die vier Schichten, deren wichtigste Protokolle und deren Aufgaben.
Erklären können, was auf den vier Schichten geschieht, wenn du eine neue Webseite besuchst.
Ein digitales Gerät ist zum Beispiel ein Computer, ein Smartphone, ein Server oder sonst ein Gerät, das digitale Daten einlesen/empfangen, verarbeiten und ausgeben/senden kann. Ein mit dem Internet verbundenes digitales Gerät kann Daten über das Internet austauschen.
Ein Pfad ist eine direkte oder indirekte Daten-Verbindung zwischen zwei digitalen Geräten. Wenn Gerät A Daten über das Internet an Gerät B sendet, dann werden diese Daten entlang eines Pfades (oder entlang verschiedener Pfade) übermittelt.
Ein Netzwerk entsteht, wenn mehrere digitale Geräte so miteinander verbunden werden, dass sie miteinander kommunizieren (das heisst: sinnvoll Daten austauschen) können.
Die Bandbreite bestimmt die Geschwindigkeit, mit der Daten ausgetauscht werden. Sie sagt, wie viele Daten „gleichzeitig“ übermittelt werden können:
Bei einer kleinen Bandbreite können pro Sekunde nur wenige Bits oder Bytes übermittelt werden. Es dauert lange, bis die Daten übermittelt sind.
Bei einer grossen Bandbreite können pro Sekunde mehrere Millionen Bytes übermittelt werden. Es dauert schnell, bis die Daten übermittelt sind.
Ein Protokoll legt Regeln für die Kommunikation zwischen digitalen Geräten fest. Geräte können sich nur dann sinnvoll miteinander verbinden und Daten austauschen, wenn sie sich genau an alle Regeln halten, die in den Protokollen festgelegt sind. Für die Kommunikation im Internet werden sehr viele Protokolle benötigt. Eines der wichtigsten ist das Internet Protocol.
Die IP-Adresse ist eine Zahl, mit der jedes Gerät, das mit dem Internet verbunden ist, identifiziert werden kann. Jede Nachricht (jedes Paket), das über das Internet von einem Gerät zu einem anderen gesendet wird, enthält zwei IP-Adressen: Die Zieladresse und die Ursprungsadresse. Auf diese Weise kann jede Nachricht zum richtigen Gerät geleitet werden. Und das Empfangsgerät weiss, an welche Adresse es seine Antwort zurücksenden muss.
Ein Router ist ein digitales Gerät, das Nachrichten innerhalb eines Netzwerks und über Netzwerke hinweg weiterleiten kann. Ein Router verfügt über mehrere Netzwerkkarten und kann sich deshalb mit mehreren Netzwerken gleichzeitig verbinden. So kann er zum Beispiel eine Nachricht bekommen, die von einem Gerät in Netzwerk A kommt und diese an ein Gerät in Netzwerk B senden.
Redundanz liegt dann vor, wenn bestimmte Elemente mehrfach vorhanden sind, von denen eigentlich nur eines nötig wäre. Manchmal nennt man etwas redundant, um darauf hinzuweisen, dass es überflüssig ist. Aber in vielen Fällen ist Redundanz gewollt. Zum Beispiel für die Sicherheit: Am Fahrrad wollen wir nicht nur eine Bremse haben – auch wenn eine Bremse meistens reichen würde: Was passiert wenn die eine Bremse plötzlich ausfällt und wir gerade einen Steilhang hinunter fahren? Auch die Zuverlässigkeit wird oft besser dank redundanter Systeme: Heute führen mehrere Eisenbahntunnel durch den Gotthard. Wenn eines gesperrt ist, können durch die anderen weiterhin Güter und Personen transportiert werden. Auch im Internet wird die Zuverlässigkeit besser, wenn mehrere Pfade zwischen zwei Geräten bestehen. Im Internet kann Redundanz ausserdem eine bessere Leistung (eine höhere Bandbreite) bewirken: Wenn mehrere Pfade zwischen zwei Geräten bestehen, können Daten auch dann schnell übermittelt werden, wenn einzelne Verbindungen überlastet sind.
Ein Paket ist eine Datenmenge von bestimmter Grösse, die auf einmal übermittelt wird. Das Paket besteht aus den Daten, die es transportiert und aus Metadaten. Grössere Nachrichten oder Dateien werden in mehrere Pakete aufgeteilt und damit sozusagen in Eintelteilen übermittelt, die am anderen Ende wieder zusammengesetzt werden müssen.
Metadaten sind Daten, die sozusagen über den eigentlichen Nutzdaten stehen. Bei Paketen, die im Internet übermittelt werden, sind das zum Beispiel die IP-Adressen (vom Ursprungs- und Zielgerät) oder die Paketnummer und Paket-Anzahl.
Protokolle der Transportschicht wie UDP und TCP sorgen dafür, dass Nachrichten in Pakete zerlegt und alle Pakete fortlaufend vom Ursprungsgerät zum Zielgerät gesendet werden. (Im Falle von TCP wird auch sichergestellt, dass wirklich alle Pakete ankommen und die Reihenfolge stimmt.) Dadurch ensteht ein Paketstrom oder Datenstrom, der aus Sicht der darüber liegenden Anwendungsschicht wie eine direkte Verbindung zwischen den beiden Geräten wirkt. Für weitere Informationen zu den Schichten: Siehe Folien.
Damit jeder Client im Netz sich mit den gesuchten Servern verbinden kann, muss er deren IP-Adresse nachschauen können. Es braucht eine Art Telefonbuch, wo jeder Client zum Beispiel nachschauen kann: „Was ist die IP-Adresse von duden.de?“. Aber IP-Adressen von Geräten können sich ändern. Das Telefonbuch muss also stetig aktualisiert werden.
DNS steht für Domain Name System. Dieses System dient dazu, die IP-Adressen sämtlicher Domain-Namen zu speichern und aktuell zu halten. Es besteht aus zahlreichen
DNS-Servern, die weltweit hierarchisch organisiert sind und aus dem
DNS-Protokoll, das regelt, wie
DNS-Anfragen erfolgen müssen und beantwortet werden.
HTTP steht für HyperText Transfer Protocol. Dieses Protokoll regelt, wie der Datenaustausch zum Laden von Webseiten und deren Inhalten erfolgen muss.
Das Internet ist so gestaltet, dass es nicht von wenigen einzelnen Geräten abhängt: Es wird nicht von einer Zentrale gesteuert und es gibt keinen Ort, wo alle Daten zusammenkommen. Stattdessen besteht das Internet erstens aus zahlreichen Protokollen, zweitens aus zahlreichen Geräten. Die Protokolle regeln auf mehreren Schichten, wie die Daten übermittelt werden müssen, damit die Geräte sich gegenseitig verstehen. Damit Clients mit Servern und Clients untereinander Daten austauschen können, braucht es Router, die die Daten weiterleiten und
DNS-Server, die Auskünfte über die aktuellen IP-Adressen geben. Das Internet ist
skalierbar gestaltet: Es kann beliebig vergrössert werden. Es können beliebig viele Router und
DNS-Server hinzukommen: Das Internet wird dadurch noch zuverlässiger.