Netwerken 7 Enigma Netwerken paragraaf 10

Fysieke laag (linklaag) Het medium waarover de data getransporteerd wordt Bedrade verbinding (elektrisch of optisch) Draadloos (radiosignalen)  bv. WiFi of 4G evt. ook licht (zoek maar eens op LiFi) of geluid Het gekozen medium hangt af van de kosten, de lokale omstandigheden en al aanwezige infrastructuur Ook leuk: Project Loon (Google):Project Loon

Modulatie De communicatie is digitaal, maar moet over een fysiek medium. Daarvoor moet het omgezet worden naar golven (moduleren) Elk type kanaal past een eigen versie van modulatie toe om zo 1-en en 0-en te coderen. Bijvoorbeeld: WiFi: complexere variant van radio, dus o.a. Amplitude Modulatie (AM) en Frequentie Modulatie (FM) Glasvezel: korte en lange lichtpulsjes Etc.

Modem Een modem (Modulator-Demodulator) is een apparaat dat digitale signalen omzet naar golven en andersom voor het bijbehorende fysieke kanaal Digitaal signaal wordt omgezet in golfvormen  modulatie Golf wordt omgezet naar digitaal signaal  demodulatie

Multiplexing Multiplexing is het combineren van meerdere signalen over 1 kanaal Noodzakelijk om een medium universeel te maken

Verschillende technieken voor verschillende afstanden en schalen Verschillende technologieën opklimmend in afstand en hun rol in de communicatie: Communicatie tussen randapparatuur en computer Lokale netwerken De laatste kilometer (last mile) Landelijke en internationale verbindingen

Randapparatuur 2 gangbare standaarden: USB (bekabeld) Bluetooth (draadloos) Bluetooth (veel) trager dan USB en dus niet geschikt voor alle randapparatuur VersieSnelheidNaamJaarKleur USB 1.01,5 Mbit/sLowSpeed1996Wit USB Mbit/sFullSpeed1998Wit USB Mbit/sHighSpeed2000Zwart USB 3.04,8 Gbit/sSuperSpeed2008Zwart (SS) of blauw USB Gbit/sSuperSpeed+2013Niet vastgesteld

Lokalen netwerken: Ethernet Ethernet standaard protocol voor bedraad netwerk. Beginperode: gedeelde (coax) kabel: Nu: elk eigen kabel (UTP)  minder botsingen:

Ethernet adressering Elke netwerkinterface (NIC) heeft een uniek 48-bits adres: MAC-adres. Deze is “hardcoded” door fabrikant. Een Ethernetpakket, gewoonlijk frame genoemd, bevat onder meer de volgende onderdelen: MAC-adres van de bestemming MAC-adres van de afzender identificatie van het payload-protocol (o.a. IP, maar ook DECnet, AppleTalk, etc.) Data (payload) CRC (checksum) van het frame (om te controleren of dit onbeschadigd afgeleverd is)

Ethernet switches Switch verbindt een aantal segmenten in een netwerk. Een switch levert pakketten die voor een bepaald MAC-adres bestemd zijn, af op het segment waar die computer direct of via een ander segment/switch aan verbonden is. Eigenlijk routerfunctie op fysiek niveau  zelflerend o.b.v. ontvangen frames switches in een rack

Lokale netwerken: WiFi WiFi (Wireless fidelity) is een draadloze variant van ethernet Gebaseerd op dezelfde principes, maar door medium (radiogolven) is kans op storingen veel groter Hierdoor is WiFi snelheid lager dan ethernet via een UTP kabel 2.4 GHz band (Wifi t/m versie n) is erg druk. Kanaal goed instellen kan helpen:

De laatste kilometer (last mile) Verbinding tussen distributiestation (wijkcentrale) en het lokale netwerk: internet via tv-kabel internet via telefoonkabel internet via glasvezel internet via mobiele telefoon

Kabel TV-kabel oorspronkelijk voor distributie tv- en radiosignalen. Aanpassing kabel voor internet: Kabel geschikt maken voor signalen in twee richtingen Kabel verdelen in segmenten, waardoor het aantal woningen per segment beperkt is. Modem om digitale internetsignalen te transporteren over de kabel  DOCSIS –standaard. Voordeel: kabel heeft grote capaciteit Nadeel: capaciteit gedeeld met meerdere woningen  afhankelijk internetgebruik van je buren

Telefoonlijn (xDSL) Telefoonkabel oorspronkelijk voor (analoge) telefonie. Weinig aanpassing nodig: Was al geschikt voor 2-richtings verkeer (telefonie) Wel modem nodig om digitale signalen te (de)coderen  xDSL standaard (ADSL, SDSL, VDSL, …) Nadeel: Kleinere capaciteit dan tv-kabel en afstand tot wijkcentrale zeer bepalend voor snelheid Voordeel: punt-punt verbinding, dus niet delen met de buren

Glasvezel Ligt niet al standaard in (oudere) huizen  dure aanlegkosten Modem om digitale signalen te converteren naar lichtsignalen en andersom Hogere snelheden dan kabel of ADSL  nu ong. tot 500 Mbit/s Gelijke up- en downstream (symmetrisch) Interessant filmpje over werking van glasvezel Interessant filmpje over werking van glasvezel

Landelijk en internationaal Grote knooppunten met enorme datacapaciteit. Zelfde technieken als “Last mile” (glasvezel en kabel), maar vaak met eigen protocollen geschikt voor zulke omvang Alle onderzeese glasvezelkabels (en meer gave internet maps!)en meer gave internet maps

Bron: The OPTE project (klik voor meer mooie plaatjes) The OPTE project

De (aangepaste) pyramide van Maslov…