Datacommunicatie en Netwerken Les 3: Let’s get physical

Presentatie over: "Datacommunicatie en Netwerken Les 3: Let’s get physical"— Transcript van de presentatie:

1 Datacommunicatie en Netwerken Les 3: Let’s get physical

2 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag
Overzicht Les 1: Netwerken in vogelvlucht Les 2: De taal van het Internet: TCP/IP Les 3: Let’s get physical: de link- en fysieke laag Les 4: The big picture: hoe past het allemaal in elkaar? 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

3 Het eenvoudigste netwerk
Hoe stuur je gegevens over een kabel? Kan iedereen zomaar beginnen te verzenden? Hoe weet je dat de gegevens voor jou bedoeld zijn? Hoe pakken we storing aan? A B Point-to-point verbinding 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

4 De plaats in de protocol stack
Applicatie Transport Netwerk/Internet (Data)link Fysiek Hoe wisselen we informatie uit tussen direct verbonden apparaten? Hoe zetten we die informatie op het medium? 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

5 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag
Ethernet 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

6 Ethernet: het MAC-adres
Hoe weet je dat de gegevens voor jou bedoeld zijn? Link Fysiek A B MAC-adres ... Bron-IP Best-IP Seq: 1 S: 1060 D:67 C Frame Medium Access Control-adres (48 bit, in hardware gebakken) 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

7 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag
switch vs. router Applicatie Transport Netwerk Link Fysiek Applicatie Transport Netwerk Link Fysiek Netwerk Link Fysiek Host A Router Host B Applicatie Transport Netwerk Link Fysiek Applicatie Transport Netwerk Link Fysiek Link Fysiek Host A Switch Host B 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

8 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag
Ethernet: ARP Hoe weet iedereen elkaars MAC-adres? B (00-FF-EF-50-CA-E5) A Wie heeft ? 00-FF-EF-50-CA-E5 heeft ! C IP MAC 00-FF-EF-50-CA-E5 20-6A-8A-1E-6A-75 Address Resolution Protocol 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

9 Hexadecimale getallen
Is 00-FF-EF-50-CA-E5 een 48 bit getal?! Schrijf de volgende getallen in decimaal en binair formaat: FF DD A3 21 255 221 163 33 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

10 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag
CSMA/CD Hoe voorkomen we botsingen? A B C Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

11 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag
Collision Detection A B C Willekeurige wachttijd Willekeurige wachttijd 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

12 Tegelijk verzenden en ontvangen?
Half-Duplex: niet tegelijk ontvangen en verzenden Full-Duplex: wel tegelijk ontvangen en verzenden Space Division Duplex: Time Division Duplex: TX RX TX RX TX RX TX RX Frequency Division Duplex: zie straks 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

13 Hoe stuur je gegevens over een kabel?
Link Fysiek 0V 5V Beperkt aantal symbolen  Digitaal 2 symbolen  binair! 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

14 tekst over een kabel: morse
Encodering Hoe schrijf je HALLO? Is deze code binair? 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

15 Een modernere encodering: ASCII
Hoe schrijf je ABRA CADABRA? 1 byte per letter, schrijf binair! 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

16 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag
Een afbeelding <byte> <byte> <byte> 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

17 Geluid over een kabel Alle mogelijke waarden: analoog!
30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

18 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag
Analoog naar digitaal Voltage 7 6 5 4 Kwantisatieniveaus 3 2 1 Tijd Sampling time Sampling rate = 1 / sampling time 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

19 Samengevat: hoe sturen we informatie over een kabel?
Encodering F b Voltage 1 1 1 5V Tijd bittijd: zelfde bij ontvanger!!! bitrate = 1 / bittijd 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

20 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag
Mogelijke media Kabel Draadloos Twisted pair Coax Fiber 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

21 Draadloze communicatie
PROBLEEM 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

22 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag
Modulatie Frequency Division Multiple Access: Studio Brussel: 94,5 MHz Q-Music: 88,6 MHz 802.11g WiFi: 2,8 GHz Frequency Division Duplex: één frequentie voor elke richting! Modem = Modulator / Demodulator 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

23 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag
EMI Elektromagnetische Interferentie = storing Analoog Digitaal Oorzaken? Slechte kabels, slordige draadloze apparatuur, atmosferische effecten, de Big Bang, ... 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

24 Mogelijke oplossingen
Foutdetectie klassieke ASCII: 7 bits + 1 pariteitsbit K: L: Welke woorden zijn correct ontvangen als de laatste bit een pariteitsbit is? MAC-adres 32-bit foutdetectie Bron-IP Best-IP Seq: 1 S: 1060 D:67 Foutcorrectie 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag

25 De kabel van de toekomst!
Wavelength Division Multiple Access Coax / Twisted Pair: max 1 Gbit/s Optical Fiber: max 70 Tbit/s !! GEEN LAST VAN EMI !! 30/11/2012 Datacommunicatie en Netwerken de link- en fysieke laag