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Diese Seite wurde aktualisiert am 08.02.2021

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Wie funktioniert das Internet?

 

Das Funktionieren des WWW basiert auf drei Kernstandards:

    HTTP als Protokoll, mit dem der Browser Informationen vom Webserver anfordern kann.
    HTML als Auszeichnungssprache, die festlegt, wie die Information gegliedert ist und wie die Dokumente verknüpft sind (Hyperlinks).
    URLs als eindeutige Bezeichnung einer Ressource, die in Hyperlinks (kurz: Links) verwendet wird.

Diese drei Standards sollen in den Abschnitten auf dieser Seite kurz erläutert werden. 

 

HTTP

http:// oder https:// erscheint am Anfang jeder Eingabe in Ihrem Internet-Browser, wenn Sie eine Internetseite anfordern. Doch was HTTP oder HTTPS bedeuten, wissen die Wenigsten.

HTTP ist die Abkürzung für den englischen Begriff "Hypertext Transfer Protocol" (übersetzt etwa "Text-Übertragungsverfahren").
Der Buchstabe S in HTTPS bedeutet secure und startet eine besonders gesichterte Übertragung.

In dem Verfahren (Protokoll) werden die Anfragen an den Webserver sowie die Antworten festgehalten. Es ermöglicht die Datenübertragung zwischen den verschiedenen Netzwerken und sorgt für eine optimale Formatierung des dargestellten Inhalts. Das Verfahren sorgt dafür, dass Sie eine beliebige Webseite aus dem Internet aufrufen und sie in Ihrem Browser öffnen können. Ohne das Protokoll wäre es nicht möglich, die Internetseite darzustellen. Webbrowser, wie Safari und Firefox, wenden das HTTP-Protokoll an, um Websites anzuzeigen und Daten an die Website zu senden. Diese Browser sind die sogenannten Clients und die Webhosts mit ihren Websites sind die Server.  Die übertragenen Daten werden als Nachrichten bezeichnet. HTTP und HTTPS verwenden das Transportprotokoll  TCP (Transmission Control Protocol), das die Daten in Pakete aufteilt, die nacheinander versandt werden. Das soll Datenstau verhindern.

Um überhaupt eine Verbindung mit einem Server aufnehmen zu können, wird zuerst via DNS-Protokoll (Domain Name System) die von Ihnen eingegebene Web-Adresse, zum Beispiel "http://net-schulbuch.de", von einem Namenserver in die dazu passende IP (Internet-Protokoll-Adresse, in diesem Falle "217.160.0.196", umgewandelt. Dazu an anderer Stelle mehr.

Nach der Verbindung zwischen Server und Client stellt Ihr Browser also via HTTP eine Anfrage. Der Server antwortet zunächst mit seinen Header-Informationen und anschließend mit dem Nachrichtenrumpf. Dieser ist zum Beispiel die von Ihnen gewünschte HTML-Datei, also die Webseite, die Sie im Browser sehen.

Im Gegensatz zu HTTP werden Daten bei HTTPS verschlüsselt übertragen.

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Eine übersichtliche vertiefende Beschreibung des HTTP-Protokolls findet man unter www.elektronik-kompendium.de.  Die Seite beschreibt die Elemente des Schichtenmodells von HTTP anhand praktischer Beispiele.
Leitfragen zur Bearbeitung des Artikels:
Was ist ein HTTP-Request? Was ist ein HTTP-Response?
Wozu benötigt man verschiedene HTTP-Methoden?
Was sind HTTP-Response-Codes / HTTP-Status-Codes? Welche Relevanz haben die für Benutzer?
In welchen Fällen verwendet man eine HTTP-Authentifizierung?

  

 

HTML

HTML-Dokumente sind die Grundlage des World Wide Web und werden von Webbrowsern interpretiert und auf dem Monitor dargestellt. Die Hypertext Markup Language (englisch für Hypertext-Auszeichnungssprache), abgekürzt HTML, ist eine textbasierte Auszeichnungssprache zur Strukturierung digitaler Dokumente wie Texte mit Hyperlinks, Bildern und anderen Inhalten. HTML verwendet ausschließlich Zeichen des ASCII-Codes zur Übertragung. Neben den vom Browser angezeigten Inhalten können HTML-Dateien zusätzliche Angaben in Form von Metainformationen enthalten, z. B. über die im Text verwendeten Sprachen, den Autor oder den zusammengefassten Inhalt des Textes.

HTML wurde erstmals am 13. März 1989 von Tim Berners-Lee am CERN in Genf vorgeschlagen. HTML wird heute vom World Wide Web Consortium (W3C) und der Web Hypertext Application Technology Working Group (WHATWG) weiterentwickelt. Die aktuelle Version ist HTML5, die von aktuellen Webbrowsern unterstützt wird.

HTML dient als Auszeichnungssprache dazu, einen Text inhaltlich zu strukturieren, nicht aber zu formatieren. Die visuelle Darstellung ist nicht Teil der HTML-Spezifikation. Sie wird durch den Webbrowser in Verbindung mit Gestaltungsvorlagen wie CSS (Cascading Style Sheets) bestimmt.

HTML ist eine Auszeichnungssprache und wird als solche meist von Programmiersprachen abgegrenzt. Eine Gemeinsamkeit mit den meisten Programmiersprachen ist, dass für die Bearbeitung der Quelldokumente keine spezielle Software nötig ist, sondern ein beliebiger Texteditor ausreicht. Ein ähnliches Konzept (logische Beschreibung) wie hinter HTML steht hinter dem Satzsystem TeX/LaTeX, das im Unterschied zu HTML jedoch auf die Ausgabe per Drucker auf Papier zielt.

Dem Quelltext wird durch Auszeichnungen (englisch markup) von Textteilen eine Struktur verliehen. Die Auszeichnung erfolgt durch TAGs. Die meisten dieser HTML-TAGs werden durch ein Tag-Paar markiert, das heißt durch einen Starttag und einen Endtag. Ein Starttag beginnt immer mit dem Zeichen wird der Starttag geschlossen. Ein Endtag besteht aus den Zeichen . Zwischen dem zusammengehörenden Start- und Endtag ist der darzustellende Text eingefügt. TAG-Elemente lassen sich verschachteln, wie das folgende Beispiel der HTML Grundstruktur zeigt.

Jedes HTML-Dokument hat eine minimale Grundstruktur:

<!DOCTYPE html> 
<html> 
   <head> 
      <title> ... </title> 
   </head> 
   <body> 
      :
   </body> 
</html>

Achtung: Ein Grundgerüst für Seiten, die auch tatsächlich im Internet veröffentlicht werden sollen, muss ein wenig über dieses minimale Grundgerüst hinausgehen.

Es geht in HTML um beschreibende (englisch descriptive), nicht um verfahrens- (englisch procedural) und darstellungsorientierte (englisch presentational) Textauszeichnung, auch wenn sich HTML in früheren Versionen dafür verwenden ließ. HTML-Elemente sind keine Angaben zur Präsentation, die dem Webbrowser mitteilen, wie er den Text visuell zu formatieren hat. Vielmehr sind Elemente eine strukturierende Auszeichnung, mit der sich Textbereichen eine Bedeutung zuordnen lässt, z. B. 

<h1>Überschrift</h1>
<p>Dies ist ein Absatz mit einem <em>hervorgehobenen</em> Wort</p>

für eine Überschrift und einen Textabsatz und mit betontem Text. Wie diese Bedeutung letztlich dem Benutzer vermittelt wird, ist zunächst dem Webbrowser überlassen und hängt von der Ausgabe-Umgebung ab. Denn obwohl HTML-Dokumente in der Regel auf Computerbildschirmen dargestellt werden, können sie auch auf anderen Medien ausgegeben werden, etwa auf Papier oder mittels Sprachausgabe. CSS-Formatvorlagen eignen sich dazu, um auf die Präsentation eines HTML-Dokuments in verschiedenen Medien Einfluss zu nehmen.

Der Browser liest den vom Server gelieferten Quelltext ein und verarbeitet die darin vorhandenen Informationen (Parsen). Die Aufbereitung erfolgt in einem zweiten Schritt (Rendern). Die Sprache HTML beschreibt, wie der Browser (oder ein anderes Programm, wie z. B. ein Text-Editor) die Auszeichnungen des Textes zu "verstehen" hat, nicht, wie er sie dann in der Darstellung umsetzt. So besagt ‹h1› zwar, dass eine Überschrift folgt, nicht aber, in welcher Schriftgröße oder Schriftart diese darzustellen ist. Dazu dienen die CSS. Jeder Browser enthält ein CSS zur Standardverwendung für den Fall, dass der Ersteller des Quelltextes keine eigenen CSS vorgesehen hat.  

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Das SELFHTML-WIKI enthält umfassende vertiefende Informationen zu allen Fragen rund um die Verwendung von HTML mit CSS. Mehrere empfehlenswerte Tutorials zum Einstieg in die Verwendung von HTML sind auf dieser Webseite enthalten.
Anregung:
Bearbeiten Sie das erste auf einer Seite erklärte vollständige Beispiel des Tutorias.

 

 

URL

Der URL (Uniform Resource Locator ⇔ einheitlicher Ressourcenzeiger) identifiziert und lokalisiert eine Ressource (z.B. eine Datei) und die  zu verwendende Zugriffsmethode (z.B. HTTP) in Computernetzwerken. Der Aufbau des URL besteht aus zwei Elementen, die durch einen Doppelpunkt getrennt sind:

methode:methodenspezifischer Teil

Für methode können Internetprotokolle wie HTTP, HTTPS, FTP stehen aber auch file oder mailto.

Der methodenspezifische Teil variiert. Hier wird der Aufbau für HTTP oder HTTPS angegeben:

methode://Benutzername:Passwort@Host:Port/Pfad?Parameter#Anker

methode ⇒ http:// oder https://
Benutzername:Passwort@ ⇒ muss nur bei zugriffsbeschränkten Recourcen angegeben werden
Host ⇒ z.B. net-schulbuch.de oder eine IP-Nummer
:Port ⇒ optional, wenn nicht der Standardport des Protokolls verwendet wird
/Pfad ⇒ wenn der Pfad fehlt, wird die Startseite angezeigt oder eine Fehlermeldung erzeugt
?Parameter ⇒ optionale Parameterliste in der Form ?param1=Wert1&param2=Wert2& ..., die das gewünschte Ergebnis präzisieren
#Anker ⇒ optionaler Wert, der auf ein Unterelement der Ressource verweist

Beispiele

https://net-schulbuch.de/

führt nach Eingabe in der Adresszeile des Browser direkt zur Startseite

https://i1.net-schulbuch.de/index.php?s=ac_index

führt nach Eingabe in der Adresszeile des Browser auf die Übersichtsseite "Internet" dieses Buches

https://IhreBenutzernummer:IhrPasswort@i1.net-schulbuch.de/index.php?s=acb_index#url

Dieser dem Schema entsprechende Versuch, dieses Kapitel über URLs direkt anzuspringen scheitert, weil net-schulbuch.de aus Sicherheitsgründen alle Login-Versuche abwehrt, die nicht über den vorgesehenen LOGIN-Dialog erfolgen.

https://i1.net-schulbuch.de/_syslib/loginicon.png

zeigt das Logo dieses Lehrbuches im Browser an.

 

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Eine weiterführende Darstellung mit Hinweisen zu anderen Methoden, Einschränkungen in der Wahl der erlaubten Zeichen, "relativen" URLs und zur geschichtlichen Entwicklung der URL mit vielen Links und Quellenangaben liefert Wikipedia.
Anregungen:
In welchen Fällen verwendet man die Prozentzeichen-Kodierung in einer URL?
In welchen Fällen führt die wesentlich kürzere Angabe einer "relativen URL" zum Ziel?

 

 

 

 

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