1. Communicatie tussen computers (CC) 13-01-
20222: Basis, lagen, fysiek
Wat is netwerk?
Netwerk is een samenhangend geheel van entiteiten en verbindingen tussen die entiteiten.
Wat is een computernetwerk
Een computernetwerk bestaat uit een aantal onderling verbonden, autonome computers
(entiteiten).
● ‘Verbonden’: computers kunnen informatie naar elkaar verzenden.
● ‘Autonoom’: ieder computersysteem heeft zijn eigen besturingssysteem (OS) en kan
onafhankelijk acteren.
Waarom computernetwerken?
• Delen van hardware, software applicaties en data files.
• Communicatie: e mail, whatsapp, social media, fora, …
• Maatschappelijke functies: informatievoorzieningen, services, … (DigiD, boete betalen)
• Web 3: Vastleggen van eigendom (blockchain e.g. bitcoin)
(web 1 informatievoorziening, web2: Ook zelf kunnen schrijven (auteur))
Netwerktypes
Netwerken geclassificeerd naar geografische omvang
1. LAN: Local Area Network
- • Één eigenaar
- • Klein geografisch gebied (één of enkele gebouwen)
- • Meestal binnen een organisatie
- • Meestal hoge data-transfer rate
- • WLAN: Wireless LAN
2. WAN
- Verbinding van LANs (bijv je hebt 2 vestigingen bedrijven en je wil ze
verbinden, gaat door het openbare ruimte)
- • Verbinding over grotere afstanden (soms wereldwijd)
- • Lange-afstand verbindingen verzorgd door telecombedrijven
3. MAN: Metropolitan area network
- • Omvat een gebied maximaal ter grootte van een metropool
- • Verbinding tussen LANs
4. HAN: Home area Network
- Netwerk in een huishouden
5. PAN: Personal Area Network
- • Netwerk rondom een persoon (bluetooth, smartphones, e.d.)
Netwerken kun je ook indelen op basis van Netwerktopologie
, 1. Bus: 1 kabel verbinden met alle computers in een bedrijf.
- nadeel: als 2 computers tegelijk gaan zenden krijg je een botsing.
2. Ring: Computers verbonden in een ring. Data (met bericht en adres van
ontvangende computer) van computer naar computer verzonden.
- Kwetsbaar
3. Mesh: Alle computers verbonden met alle computerse. Als 1 verbinding stuk gaat
kun je alsnog andere bereiken.
- Nadeel: Veel verbinding en materiaal nodig
4. Star: Lijkt op bus, maar dan een Switch tussen ( regelt verkeer tussen computers)
5. Tree: Verschillende subnetwerken via switches verbonden aan elkaar.
Wat is communicatie?
Model van Shannon (1948)
Bron: Genereert een bericht
Zender: Maakt het bericht geschikt voor transmissie over
het kanaal
Kanaal: Transmissiemedium
Ontvanger: Omgekeerde van Zender: Reconstrueert het
bericht
Bestemming: Mens (of ding) voor wie het bericht is
bedoeld
Wat is communicatie in een computernetwerk?
Bron: Mens of software proces
Zender: Verzendende computer of netwerkapparaat
Kanaal: Transmissiemedium (koperdraad, lucht, glas, …)
Ontvanger: Ontvangende computer of netwerkapparaat
Bestemming: Mens (of proces) voor wie de boodschap is bedoeld
,Alle data in een computersysteem worden gerepresenteerd als een reeks nullen en enen
(bits)).
Dus in computernetwerken is het doel: een reeks nullen en enen verzenden van het ene
netwerkapparaat naar het andere netwerkapparaat
Geslaagde communicatie voorwaarden:
● Bron heeft een duidelijke bedoeling
● Bron slaagt in het vertalen van die bedoeling naar een bericht
● Zender slaagt in transformatie van het bericht naar een vorm geschikt voor het
kanaal
● Er bestaat een (fysieke) verbinding (kanaal)
● Zender slaagt in het uitzenden van het bericht over het kanaal
● Het kanaal is in staat het bericht over te brengen
● De ontvanger slaagt in het ontvangen van het bericht
● De ontvanger slaagt in de reconstructie van het bericht
● De bestemming begrijpt de bedoeling
Protocol en standaard
Protocol: Regels volgens welke de communicatie plaatsvindt
Zender en ontvanger moeten hetzelfde protocol gebruiken → Regels vastleggen
in een ‘netwerkstandaard’.
Soorten standaard:
1. Formele standaarden (Open standaarden)
- Vastgelegd door een standard-organisatie (meestal een consortium of
working group waaraan een groot aantal bedrijven deelneemt).
2. Propriëtaire standaarden; Vastgelegd door één bedrijf.
3. De Facto standaarden; Propriëtaire standaarden die door marktdominantie
overheersend worden (iedereen gebruikt het).
Voorbeeld :
• Institute of Electrical & Electronics Engineers (IEEE) (o.a. Ethernet) • Internet Engineering
Task Force (IETF) (Internet) • American National Standards Institute (ANSI) (US
standaarden) • International Organisation for Standardisation (ISO) (netwerk van
organisaties) • World Wide Web Consortium (W3C) (HTML, XML, ...)
Gelaagde communicatie
Er is een gelaagde taakverdeling in dit model: Bron en bestemming hoeven niet de details
van zender, kanaal en ontvanger te weten. Zender en ontvanger hoeven de inhoud van het
bericht niet te begrijpen.
Het bericht ondergaat steeds een transformatie bij een overgang naar een andere laag.
, Gelaagde Netwerkmodellen
● De meeste netwerken zijn georganiseerd als een gelaagde structuur: hiërarchie van
taken
● Lagere lagen bieden functionaliteit (voor hogere lagen)
● hogere lagen:
○ abstractie van lagere lagen, virtuele communicatie (stipjes streep)
● Een laag schermt een hogere laag af van ‘overbodige’ details
● Communicatie tussen machines speelt zich af op het niveau van de laag (peer
process)
● Communicatie op een bepaalde laag gaat volgens aantal regels en conventies
(gemeenschappelijk protocol)
Voordelen:
1. Flexibel: De functionaliteit van een laag kan veranderd worden zonder dat de andere
lagen er ‘last’ van hebben (bijvoorbeeld: kabel vervangen door draadloze verbinding)
2. Minder complex: door verschillende aspecten van de communicatie
onafhankelijk van elkaar te maken, kunnen we ontwerp, implementatie,
configuratie en gebruik beter overzien. Voor elke technologie is focus op
maar één laag nodig→ minder fouten
Belangr lagenmodel:
OSI 7-Laags Netwerkmodel (1984) (Open Systems
Interconnection
● made by Internationale Organisatie voor Standaardisatie
(ISO)
● • Voor praktische implementatie is het model achterhaald.
● • Doel: Referentie voor netwerkarchitectuur t.b.v.
compatibiliteit
● • Belangrijk als referentie: nadenken en praten over
computernetwerken.
● • Elk van de zeven lagen omvat een bepaald type
netwerkfunctionaliteit
● Lagen kennen
1. Fysieke laag (OSI 1)
Hoe kun je bits transporteren over een fysiek laag
● Concrete apparaten, Connectoren, pinnen, antennes
● Fysieke signalen, Fysieke representatie van enen en nullen (bijv. voltages,
energiedrager, lengte van bits)
2. Datalinklaag (OSI 2)
overdracht van data (bits) over de fysieke laag
● ‘vertaling’ van bits in elektromagnetische signalen. (data omgezet naar fysieke
representatie)
● Organisatie van data in frames (aantal bits achter elkaar die als eenheid verzonden
wordt)
● Flow control (snelheid)
○ Aanpassen bit rate afhankelijk van beschikbare bufferruimte in de ontvanger
○ Afhandeling van fouten van de fysieke laag
