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Backbone

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Backbone: Infrastruktur für den Datenaustausch

Sollen Netzwerkstrukturen umfassend vernetzt werden, ist für den Datenaustausch häufig eine spezielle Infrastruktur erforderlich. Eine dieser Infrastrukturen ist das Backbone Netz. Dieses Netz bildet die Basis moderner Telekommunikationsnetze. Die schnelle Datenübertragungsrate macht das Backbone zu einem Hochleistungsnetz, das als Hauptstruktur im Gesamtnetz fungiert. Viele verschiedene Anschlussarten sind möglich, so zum Beispiel für einzelne Endgeräte oder Endgeräte-Cluster, lokale Subnetze, LAN-Netze, Nebenstellenanlagen oder Terminalnetze. Per Backbone werden diese Systeme und Netze miteinander verknüpft. Um die hohen Übertragungsraten zu sichern, wird für Backbone häufig ein Glasfasernetz genutzt. Dabei werden die Daten in Lichtwellen umgewandelt, so dass auch große Datenmengen extrem schnell weitergeleitet werden können. Sind keine terrestrischen Backbones vorhanden, kommt die Datenübertragung per Satellit zum Einsatz. Bandbreiten von 10Gbit/s gehören heute zum aktuellen Stand der Technik, teilweise haben die Trassen sogar noch höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten zu bieten.

Backbone in der Telekommunikation

In den Anfängen des Internets war das Internet-Backbone das Hauptnetz, das alle Teile miteinander verband. Genutzt wurde ursprünglich das ARPANET, das von der US-Luftwaffe entwickelt wurde. Es gilt als Vorläufer des heutigen Internets. ARPANET ist längst Vergangenheit, doch auch heute noch wird in allen Bereichen der Telekommunikation Backbone für überregionale Datennetze eingesetzt. So verbinden die einzelnen Backbone-Netze die einzelnen Netzknoten eines DSL-Providers zu einem vollständigen Netz mit redundanten Kreuzungspunkten. Die Knotenpunkte sind mehrfach verknüpft, dadurch sorgen auch Ausfälle einzelner Leitungen oder Knoten nicht zu einem Zusammenbruch des Gesamtnetzes, da die ausgefallenen Kapazitäten schnell ersetzt, bzw. überbrückt werden können. Dazu werden die Glasfaserkabel verschaltet, diese Punkte werden auch als „Points of Presence“ (PoPs) bezeichnet. Die Knoten dienen als Übergangspunkt in Anschlussnetze, zum Beispiel in die Netze anderer Provider. Weitere Knoten sind ausschließlich für den Betrieb des Backbone zuständig.

Steuerung der Backbone Stränge

Wie die Daten in das Backbone eingespeist und verteilt werden, wird in Rechnerzentralen festgelegt. Hier wird zum Beispiel entschieden, welcher Strang aktuell die schnellste Datenübertragung zum Kunden ermöglicht. Dies kann, muss aber nicht der physikalisch kürzeste Weg sein. Relevant für die tatsächliche Übertragungsgeschwindigkeit sind die Anzahl der Points of Presence, die Bandbreite und die Leistungsfähigkeit der Router. Auch die Abstände zwischen den Netzknoten sind für die Datenübertragungsrate maßgeblich. Um die Verteilung der wachsenden Datenmengen kümmern sich aktuell über 100 Betreiber, sogenannten Carriers, die die vorhandenen Backbone Netze steuern und als Dienstleister der Internetprovider fungieren. In Anspruch nehmen die Dienste vor allem die Internetbetreiber, die keine eigenen Hauptnetze betreiben. Die Bereitstellung sowie der Betrieb eines Backbone ist mit viel Aufwand und hohen Kosten verbunden und stellt große technische und logistische Herausforderungen für die Betreiber dar. Der größte und bekannteste Backbone-Betreiber in Deutschland ist die deutsche Telekom.