Forum vom Cleef Chat

Wie kommt das Internet eigentlich zu uns nach Hause?

Die meisten von uns nutzen jeden Tag das Internet. Wir streamen Filme, laden Spiele herunter, telefonieren oder surfen im Forum. Doch was passiert eigentlich zwischen dem Klick auf einen Link und der Webseite, die sich wenige Augenblicke später öffnet?

Viele kennen Begriffe wie DSL, Kabel oder Glasfaser, doch was steckt wirklich dahinter? Woher kommen die Daten? Wie sieht die Technik aus? Warum erreicht man beim Download manchmal nicht die volle Geschwindigkeit? Und weshalb sprechen alle von FTTH?

In Deutschland wird bei neuen FTTH-Ausbauten überwiegend GPON oder XGS-PON eingesetzt.

Was ist Glasfaser?

Der Weg bis zur WohnungSpleißkassettenSplitterOLTKernnetz (Juniper, Nokia, BNG)Rechenzentren und DE-CIX Frankfurt UnterseekabelAON vs. GPON vs. XGS-PON
Zukunft: 25G-PON und 50G-PON



Ich erkläre die Grafik einmal von links nach rechts: 
Internet & BackboneGanz links befinden sich die großen Komponenten des Providers.

Core Router  das eigentliche Hochgeschwindigkeits-Kernnetz.

BRAS/BNG  verwaltet die Breitbandanschlüsse und verbindet die Kunden mit dem Internet.

Edge Router  Übergang zu anderen Netzen und Diensten.

DE-CIX  internetknoten, an dem Daten direkt mit anderen Providern und großen Rechenzentren ausgetauscht werden.

OLT (Optical Line Terminal)Das OLT bildet die Schnittstelle zwischen Kernnetz und den Glasfaserkunden.



Links sind die Eingänge zu sehen,10.000 Anschlüsse sind hier gebündelt.
Im Fiber-Colocation-Raum befinden sich die Splitter.Eine Glasfaser vom OLT wird dort beispielsweise über einen 1 zu 32 Splitter auf viele Haushalte verteilt.Dadurch spart man enorm viele Glasfasern.

Prinzip: Mehrere Haushalte teilen sich eine Glasfaser über passive Splitter.

Große Anbieter stellen Inhalte auf Servern bereit, die möglichst nahe bei den Nutzern stehen. Diese Systeme heißen Content Delivery Networks, kurz CDN.

Beispiel:Du startest ein häufig angesehenes Video. Es kann sein, dass dieses Video bereits auf einem Cache-Server in Frankfurt oder einem nahe gelegenen Provider-Rechenzentrum gespeichert ist. Dann wird es nicht jedes Mal neu aus den USA übertragen.

Dazu gehören unter anderem:
Video- und Streaming-CachesSoftware- und Spiele-DownloadsWebseitenbilderApp-UpdatesBetriebssystem-Updates

Bevor eine Verbindung zustande kommt, muss der Domainname in eine IP-Adresse übersetzt werden

Zum Beispiel WWW.Cleefchat.de 

Auch DNS-Server sind häufig regional verteilt und über Anycast erreichbar. Dadurch landet die Anfrage meist bei einem nahe gelegenen System.

Zwischen OLT beziehungsweise BNG und Rechenzentrum liegt das eigene Hochleistungsnetz des Providers:Aggregations-Switches
Core-Router
Glasfaser-Ringe
redundante Leitungswege
nationale Übergabepunkte

Der Verkehr kann beispielsweise innerhalb Frankfurts oder zwischen Frankfurt und Düsseldorf bleiben, ohne das öffentliche internationale Internet vollständig zu durchqueren.

Nur wenn das Ziel tatsächlich außerhalb Deutschlands oder Europas liegt oder dort kein lokaler Cache vorhanden ist, geht der Verkehr weiter:

Wohnung
 ONT und Router
 OLT

BNG
 Provider-Backbonedeutsches Rechenzentrum / Internetknoten

europäisches Netz
 gegebenenfalls Seekabel
Amerika oder anderer Kontinent

Also kurzum - 
Nicht jede Internetanfrage reist um die halbe Welt. Viele Inhalte werden in deutschen oder europäischen Rechenzentren, an Internetknoten und auf regionalen Cache-Servern bereitgestellt. Seekabel werden erst dann benötigt, wenn das tatsächliche Ziel auf einem anderen Kontinent liegt oder kein näherer Server verfügbar ist.

1000-Mbit/s-Anschluss = immer 1000 Mbit/s Download.

Viele wundern sich, wenn sie einen 1000-Mbit/s-Internetanschluss besitzen, ein Spiel aber nur mit 25 bis 35 MB/s heruntergeladen wird.Das bedeutet nicht automatisch, dass mit dem Internetanschluss etwas nicht stimmt.

Ein weiterer häufiger Irrtum: Ein 1000-Mbit/s-Anschluss bedeutet nicht, dass Downloadprogramme 1000 anzeigen. Die meisten Programme zeigen die Geschwindigkeit in MB/s (Megabyte pro Sekunde) an, während Internetanbieter ihre Tarife in Mbit/s (Megabit pro Sekunde) angeben. Zwischen beiden Einheiten liegt der Faktor 8 
1000 Mbit/s ÷ 8 = 125 MB/s (theoretisches Maximum)
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Werden beim Download beispielsweise 25 bis 35 MB/s erreicht, entspricht das etwa 200 bis 280 Mbit/s. Die Ursache liegt häufig nicht am eigenen Internetanschluss, sondern an der Auslastung des Download-Servers, der Anbindung des Rechenzentrums oder anderen Faktoren auf dem Übertragungsweg.



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Auf diesem Bild sind zwei 100-Gigabit-Ethernet-Module (100GE) eines Huawei-OLT zu sehen. Über diese Hochgeschwindigkeitsverbindungen ist das OLT mit dem Kernnetz des Providers verbunden.Die gelben Glasfaserkabel übertragen die Daten mit enormer Geschwindigkeit zum Backbone, während die weißen Netzwerkkabel die Verbindung zu den internen Netzwerkkomponenten herstellen.Diese beiden Uplink-Ports versorgen gemeinsam Tausende Glasfaseranschlüsse und bilden die Brücke zwischen dem Zugangsnetz (OLT) und dem Internet.

In der Mitte des Bildes jeweils 2 Kabel,die auf der Netzwerk Karte alle Verbindungen bereitstellt.. 



Diese Bilder zeigen eine moderne Glasfaser-Spleißkassette in einem Fiber-Colocation-Raum (FC Room). Hier werden die einzelnen Glasfasern präzise miteinander verbunden und übersichtlich verwaltet.Die grünen Steckverbinder (SC/APC) verbinden die Glasfasern mit den nachfolgenden Komponenten des Netzes. Im Inneren der geöffneten Kassette sind die hauchdünnen Glasfasern sauber in Führungen verlegt und gegen Beschädigungen geschützt.

Solche Spleißkassetten bilden einen wichtigen Knotenpunkt im FTTH-Netz. Von hier aus werden die optischen Signale über Splitter und Glasfasern an zahlreiche Haushalte weitergeleitet. Eine einzelne Kassette kann – je nach Ausbau – mehrere Hundert bis rund 1.000 Glasfaseranschlüsse verwalten.

Unteres Bild herausgeklappte Kassette mit bis zu 672 Verbindungen gleichzeitig.. davon kann es Hunderte pro Schrank geben.! 

21 × 32 = 672

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In der Wohnung endet die Glasfaser zunächst an der Glasfaser-Teilnehmeranschlussdose (GF-TA). Sie ist der Übergabepunkt zwischen dem Glasfasernetz des Providers und der Technik im Haushalt.
An diese Dose wird das ONT *(Optical Network Terminal) angeschlossen. Das ONT ,oft auch Glasfasermodem genannt , wandelt die optischen Lichtsignale der Glasfaser in normale Ethernet-Daten um.

PCs besitzen keinen direkten Glasfaseranschluss.Fernseher ebenfalls nicht.Auch Spielekonsolen, NAS-Systeme oder Drucker werden ganz normal über LAN (RJ45) oder WLAN mit dem Router verbunden.
Die eigentliche Glasfaser endet also am ONT. Ab dort arbeitet das Heimnetz wie jedes andere Netzwerk  unabhängig davon, ob der Internetanschluss über DSL, Kabel oder FTTH bereitgestellt wird.

* SFP oder direktes Glasfaser-Modul
bestimmte Modelle von AVM   oder anderen Herstellern  besitzen bereits einen integrierten Glasfaseranschluss (SFP oder direktes Glasfaser-Modul). In diesem Fall ist kein separates ONT erforderlich, da der Router die Aufgabe selbst übernimmt.

Ob DSL, Kabel oder Glasfaser , am Ende möchten wir alle nur eines: eine stabile und schnelle Internetverbindung.[b]Hinter einem einfachen Klick auf eine Webseite oder einem Download steckt jedoch eine hochmoderne Infrastruktur. Vom heimischen Anschluss über Vermittlungsstellen, Glasfaserverteiler, OLTs, Rechenzentren und Internetknoten legen unsere Daten in wenigen Millisekunden oft Hunderte oder sogar Tausende Kilometer zurück.

Ich hoffe, dieser kleine Einblick hat verständlich gezeigt, wie unser Internet heute funktioniert und welche Technik im Hintergrund dafür sorgt, dass wir jede