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Meinels Web-Tutorial: Wie die technischen Normen des Internets entstehen

Das Erstaunliche: Die Standards des Internets entwickelten sich ohne Plan und Oberaufsicht. Trotzdem halten sich alle daran, schreibt unser Webkolumnist Christoph Meinel.
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Das Internet und Web als weltumspannendes Rückgrat der neuen digitalen Welt kann wahrlich als Weltwunder bezeichnet werden. Es gibt kaum noch Menschen auf der Erde, die nicht in irgendeiner Form mit dieser globalen Technologie und ihren unzähligen Diensten in Kontakt gekommen sind. Und auch die aktuellen wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Entwicklungen basieren so ziemlich alle auf Anwendungen der allgegenwärtigen Kommunikationstechnologie. Das Internet ist im Vergleich zu anderen Großprojekten der Menschheit auch insofern bemerkenswert, als es keinen Masterplan gab, der die Entwicklung vorgezeichnet hätte und entsprechend umgesetzt wurde. Die größte technologische Entwicklung der Menschheit basiert auf einem sich selbst steuernden, dezentralen Prozess, der von tausenden IT-Ingenieurinnen und -Ingenieuren weltweit getrieben wird und zu großen Teilen auf Freiwilligkeit und Ehrenamt fußt.

Damit das Internet und das Web so reibungslos funktionieren und die Millionen von dezentralen Netzwerken als ein homogenes Netz in Erscheinung treten, braucht es zahllose Standards. Myriaden einzelner Teile müssen die gleiche »Sprache sprechen«, um im Zusammenspiel zu funktionieren. Gleichzeitig müssen alle Beteiligten – Konsumenten, Internetserviceanbieter und die technischen Internetkomponenten – die Standards beachten und einhalten. Es ist ein außergewöhnliches und einmaliges Charakteristikum des Internets, dass sich der Prozess zur Erstellung dieser Standards über tausende Arbeitsgruppen öffentlicher und privater Akteure hinweg weitgehend selbst steuert, dass das Netz der Netze für den Endnutzer als eine Einheit erscheint.

Schon im Jahr 1969, als die ersten Rechner über das ARPANET, den Vorgänger des Internets, vernetzt werden konnten, wurde der so genannte RFC-Editor geschaffen (RFC steht für »request for comments«). Über ihn konnten die an der Entwicklung des Internets arbeitenden internationalen Arbeitsgruppen ihre technisch-organisatorischen Dokumente zum entstehenden Internet publizieren. Diese RFCs werden von der Entwicklergemeinschaft und weltweiten Internetgemeinde begutachtet, diskutiert und dann zur Anwendung empfohlen oder nicht. Auf der Grundlage dieser RFCs können weiterreichende Vorschläge zur Etablierung und Weiterentwicklung von globalen »Internetstandards« wie der TCP/IP-Protokollsuite gemacht werden. RFCs sind keine Regeln, die autoritär verordnet werden, sondern Vorschläge aus der Community, die einvernehmlich aus einer globalen Gemeinschaft in einem klar definierten Verfahren entstehen. RFCs beschreiben bis in alle Einzelheiten, wie die digitalen Kommunikationskanäle gestaltet und weiterentwickelt werden. Dieser RFC-basierte Entwicklungs- und Standardisierungsprozess hat sich inzwischen stark professionalisiert und wird heute von internationalen Entwicklerorganisationen wie dem Internet Architecture Board (IAB) koordiniert. Umgesetzt werden die in den RFCs beschriebenen Features und Verabredungen dann ganz dezentral von vielen verschiedenen Arbeitsgruppen (Taskforce genannt) und entwickeln damit das Internet als Ganzes (weiter). Heute existieren fast 10 000 RFCs und an die 100 Internetstandards, die dafür sorgen, dass das Internet so rund läuft.

Welche clevere Technik steckt hinter dem Begriff TCP/IP? Wie bekommt man Videos ins Netz? Und warum erscheint uns das Internet aus einem Guss, obwohl es aus Milliarden unterschiedlicher Rechner besteht? Das und mehr beleuchtet Informatikprofessor Christoph Meinel alle drei Wochen bei seinem Blick hinter die Kulissen des World Wide Web.
Alle Folgen gibt es hier: »Meinels Web-Tutorial«

Grundsätzlich kann jeder Internetnutzer einen Vorschlag für einen RFC machen, indem er ein standardisiertes Dokument im RFC-Editor anlegt. Dokumente werden zwingend als Textdatei im ASCII-Format erstellt und im RFC-Editor fortlaufend nummeriert. Es gibt dann zwei verschiedene Wege, wie ein Vorschlag den Rang eines RFC erlangen kann: Im ersten Fall wird der Vorschlag von den Internet-Taskforces begutachtet und nach finaler Sichtung der Gremien durch die Internet Engineering Task Force als RFC definiert. Der Prozess selbst ist in den RFCs 2026, 4845 und 5743 spezifiziert. Im zweiten Fall geht es um unabhängig eingereichte Vorschläge. Diese werden zunächst als »Internet-Draft« (I-D) publiziert und zur Begutachtung an geeignete Mitglieder der Internetgemeinschaft gegeben. Erst wenn diese Begutachtung positiv war, kann die Publikation als RFC erfolgen. Dieser Prozess ist im RFC 4846 definiert.

In folgendem Bild ist der Ausschnitt eines RFC-Dokuments dargestellt. Es zeigt exemplarisch, wie das TCP-Protokoll Verbindungen aufbaut. Die technischen Spezifikationen des TCP-Protokolls sind vollständig im RFC 793 beziehungsweise im Internetstandard STD 7 beschrieben.

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Der TCP-Standard von 1981 im Original-ASCII-Format | Abbildung 6 im STD 7. Das Transmission Control Protocol haben wir ausführlich in dieser Kolumne beschrieben.

RFCs sind aber noch keine Internetstandards, sondern müssen in einem gesonderten Verfahren dazu erhoben werden. Neue Internetstandards werden heute ausschließlich über die Internet Engineering Task Force geschaffen. Dazu muss ein RFC im Status eines »proposed standard« (Standard-Vorschlag) veröffentlicht worden sein. Ein vorgeschlagener Standard ist also bereits über den Status eines Internet-Draft (I-D) hinaus und von der Internetcommunity als RFC akzeptiert. Damit ein neues Internetprotokoll oder eine Protokollerweiterung als neuer Internetstandard akzeptiert wird, ist es wichtig, dass dieser bereits implementiert wurde und sich im Betrieb bewährt hat. Früher bestand der nächste Schritt in dem Nachweis, dass der vorgeschlagene Standard interoperabel ist. Das musste durch mehrere eigenständige und unabhängige Implementierungen nachgewiesen werden. Wenn das gelang, wurde aus einem »proposed standard« ein »draft standard« (Standardentwurf), der zur Prüfung durch die Internet Engineering Task Force empfohlen wurde und nach erfolgreicher Begutachtung und unabhängiger Implementierung zum offiziellen Internetstandard erhoben werden konnte.

Heute wird dieser Zwischenschritt übersprungen. Damit aus einem Standardvorschlag ein Internetstandard wird, muss eine zweite, unabhängige Organisation den Vorschlag eigenständig und erfolgreich implementiert haben. Wenn das gelingt und der neue Standard verlässlich im Betrieb ist, weitgehend fehlerfrei läuft, keine hohen Anforderungen an die Implementierung stellt sowie größere Verbreitung findet, dann wird der Standardvorschlag offiziell von der Internet Engineering Task Force als Internetstandard (STD) anerkannt und mit einer fortlaufenden Nummer bezeichnet. Alle von der Internetgemeinde anerkannten Standards sind offen und öffentlich über den RFC-Editor einsehbar. Wenn ein Status veraltet, wird er entsprechend als »historisch« oder »obsolet« gekennzeichnet. In der für jeden offenen Datenbank wird nichts gelöscht, so dass jeder die Entwicklung der Internetstandards und RFCs im Detail nachvollziehen kann.

In dieser Webkolumne sind schon eine ganze Reihe von Internetstandards zur Sprache gekommen. Alle haben den Prozess der Anerkennung durch die globale, sich selbst steuernde Internetgemeinde durchlaufen und prägen das Internet, wie wir es kennen. Hier eine kleine Auswahl bereits besprochener Standards:

Das Internet ist vielleicht auch deshalb eine so bemerkenswerte Technologie, weil sie wie keine andere auf umfassender, dezentraler und globaler Kollaboration einer internationalen Community von freiwilligen Enthusiasten basiert, die sich beständig und mit Einsatz um die Weiterentwicklung und Verbesserung des Internets verdient macht. Diese weltweite Internetgemeinde ist inzwischen so groß geworden, dass sich internationale Internetorganisationen gegründet haben, um diesen selbststeuernden Prozess zu koordinieren. Diese Grassroots-Organisationen sind die eigentlichen »Herrscher« des Internets, wenn auch dieser Begriff für das Internet nicht taugt. Um welche Organisationen es dabei im Einzelnen geht, wird Gegenstand des kommenden Beitrags sein.

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