Warum ist die leistungsorientierte Datenübertragung störanfällig und damit nicht zuverlässig?

Question

Immer wenn ich mich mit der "Geschichte des Internets" befasse, stoße ich auf diesen Satz:

Ende der 50er Jahre erhielt die ARPA (Advanced Research Projects Agency), eine Abteilung des US-amerikanischen Verteidigungsministeriums (DOD: Department of Defence), den Auftrag, einen Ersatz für die bis dahin verwendete Art der Datenübertragung über fest vorgegebene Leitungen zu entwickeln. Diese leitungsorientierte Datenübertragung war störanfällig und damit nicht zuverlässig.

Quelle: https://www.lehrer.uni-karlsruhe.de/~za714/informatik/infkurs/internet1.html

Wieso es störanfällig oder nicht zuverlässig ist, wird allerdings nicht erläutert. Mich würde interessieren, was genau der Anlass war, damit ein neues Konzept entwickelt soll (Paketvermittlung).

Ich würde mich um eine Antwort freuen und evtl. eine Verlinkung der Quelle wäre auch super hilfreich.

Answer 1

Antwort mit KI erzeugt

Warum ist die leistungsorientierte Datenübertragung störanfällig und damit nicht zuverlässig?

Die leistungsorientierte Datenübertragung, auch bekannt als Schalt- oder Leitungsvermittlung, war in den frühen Zeiten der Telekommunikation und auch zu Beginn des Internets die vorherrschende Methode zur Übertragung von Daten. Bei der Leitungsvermittlung wird für die Dauer einer Kommunikationssitzung eine feste Route zwischen Sender und Empfänger etabliert. Diese Verbindung bleibt über die gesamte Kommunikation hinweg bestehen und wird erst am Ende der Sitzung wieder abgebaut.

Diese Methode der Datenübertragung ist aus mehreren Gründen störanfällig und nicht zuverlässig:

1. Fest vorgegebene Leitungen: Wenn eine der physischen Verbindungen auf der festgelegten Route ausfällt, gibt es keine eingebaute Alternative oder Redundanz, um die Daten zu rerouten. Der Datenfluss wird unterbrochen, bis die Verbindung wiederhergestellt ist oder bis manuell eine neue Route konfiguriert wird.

2. Effizienz und Skalierbarkeit: Leitungsvermittlung reserviert Bandbreite entlang des gesamten Kommunikationsweges, unabhängig davon, ob Daten fließen oder nicht. Diese Ineffizienz wird besonders dann zum Problem, wenn die Netzwerklast hoch ist, da nicht genügend Ressourcen zur Verfügung stehen, um neue Verbindungen herzustellen.

3. Flexibilität: Die starre Struktur der Leitungsvermittlung erschwert es, auf Ausfälle, Verkehrsänderungen oder wachsenden Datenverkehr zu reagieren. Um diese Probleme zu lösen, müssen Netzwerkadministratoren oft manuell eingreifen, was zeitaufwändig und fehleranfällig ist.

Diese Einschränkungen führten zur Entwicklung und Adoption der Paketvermittlung als Grundlage für das moderne Internet. Bei der Paketvermittlung werden Daten in kleinere Pakete aufgeteilt, die unabhängig voneinander und über verschiedene Pfade durch das Netzwerk zum Empfänger gesendet werden können. Diese Methode bietet mehrere Vorteile:

- Resilienz: Paketvermittlung kann automatisch den Pfad von Paketen umleiten, wenn ein Link ausfällt, was die Zuverlässigkeit erhöht.
- Effizienz: Sie nutzt die Netzwerkressourcen effizienter aus, da Bandbreite nur dann belegt wird, wenn tatsächlich Daten übertragen werden.
- Flexibilität: Die Paketvermittlung ermöglicht es, Datenverkehr dynamisch zu managen und sich leichter an verändernde Netzwerkbedingungen anzupassen.

Diese Überlegenheit der Paketvermittlung über die traditionelle Leitungsvermittlung war einer der Hauptgründe, warum sie als Basis für das ARPANET und später für das Internet gewählt wurde. Es ist daher bezeichnend, dass die Entwicklung der Paketvermittlung als direkte Antwort auf die Mängel der leitungsorientierten Datenübertragung angesehen werden kann.

Für weiterführende Informationen kann man auf akademische Quellen und Archive zur Geschichte des Internets zurückgreifen, wie zum Beispiel die Arbeiten von Vinton G. Cerf und Robert E. Kahn, die maßgeblich an der Entwicklung des Internets beteiligt waren. Leider gibt es keine direkte Verlinkung in einer generierten Antwort, aber die Website der Internet Society (https://www.internetsociety.org/internet/history-internet/) bietet einen umfassenden Überblick über diese Themen.