Du tippst eine Adresse ein – und eine halbe Sekunde später ist die Seite da. Dazwischen passiert eine ganze Menge. In diesem Comic-Kurs klickst du dich in kleinen Häppchen durch die drei Bausteine dahinter.
Kein Vorwissen nötig. Wirklich.
Unten am Bildschirmrand sind die Knöpfe Zurück und Weiter. Du kannst auch die Pfeiltasten ← → benutzen.
Jeder Punkt unten ist ein Bild. Der pinke Punkt zeigt, wo du gerade bist. Du kannst direkt auf einen Punkt springen.
Oben rechts gibt es das Glossar. Dort stehen alle Grundbegriffe in einfachen Worten – Server, Client, Protokoll und so weiter.
Wenn etwas einen dicken Rahmen und einen Schatten hat, kannst du es meistens anklicken, ziehen oder verschieben. Probier es einfach aus – kaputt geht nichts.
Gestrichelte Kästen wie dieser hier enthalten Hilfen und Alltagsvergleiche. Wenn dir etwas zu schnell geht: dort zuerst nachlesen.
Oben rechts schaltest du zwischen Tag- und Nachtmodus um. Dein Fortschritt bleibt gespeichert.
Die Hausnummer im Netz. Ohne sie weiß kein Datenpaket, wohin es soll.
Der Übersetzer von Namen in Zahlen. Das Telefonbuch des Internets.
Vier Schichten, die deine Daten verpacken, verschicken und auspacken.
Die IP-Adresse sagt wohin, das DNS findet heraus welche Adresse, und TCP/IP regelt wie die Daten verpackt und übertragen werden. Alle drei zusammen ergeben eine Internetverbindung.
Du bestellst ein Paket. Damit es ankommt, braucht der Bote eine eindeutige Adresse: Stadt, Straße, Hausnummer. Ohne Adresse landet das Paket nirgends.
Im Internet ist es genauso. Millionen Geräte hängen am Netz – Handys, Laptops, Server, Kühlschränke. Damit Daten das richtige Gerät finden, bekommt jedes eine eindeutige Nummer: die IP‑Adresse (Internet‑Protocol‑Adresse).
IP-Adresse = Anschrift des Geräts. Sie sagt nichts darüber, was gesendet wird – nur wohin.
Musterstadt, Hauptstr. 7
193.99.144.85
So sieht eine IP-Adresse aus.
Eine IPv4-Adresse besteht aus 32 Bit – also 32 Nullen und Einsen. Weil sich das kein Mensch merken kann, schreibt man sie in vier Blöcken zu je 8 Bit. Ein solcher Block heißt Oktett (oder Byte) und wird als Dezimalzahl von 0 bis 255 geschrieben, getrennt durch Punkte.
Mit 8 Bit lassen sich 28 = 256 verschiedene Muster bilden. Fängt man bei 0 an zu zählen, ist 255 die größte Zahl. Eine 256 in einer IP-Adresse gibt es deshalb nie – das ist ein beliebter Fehler in Klausuren.
IPv4 = 32 Bit = 4 Oktette à 8 Bit, jedes Oktett von 0 bis 255. Insgesamt gibt es rund 4,3 Milliarden verschiedene IPv4-Adressen.
Jedes Bit hat einen festen Stellenwert. Steht das Bit auf 1, wird sein Wert mitgezählt – steht es auf 0, nicht. Am Ende addierst du einfach:
11000000 → 128 + 64 = 192. Die restlichen Bits sind 0 und zählen nicht mit.
Klicke rechts die Bits so an, dass die gesuchte Zahl herauskommt. Der Rechenweg wird dir dabei live angezeigt.
Oben die Zahlen ändern – oder direkt einzelne Bits anklicken. Mit dem Regler verschiebst du die Grenze zwischen Netz- und Hostanteil (das erklärt das nächste Bild).
Die Post bringt dein Paket erst in die richtige Stadt – die Hausnummer interessiert unterwegs niemanden. Erst am Ziel wird sie wichtig.
Genauso ist eine IP-Adresse zweigeteilt: Der vordere Teil bezeichnet das Netz („Stadt“), der hintere das einzelne Gerät / Host („Hausnummer“). Router unterwegs schauen nur auf den Netzanteil.
Wo die Grenze liegt, legt die Subnetzmaske fest. Kurzschreibweise: /24 heißt „die ersten 24 Bit sind Netzanteil“.
Die Netzadresse (alle Host-Bits 0) benennt das Netz selbst. Die Broadcast-Adresse (alle Host-Bits 1) spricht alle Geräte gleichzeitig an. Deshalb bei /24: 256 − 2 = 254 nutzbare Adressen.
| Netzanteil | 24 Bit |
| Hostanteil | 8 Bit |
| Adressen im Netz | 256 |
| davon nutzbar | 254 |
Je größer die Zahl hinter dem Schrägstrich, desto kleiner das Netz.
Nicht jede IP-Adresse gilt weltweit. Bestimmte Bereiche sind für private Netze reserviert. Sie kommen zu Hause und in Schulen millionenfach gleichzeitig vor und werden im Internet nicht weitergeleitet.
| Bereich | Wo? |
|---|---|
| 10.0.0.0/8 | große Firmennetze |
| 172.16.0.0/12 | mittlere Netze |
| 192.168.0.0/16 | Heim- und Schulnetze |
| 127.0.0.0/8 | das eigene Gerät (localhost) |
Der Router übersetzt beim Verlassen des Heimnetzes alle privaten Adressen auf seine eine öffentliche Adresse. Dieses Verfahren heißt NAT (Network Address Translation).
Wie eine große Firma mit einer Telefonnummer nach außen und vielen Durchwahlen nach innen. Von außen sieht man nur die Hauptnummer.
Server haben feste Adressen. Dein Laptop bekommt seine automatisch vom DHCP-Server – der steckt zu Hause im Router. Deshalb kann sie sich morgen ändern.
4,3 Milliarden Adressen klingen nach viel – reichen aber längst nicht mehr. Deshalb gibt es IPv6 mit 128 Bit pro Adresse.
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
Geschrieben wird hexadezimal in acht Blöcken, getrennt durch Doppelpunkte. Nullerblöcke darf man weglassen: 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334.
Rund 3,4 · 1038 Adressen. Man könnte jedem Sandkorn der Erde mehrere geben. Heute laufen IPv4 und IPv6 parallel („Dual Stack“).
1. Die IP-Adresse identifiziert ein Gerät im Netz.
2. IPv4 = 32 Bit = vier Oktette von 0 bis 255.
3. Die Subnetzmaske trennt Netzanteil (wohin unterwegs) von Hostanteil (welches Gerät am Ziel).
Warum kann 192.168.1.20 gleichzeitig in tausenden Haushalten vergeben sein?
Würdest du dir 193.99.144.85 merken wollen? Oder lieber heise.de?
Computer brauchen Zahlen, Menschen merken sich Namen. Das Domain Name System (DNS) ist der weltweite Übersetzungsdienst zwischen beiden Welten.
Oft nennt man es das „Telefonbuch des Internets“. Der Vergleich hinkt allerdings: Es gibt kein einziges Buch, sondern Millionen Server, die sich die Arbeit teilen – streng hierarchisch.
DNS überträgt keine Webseiten. Es liefert nur die Adresse. Erst danach beginnt die eigentliche Verbindung zum Server.
www.tagesschau.de
DNS
3.68.79.101
Klicke auf die einzelnen Teile des Namens. Achtung: Gelesen wird von rechts nach links – rechts steht das Allgemeine, links das Spezielle.
Dann erfährst du, wofür er steht und wer ihn vergibt.
Je weiter rechts, desto höher in der Hierarchie. Ganz rechts steht der (meist unsichtbare) Punkt für die Root – die Wurzel des ganzen Systems.
| Beteiligter | Aufgabe |
|---|---|
| 🖥️ Stub-Resolver | Steckt in deinem Betriebssystem. Nimmt die Anfrage des Browsers entgegen und schaut zuerst im eigenen Zwischenspeicher nach. |
| 🔄 Rekursiver Resolver | Der Nameserver deines Providers oder der Schule. Er erledigt die eigentliche Sucharbeit und liefert die fertige Antwort. |
| 🌐 Root-Server | 13 logische Adressen weltweit. Kennen keine einzelne Website – nur die Zuständigen für jede Endung. |
| 🏠 TLD-Server | Zuständig für eine Endung, z. B. .de (betrieben von der DENIC). Kennt die Nameserver aller Domains darunter. |
| 📚 Autoritativer NS | Die letzte Instanz: Hier steht die verbindliche IP-Adresse der gesuchten Domain. |
Autoritativ heißt schlicht „maßgeblich, verbindlich“. Dieser Server hat die Originaldaten – alle anderen haben nur Kopien oder Verweise.
Auf Schritt klicken – oder Abspielen für den ganzen Ablauf. Der pinke Umschlag zeigt, wo die Anfrage gerade ist. Danach dieselbe Domain noch einmal abfragen: dann greift der Zwischenspeicher.
Würde jede einzelne Anfrage bis zu den Root-Servern durchlaufen, bräche das System sofort zusammen. Deshalb merkt sich jeder Beteiligte die Antworten.
Jede DNS-Antwort trägt eine TTL (Time to Live) in Sekunden. So lange darf sie zwischengespeichert werden. Danach wird neu gefragt.
Zieht eine Website auf einen neuen Server um, sehen manche Nutzer noch stundenlang die alte Adresse – ihr Cache ist eben noch gültig.
Dein Gerät fragt rekursiv: „Besorg mir die fertige Antwort.“ Der Resolver arbeitet dann iterativ: Er hakt sich Server für Server durch. Root und TLD antworten nie mit der IP, sondern mit einem Verweis.
| A | Name → IPv4-Adresse |
| AAAA | Name → IPv6-Adresse |
| CNAME | Alias: verweist auf einen anderen Namen |
| MX | zuständiger Mailserver der Domain |
| NS | autoritativer Nameserver der Zone |
In der Eingabeaufforderung: nslookup tagesschau.de – dort siehst du genau diese Einträge.
Klassische DNS-Anfragen laufen unverschlüsselt durchs Netz. Zwei Folgen:
Wer im selben Netz sitzt (oder der Provider), sieht, welche Seiten du aufrufst – auch ohne den Inhalt zu kennen.
Angreifer schieben eine gefälschte Antwort unter. Du tippst die richtige Adresse ein und landest trotzdem auf einer nachgebauten Seite.
Gegenmaßnahmen: DNSSEC signiert Antworten kryptografisch, DNS over HTTPS/TLS verschlüsselt den Transportweg.
1. Das DNS übersetzt Domainnamen in IP-Adressen.
2. Es ist hierarchisch aufgebaut: Root → TLD → autoritativer Server.
3. Caching mit TTL macht das Ganze schnell und entlastet die Server.
Ein Freund sagt: „Die Seite ist offline, das DNS ist schuld.“ Wie prüfst du das?
Ein riesiges Problem wird in kleine Teilprobleme zerlegt. Jede Ebene erledigt genau eine Aufgabe – und muss nicht wissen, wie die anderen arbeiten.
Der Browser weiß nicht, ob deine Daten per WLAN, Glasfaser oder Mobilfunk laufen. Muss er auch nicht. Er reicht sie einfach nach unten weiter.
Du schreibst einen Brief (Inhalt), steckst ihn in einen Umschlag (Adresse), der Umschlag kommt in einen Postsack (Transport), der Sack in ein Flugzeug. Jede Ebene interessiert sich nur für ihre eigene Hülle.
Zerlegung in Schichten mit klaren Schnittstellen findest du überall in der Informatik – nicht nur in Netzwerken. Das lohnt sich zu merken.
Inhalt
Umschlag mit Adresse
Postsack
Transport
Klicke eine Schicht an – darunter erscheint die ausführliche Erklärung.
Schreib eine kurze Nachricht und klicke auf Senden. Beobachte, wie sich vor deine Daten Schicht für Schicht ein Header schiebt – und beim Empfänger wieder abfällt.
| TCP | UDP | |
|---|---|---|
| Verbindung | vorher aufgebaut | keine |
| Sicher? | Bestätigung, Verlorenes wird neu gesendet | weg ist weg |
| Reihenfolge | garantiert | nicht garantiert |
| Tempo | etwas langsamer | schlank & schnell |
| Wofür? | Web, E-Mail, Downloads | DNS, Video, Spiele, Telefonie |
Bei einem Download darf kein einziges Byte fehlen – da lohnt sich der Aufwand von TCP. Bei einem Videoanruf ist ein verlorenes Einzelbild egal, aber Verzögerung stört massiv. Da gewinnt UDP.
TCP = Einschreiben mit Empfangsbestätigung. UDP = Postkarte: schnell, billig, ohne Garantie.
Ruckelt ein Stream kurz und läuft dann weiter – das war UDP. Bricht ein Download ab und setzt neu an – das war TCP.
Eine IP-Adresse führt zum Gerät. Aber dort laufen viele Programme gleichzeitig. Welches soll die Daten bekommen? Das entscheidet die Portnummer im Transport-Header.
| 80 | HTTP (Web, unverschlüsselt) |
| 443 | HTTPS (Web, verschlüsselt) |
| 53 | DNS |
| 25 | SMTP (E-Mail-Versand) |
IP-Adresse = das Haus. Port = die Wohnungstür darin. Beides zusammen nennt man Socket.
Neben dem praxisnahen TCP/IP-Modell mit vier Schichten gibt es das theoretische OSI-Referenzmodell mit sieben.
| TCP/IP | OSI |
|---|---|
| Anwendung | 7 Anwendung · 6 Darstellung · 5 Sitzung |
| Transport | 4 Transport |
| Internet | 3 Vermittlung |
| Netzzugang | 2 Sicherung · 1 Bitübertragung |
TCP/IP beschreibt, was im Internet tatsächlich läuft. OSI ist der Ordnungsrahmen zum Reden und Vergleichen.
1. Vier Schichten: Anwendung – Transport – Internet – Netzzugang.
2. Beim Senden wird gekapselt (Header dazu), beim Empfangen entkapselt.
3. Jede Schicht spricht logisch mit derselben Schicht der Gegenseite.
Warum stehen im Rahmen MAC-Adressen, obwohl die IP-Adressen doch schon im Paket sind?