Inleiding Hoofdstuk 2

De evolutie van datacommunicatie en netwerken begon met geïsoleerde computers vóór 1970, verschuivend naar centraal beheerde systemen en lokale netwerken met de opkomst van personal computers. Diverse netwerktopologieën, servers, en netwerkbeveiliging werden essentiële elementen. Het begrip van fysieke en logische netwerken, bekabelingstypes zoals coax, twisted-pair, en glasvezel, alsook draadloze technologieën, waaronder WLAN, werd verduidelijkt.

De rollen van netwerkinterfacekaarten en modems werden uitgelegd, samen met verbindingstypes zoals ADSL, kabel, en glasvezel. Protocollen zoals TCP/IP, referentiemodellen zoals OSI en TCP/IP, en foutcontrolemethoden, zoals de Cyclic Redundancy Check, werden besproken.

Schakeltechnieken zoals circuit-switching en packet-switching werden behandeld, evenals IP-gerelateerde concepten zoals IP-datagrammen, IP-adressen en DNS. Speciale netwerkapparatuur, zoals switches, repeaters, bridges, routers en gateways, werden geïntroduceerd.

Het hoofdstuk eindigt met het bespreken van functies met betrekking tot netwerken, waarbij systeembeheerders, applicatiebeheerders en netwerkbeheerders verschillende verantwoordelijkheden hebben bij het beheren van computersystemen en netwerken.

2.1.1 Geschiedenis

De geschiedenis van netwerken begint vóór 1970, een periode waarin computersystemen geïsoleerd waren. Met de opkomst van personal computers ontstond de behoefte aan centraal beheerde systemen en lokale netwerken. Dit leidde tot concepten zoals distributed processing en central processing. Het belang van netwerken werd benadrukt vanwege gedeelde bronnen en kostenbesparingen. Toekomstige ontwikkelingen, zoals virtuele machines, cloud computing en de heropleving van centrale systemen, werden besproken als cruciale aspecten.

2.1.2 Topologieën

Een diepgaande verkenning van verschillende netwerktopologieën omvat busnetwerken, ringnetwerken, sternetwerken en maasnetwerken. Er wordt onderscheid gemaakt tussen fysieke en logische netwerken, waarbij de fysieke structuur verwijst naar de feitelijke bekabeling en de logische structuur verwijst naar de manier waarop gegevens worden uitgewisseld tussen de verschillende gebruikers.

2.1.3 De server

De rol van een server in een netwerk wordt uitgebreid besproken. Servers kunnen dienen als file servers, applicatieservers, print servers en mail servers. Het client-serverconcept wordt geïntroduceerd, waarbij servers diensten verlenen aan clients. Daarnaast wordt het peer-to-peer netwerkmodel behandeld, waarbij alle deelnemende systemen gelijkwaardig zijn en bronnen kunnen delen zonder een centrale server.

2.1.4 Netwerkbeveiliging

In het kader van netwerkbeveiliging worden diverse vormen behandeld, waaronder fysieke toegangsbeveiliging, logische toegangsbeveiliging en firewalls. De bescherming van netwerken tegen ongeautoriseerde toegang en gegevensinbreuken staat centraal, met nadruk op het belang van een gelaagde beveiligingsaanpak.

2.2 Het transportmedium

2.2.1 Bekabeling

Een diepgaande analyse van transportmedia omvat verschillende soorten bekabeling zoals coax-kabel, twisted-pair kabel en glasvezel. Voordelen en nadelen van elke bekabelingstype worden grondig besproken, rekening houdend met factoren zoals datasnelheid, betrouwbaarheid en kosten.

2.2.2 Draadloos: geen bekabeling

De wereld van draadloze technologieën, waaronder WLAN, draadloos WAN, infrarood en Bluetooth, wordt uitgebreid geïntroduceerd. Hierbij wordt speciale aandacht besteed aan draadloze netwerkbeveiligingstechnieken om de kwetsbaarheden van draadloze communicatie te minimaliseren.

2.3 Netwerkinterfacekaart en modem

2.3.1 Netwerkinterfacekaart

De functies van een netwerkinterfacekaart worden uitgelegd, afhankelijk van de gekozen topologie en het type bekabeling. Hierbij wordt de nadruk gelegd op de rol van deze kaarten bij het mogelijk maken van communicatie tussen computers binnen een netwerk.

2.3.2 Modem

De rol van modems bij datacommunicatie wordt diepgaand behandeld, waarbij de processen van moduleren en demoduleren worden uitgelegd. Verschillende soorten modems en transmissiesnelheden komen aan bod, waardoor een dieper begrip ontstaat van de essentiële rol die modems spelen in het mogelijk maken van gegevensuitwisseling via verschillende soorten netwerken.

2.4 Soorten aansluitingen

2.4.1 ADSL

De technologie van ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) wordt uitvoerig besproken als een vorm van breedbandtechnologie met asymmetrische snelheden voor upstream en downstream. De rol van een splitter en ADSL-modem in ADSL-connectiviteit wordt benadrukt.

2.4.2 Kabel

Internet via de kabel, waarbij de kabelmaatschappij fungeert als internetprovider, wordt uitgebreid behandeld. Hierbij wordt de noodzaak van een kabelmodem belicht en worden de voordelen van deze vorm van internetconnectiviteit toegelicht.

2.4.3 Glasvezel

Glasvezel wordt beschouwd als een krachtiger alternatief met een hogere capaciteit dan ADSL of kabel. De technologische aspecten en voordelen van glasvezel worden uitgelegd, met de nadruk op de groeiende relevantie van glasvezelverbindingen in moderne netwerken.

2.5 Protocollen

2.5.1 Wat zijn Protocollen

Een diepgaande verkenning van protocollen als essentiële regels voor datacommunicatie omvat aspecten zoals toegangsregeling, netwerkroutes en foutenherstel. De rol van protocollen bij het waarborgen van gestructureerde en betrouwbare gegevensoverdracht wordt benadrukt.

2.5.2 Veel gebruikte protocollen

TCP/IP wordt genoemd als een veelgebruikt protocol op internet. Een gedetailleerde uitleg van TCP/IP en de functies ervan biedt inzicht in de wijze waarop gegevens worden verzonden en ontvangen op wereldwijde netwerken.

2.6 Referentiemodellen voor netwerken

2.6.1 Inleiding Referentiemodellen

Het belang van referentiemodellen voor het begrijpen van netwerken wordt uitgebreid toegelicht. Deze modellen bieden een gestructureerd kader voor het begrijpen van de complexe processen die plaatsvinden in een netwerkomgeving.

2.6.2 Het OSI-referentiemodel

Het OSI-referentiemodel, dat zeven lagen omvat, wordt grondig besproken. Elke laag wordt uitgelegd in termen van functies en interacties, waardoor lezers een dieper inzicht krijgen in de hiërarchie van netwerkprocessen.

2.6.3 Het ICP/IP-model

Het TCP/IP-model, dat fungeert als een ander belangrijk referentiemodel voor netwerken, wordt genoemd. Vergelijkingen met het OSI-model worden gemaakt, waardoor de overeenkomsten en verschillen tussen deze modellen duidelijk worden.

2.7 Foutcontrole

Foutcontrole is een cruciaal aspect bij het transport van digitale gegevens, waarbij het risico op fouten altijd aanwezig is. Een veelgebruikte methode voor foutdetectie is de Cyclic Redundancy Check (CRC). Deze methode houdt in dat een reeks bits, die verzonden moet worden, wordt beschouwd als één groot getal. Dit getal ondergaat een specifieke vorm van deling door een vooraf bepaald ander getal, waarbij de rest van deze deling wordt meegezonden.

Aan de ontvangende kant wordt de ontvangen reeks bits opnieuw gedeeld, en de restwaarde wordt vergeleken met de overgezonden restwaarde. Als deze niet overeenkomen, duidt dit op een fout in de communicatie, wat kan leiden tot een verzoek om het bericht opnieuw te verzenden. CRC is gebaseerd op de deling van polynomen, wat deze methode geschikt maakt voor het detecteren van bepaalde veelvoorkomende fouten in gegevensoverdracht.

2.8 Schakeltechnieken

2.8.1 Circuit-switching

In circuit-switching, een oudere maar betrouwbare techniek, wordt een fysieke verbinding tot stand gebracht tussen zender en ontvanger, die exclusief voor het betreffende contact wordt gebruikt. Dit betekent dat, of er nu actieve communicatie plaatsvindt of niet, er een doorlopende elektrische verbinding is. Circuit-switching wordt vaak geassocieerd met klassieke telefoonnetwerken en garandeert een constante bandbreedte, wat de 'Quality of Service' (QoS) ten goede komt. Deze methode, functionerend op het fysieke niveau (laag 1 van het OSI-model), kent een één-op-één verbinding.

2.8.2 Packet-switching

Packet-switching daarentegen, gebruikt bijvoorbeeld door het internet, verdeelt gegevens in pakketjes die afzonderlijk door het netwerk worden getransporteerd. Elk pakket heeft een afzenderadres, bestemmingsadres en een volgordenummer. Routers bepalen op knooppunten de optimale route voor elk pakket. In tegenstelling tot circuit-switching is er geen doorlopende fysieke verbinding tussen gebruikers; in plaats daarvan wordt op logisch niveau een verbinding onderhouden. Packet-switching vereist echter voorzieningen voor foutdetectie, flow control en routering, waardoor het de eerste drie lagen van het OSI-model omvat.

2.9 IP nader bekeken

2.9.1 IP-datagram

Het Internet Protocol (IP) garandeert geen foutloze aflevering van gegevens. Voor betrouwbare communicatie moet een ander bovenliggend protocol, zoals het Transmission Control Protocol (TCP), controleren of de gegevensoverdracht correct is verlopen. IP-datagrammen, de eenheden van gegevensoverdracht tussen computers, kunnen verschillende routes nemen, waarbij interne netwerkproblemen onopgemerkt blijven zolang er ten minste één begaanbare route beschikbaar is. IP maakt deel uit van een packet-switched netwerk.

2.9.9 IP-adres

Elk netwerkapparaat heeft een uniek IP-adres, een 32-bits getal bestaande uit vier groepjes van acht bits, gescheiden door punten. Deze adressen identificeren de apparaten in een netwerk. Voorbeelden zijn '213.10.128.48' en '192.168.56.2'. IP-adressen kunnen dynamisch worden toegewezen vanuit een pool, vooral bij inbelverbindingen, of vast zijn, afhankelijk van de gebruiker.

2.9.3 DNS

DNS, of Domain Name System, vertaalt menselijk leesbare internetadressen naar IP-adressen. Telkens wanneer een programma een naam moet vertalen naar een IP-adres, wordt een verzoek naar een DNS-server gestuurd.

2.10 Speciale apparatuur

2.10.1 Switch

Een switch, of switching hub, verdeelt pakketjes binnen een netwerk. Het weet welke apparaten achter elke poort zijn aangesloten en stuurt pakketjes alleen naar de relevante poort. Hierdoor wordt de hoeveelheid netwerkverkeer verminderd en kunnen stations op maximale snelheid communiceren. In het referentiemodel komt een switch overeen met laag 2, aangezien het datalinks verzorgt op het niveau van fysieke adressen binnen één logische adresruimte.

2.10.2 Repeater

Een repeater verbindt en versterkt signalen tussen twee of meer LAN-segmenten van dezelfde familie, zoals Ethernet of Token Ring. Het signaal wordt op laag 1 (fysieke laag) van het TCP/IP-model opnieuw op de lijn gezet, waardoor kabellengte en topologie kunnen worden uitgebreid.

2.10.3 Bridge

Een bridge koppelt twee fysiek gelijke of verschillende LAN-segmenten tot één netwerk. In tegenstelling tot een repeater, kan een bridge verschillende transmissiemedia overbruggen, zoals coax- en twisted-pair kabel. Bridges werken op de datalinklaag (laag 2).

2.10.4 Router

Een router verbindt fysiek gelijke of verschillende netwerken en voert routering en adresconversie uit. Routers kennen adressen in elk netwerk en maken gebruik van routeringstabellen. Routering is het proces waarin wordt besloten naar welk LAN een bericht moet worden doorgegeven.

2.10.5 Gateway

Een gateway, een speciale router, fungeert als poort tussen een eigen netwerk en de buitenwereld. Het kan twee netwerken met totaal verschillende architecturen op elkaar aansluiten.

2.11 Functies met betrekking tot netwerken

Het beheren van computersystemen en netwerken omvat verschillende functies, vaak verdeeld over specifieke rollen.

Systeembeheerder:

➥Beheert bestanden, printers en systeemprogramma's op de server.

➥Zorgt voor beveiliging van de server.

➥Creëert gebruikersnamen, plaatst gebruikers in groepen en kent bepaalde rechten toe.

➥Verantwoordelijk voor back-up.

Applicatiebeheerder:

➥Installeert gebruikersapplicaties.

Netwerkbeheerder:

➥Implementeert en beheert alle faciliteiten in het netwerk, inclusief netwerkkaarten, bekabeling, bridges, routers, enz.

➥Monitort de prestaties van het netwerk, met aandacht voor het aantal pc's dat gebruikmaakt van een server.

Vorige Samenvatting

Volgende Samenvatting