Wie Internet-Content mithilfe von Googles Netzwerk zu den Nutzer*innen kommt

Jedes Video, das Sie teilen, jede gesendete E-Mail, jede heruntergeladene App beruht auf Datenverkehr, der sich durch die internationale Infrastruktur des Internets bewegt. Es scheint wie Magie, dass all diese Inhalte binnen Millisekunden an die Leute gelangen, die sie empfangen sollen, doch tatsächlich steht dahinter ein großes, pulsierendes Ökosystem von Unternehmen und lokalen Providern. Sie betreiben die globale Infrastruktur, die es ermöglicht, dass Unternehmen und Privatleute weltweit Browsen, Streamen und an Videokonferenzen teilnehmen können. Googles Beitrag dazu reicht vom Aufbau und Betrieb hochsicherer Rechenzentren und Netzwerk-Highways auf der ganzen Welt bis hin zur Unterhaltung des Google Global Cache-Programms, das beliebte Inhalte nahe seiner Nutzer*innen speichert.

Wenn wir von Datenverkehr sprechen, meinen wir damit Videos, E-Mails und Informationen, die von Google – und natürlich auch von Google Cloud – zu den Verbraucher*innen gelangen. Es ist wie bei dem Verkehrsnetz einer Stadt: Je mehr Häuser gebaut werden, desto besser muss das Straßennetz für den Reise- und Pendelverkehr sein – sonst gibt es Staus. Dann fahren die Leute auf Umwegen und Nebenstraßen, und alles wird noch schlimmer. 

Im Internet dienen heute Glasfaserbündel als Hauptstraßen für den Digitalverkehr. Neben diesen zentralen Verkehrsadern bieten wir zusätzliche Dienste und Infrastruktur an, um die Daten auf ihrem Pfad zum Ziel zu leiten, zu verarbeiten und zu speichern. Was genau wir unternehmen, damit Inhalte zu unseren Nutzer*innen, Kundenunternehmen und deren Endnutzer*innen gelangen und alle ein gutes Interneterlebnis erhalten, möchten wir Ihnen im Folgenden vorstellen.

Das Netzwerk

Die Infrastruktur, die Googles globale Reichweite ermöglicht, besteht aus einem Netz von Glasfaserkabeln an Land und unter Wasser, die unsere Rechenzentren und Points of Presence (POPs) verbinden – wie Schnellstraßen zwischen Großstädten. Seit Jahren investieren wir massiv in Partnerschaften weltweit, um diese Glasfaserleitungen zu verlegen und zu leasen, darunter unsere Unterseekabel Firmina, Apricot und Topaz. Häufig arbeiten wir bei Verlegung und Betrieb von unterseeischen Leitungen auch mit Telekommunikationsunternehmen zusammen. Beispiele dafür sind unsere Partnerschaften mit Orange (Dunant-Kabel), Sparkle (Blue-Raman-Route) sowie mit der Société d’infrastructures numériques und CSquared (Equiano-Seekabel in Togo). Dazu kaufen wir auch Glasfaser-Kabelpaare ein, um eine hohe Belastbarkeit unserer Netzwerke sicherzustellen.

Diese ausreichende Kapazität ermöglicht es uns, ein sogenanntes Mesh-Netzwerk mit mehreren Verbindungen zwischen Ländern und Kontinenten zu betreiben. Es schützt den Datenverkehr bei gelegentlich vorkommenden Beschädigungen an Kabeln durch Fangschiffe und Anker (nicht aber Haiangriffe, wie gelegentlich behauptet wird), weil es mehrere alternative Netzwerkpfade zulässt.

Rechenzentren und POPs

Googles Netzwerke sind an global verteilte Rechenzentren und Cloud-Regionen angebunden – die Rechenmaschinen, die Produkte und Services wie die Google Suche, Gmail oder YouTube für Menschen auf der ganzen Welt betreiben und das Internet rund um die Uhr am Laufen halten. Die Google Cloud Platform-Regionen sind es auch, die Unternehmen und andere Organisationen mit den Rechen- und Dienstleistungen versorgen, die sie für ihre digitale Transformation, die branchenübergreifende Innovation und die Steigerung ihrer operativen Effizienz benötigen, um so nachhaltig zu wachsen.

Doch auch wenn wir unser Netzwerk ständig ausbauen – manche unserer Kundenunternehmen und Nutzer*innen sind noch immer räumlich weit von unseren Rechenzentren und Cloud-Regionen entfernt. Um dieses Problem zu lösen, haben wir weltweit hunderte POPs aufgebaut, die Inhalte näher an die lokalen Internetdienstleister (ISPs) und damit auch an die Nutzergemeinde rücken. Der Datenverkehr fließt über unser dediziertes, für Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit optimiertes Netzwerk, bis er diese POPs erreicht. Von dort aus gewährleisten die ISPs gegen Teilnahmegebühren die lokale Weiterleitung an die Kund*innen.

Peering

Ein weiteres Puzzleteil ist das Peering, auch als „Zusammenschaltung“ bezeichnet. Mit Peering tauscht Google Datenverkehr mit lokalen ISPs aus. Wenn Sie zu Hause ein Video auf YouTube ansehen, übertragen ISPs die Videodaten von unserem Netzwerk in ihres und liefern es dann zu Ihnen nach Hause, oder auf Ihr Mobiltelefon.

Der Austausch zwischen ISPs, Content-Providern, wissenschaftlichen oder anderen Netzwerken, die im Internet operieren, findet an einer sogenannten Colocations-Einrichtung statt. Teilnehmende tragen dabei die Kosten für die Übermittlung der Informationen an diese Einrichtung um so den Nutzer*innen den Zugriff auf Online-Inhalte zu ermöglichen. Colocations-Einrichtungen gehören weder Google noch den ISPs. Sie sind neutrale Einrichtungen, die vielen Betreibern offen stehen und fungieren als Kreuzungspunkt der Netze. Hier treffen die Verbindungen des ISP auf die von Google. Diese Standorte eignen sich auch hervorragend für den Aufbau eines POP mit Peering-Fähigkeiten.

Google Global Cache

Um unseren Content näher an die ISPs und Endnutzer*innen zu bringen, investiert Google nicht nur in eigene POP-Einrichtungen, sondern unterhält auch ein Programm namens Google Global Cache (GGC). ISPs, die daran teilnehmen, können Google-Datenverkehr in ihrem eigenen Netzwerk übermitteln und dabei statischen Content, der von den Teilnehmern des ISPs häufig angefordert wird, in lokalen Caches speichern. Die ISPs rufen diese Inhalte dann aus ihrem eigenen Netzwerk ab; die Übermittlung der Daten von einem Google POP an das ISP-Netzwerk entfällt. Mit anderen Worten: weniger Datenverkehr, weniger Stau, ein schnelleres Internet für die Endnutzer*innen, und der ISP selbst spart Kosten.

Wie sie sehen, nehmen Daten von ihrem Ursprung bis zum Ziel, dem Endgerät, weite, gewundene Wege. Wie andere IT-Unternehmen bemüht sich Google zusammen mit seinen Partnern, einige dieser Wege anzulegen und zu pflegen, damit Internet-Content rund um den Erdball verfügbar bleibt.