Samenvatningninfran(ComputernNetworkgnia
PascalnCokart
Maartn–naprgln2018
ComputernNetworkgni
H1
H1.1 Wat is het internet
Nuts and bolts benadering
Verbgndnhonderdennmgljoenennapparatennwereldwgjd.
hostn=nendnsystem
Egndsystemennwordennverbondennvgancommunicatonn inksnennpacketnswitchesn(packetnswitchingn
netwerk)
Verschgllendentransportnmedgan(koper,nilasanhebbenneennverschgllendentransmgssgonnraten(doorvoern
snelhegda.nDgtnwordtniemetenngnnbgtsnpernsecondnoinfwelnbps.
Datanwordtnieseimenteerdnvoordatnhetnverzondennwordtnennaannelknseimentnwordtneennheadern
toeievoeid.nDgtnresulteertnvervoliensngnnpackets.
Eennpacketnswgtchnvoertneenngnkomendnpacketndoornnaarnzgjnnbestemmgni.nDenbekendstenvormnvann
eennpacketnswgtchngsneennrouternenneennlgnk-layernswtch.
Routersnwordenniebrugktngnndenkernnvannhetnnetwerk,neennswgtchngnneennaccessnnetwerk.
Denweindgeneennpacketnvervoliensnafeitnwordtndenroutenoinfnpathnienoemd.
EgndsystemennhebbenntoeianinvganhetngnternetnvganeennISPn(InternetnServgcenProvgdera.nHanzengsneenn
ISP,nZgiiongsnookneennISP.
EennISPngsnopnzgchzelinfnegienlgjknookneennnetwerkn(WANanbestaandenugtnklegnerennetwerkenn(LAN’sa.nHet
gnternetnzelinfngsntrouwensnooknéénnirootnnetwerk,ngnternetwerk.
DooriaansngsneennISPnaanieslotennopneennhoiernieleiennISP.nDenhooistnieleiennISPnzgjnnverbondenn
metnanderenlandenn(zoalsnAMSnIXa.n
IedernnetwerknennelkenhostnvolitnhetnIPnprotocol.
DenbelanirgjkstenprotocollennomndatantenontvaniennennverzendennzgjnnTCPn(TransmissionnContro n
Protoco )nennIPn(InternetnProtoco ).
BovenstaandenstaatnooknwelnbekendnalsnTCP/IP.
InternetnstandaardennwordennontwgkkeldndoorndenInternetnEngineeringnTasknForcen(IETF)nenndezen
wordennvastieleidngnnRequestnFornCommentsn(RFC’s).
Applgcatesnopnhetngnternetnwordenngedistribueerdenapp icatesn(distributednapp icatons) ienoemdn
omdatnzeniedgstrgbueerdnwordennovernmeerderenhosts.nBelanirgjkngsndatnapplgcatesnopnden
egndsystemenndraagennennngetngnndennetwerkncoren(routers/swgtchesa.nProirammatuurnwatnwordtn
ieschrevennpraatndannooknvganeennAPIn(App icatonnProgrammingnInterface)nmetndengninfrastructuurnenn
dezenzoritnerndannvoorndatnallesnnetjesnvganhetnnetwerkniedgstrgbueerdnwordt.nKortniezeidngsneennAPIn
eennsetnreielsndgeneennproirammanmoetnvoliennomndatanvanndenenenhostnnaarndenanderentenkrgjien.
Wat is een protocol?
Eennprotoco ndefnieertnhetnformaatnenndenvo gordenvannberichtenndienwordennuitgewisse dntussenn
tweenofnmeerncommunicerendenpartienn(hosts/servers),ndaarnaastnwordenndenactesnbeschrevennopn
bepaa denberichtennofngebeurtenissen.n
n
1.2 De rand van het netwerk
1
,DSL (Digital Subscriber Line):
- Sginaalnwordtnontvaniennvganhetnteleinfoonnsginaalnvanainfndentelecomnprovgdern(te coa
- DatanwordtnugtiewgsseldnmetneennDSLAMn(Digita nSubsribernLinenAccesnMu tp eeer)n
- Datanwordtndoorndenmodemnomiezetngnnhoienielugdsinfrequentesnzodatnhetnkannwordenn
verzondennvgandenteleinfoonnkabel
OpnbovenstaandenwgjzenwordtnervoorniezoridndatndenDSLnconnectenzgchtbaarngsnalsndrgenainfzonderlgjken
connectesnzodatnbellennenngnternetennteielgjktjdginkan.nDezenconnectesnwordennaannden
consumentennkantnieschegdennmgddelsneennDSLnsplgter,ndenDSLAMndoetndgtnbgjndentelco.
DSLngsnontworpennrondnhetngdeendatnklantenndgchtnbgjndenwgjkcentralenzgten.
Kabel (coaxiaal)
Eenncoaxgalengnternetnverbgndgninmaaktniebrugknvanndentelevgsgenkabelnomnverbgndgnintenmakennmetn
hetngnternet.nVaaknwordtneennwongninverbondennvganeennilasvezelnkabelnwatnkabelngnternetnooknweln
dennaamnHFCn(HybridnFibernCoae)nieefnomdatnilasvezelnenncoaxkabelniebrugktnworden.
KabelnheefnnetnalsnDSLneennmodemnnodgindgenhetnanaloiensginaalnomzetngnneenndgigtaalnsginaal.nDgtn
iebeurtnmetneennCMTSn(Cab enModemnTerminatonnSystem).
Eennbe angriiknnadee nvannkabe nisndatndenupstreamnenndownstreamnsigna enngedee dnwordennmetn
a enanderenaanges otennverbindingen.
FTTHn(FibernTonThenHome)nbrenitndendatanovernvganeennilasvezelnverbgndgni.nDezenilasvezelverbgndgni
bestaatntussenndenwongninenndenwgjkcentrale.
EthernetngsndenmeestnbekendenbedradentechnoloigenomnapparatenntenverbgndennvganUTPnkabel.n
WiFingsndenmeestnbekendendraadlozentechnoloigenomnapparatenntenverbgndenniebaseerdnopndenIEEEn
802.11.
Fysieke media
Eenninfysgeknmedgumngsneennkabel,nWgFgnsginaal.
Fysgekenmedgangsnopntendelenngnntweeniroepen:nge eidenmedianennonge eidenmedia.
Gelegdenmedgangsnkortiezeidnallesnwatninfysgeknvastntenpakkenngs,nzoalsnkabels.
OnielegdenmedgangsnvoliensndgendefngtendusnWgFg,n3Gnennallenovergiencellulagrenmedga.
TwistednPairn(TP)-nUnshie dednTwistednPairn(UTPankopernkabelngsndenmeestniebrugktenennioedkoopsten
mangernvannaanslugtenngnnLAN’s.nGaatnvann10nMbpsntotn10nGbpsn(catn6aa.n
Figuurn1nUTPn(para e n“twisted”)
2
, Coaxiale kabel
Innteienstellgnintotn(UaTPnlopenndenkabelsnngetnparallelnmaarnconcentrgschn(omnelkaarnheena.nCoaxn
kabelnwordtnveelniebrugktnalsniedeeldnmedgumnomnbgjvoorbeeldnTVnenngnternetnsginalenntenversturen.
Figuurn2ncoaenkabe n(concentrisch)
Glasvezel (“glas”)
Verstuurtnlgchtpulsen,nelkenpulsnsteltneennbgtnvoor.nBgedtnsnelhedenntotntennoinfnhonderdennGbps.n
Omdatnhetnlgchtpulsennzgjnnenndusnieenninfrequentesnheefnilasnieennlastnvannelektromainetschen
gnterinferente.nVerderngsnhetnsginaalnverlgesnrelateinfnlaain(afankelgjknvanndenkwalgtegtnvannhetnilasa,ntotn
honderdnKM’s.nTotnslotngsnhetnzeernmoeglgjknomnainfntentappenn(weernomdatnhetnieennielugdssginalenn
iebrugkta.nNadeelngsndatnilasvezelnerinduurngs,ndgtnvanweiendenarbegdsgntensgevenaanleinervan.
Figuurn3nG asveze nzoa sngebruiktninndatacentern(para e )
1.3.3 Een netwerk van netwerken
ErnzgjnnaccessnISP’snn(ter-3anwelkenverbgndennmetneennreigonalenISPn(ter-2anwelkenverbgndennmetneenn
(mgnnoinfnmeerncontnentaleanISPn(ter-1a.nTger-3nbetaaltnaannter-2nennter-2naannter-1.nAaniezgennden
kostennaannter-1niebaseerdnzgjnnopnhetnaantalndatandatnverzondennwordtnvgandgenISP,nbestaannern
zoienaamdenexchanienpogntsn(IXP’sa.nVgandezenpuntennkunnennter-2nISP’snwelkendatanvoornelkaarn
hebbenndezendgrectnonderlgninversturenn(peergnianennopndgenmangernieldnbesparen.nAMS-IXngsneenn
voorbeeldnvanneennIXP.nNaastnter-1nISPn(welkenbovenaannden“keten”nstaananzgjnnernooknnoin
zoienaamdencontentnprovgdersnwelkencontentntoevoeiennaannhetngnternetnvganter-1nISP’s.
1.5 Protocol lagen en service modellen
Hetngnternetnheefneennge aagdenarchitectuur.nOpndgenmangerngsnhetnmoielgjknbepaaldenonderdelenn
(protocollenanugtntenwgsselennafankelgjknvanndentoepassgnin(modulargtegta.
Hetnirootstenvoordeelnvanneennielaaidnmodelngsndenmoielgjkhegdnomndengmplementatenvanneenn
bepaaldenservgcentenveranderennzonderndenrestnvannhetnsysteemnaanntenpassenn(enndenservgcen
daarvana.
Elknnetwerkprotocolnbehoortntotneennlaai.nDenservgcendgeneennlaainbgedtnkunnjenteruivgndennhetn
servgcenmodelnvanneennlaai.
3
PascalnCokart
Maartn–naprgln2018
ComputernNetworkgni
H1
H1.1 Wat is het internet
Nuts and bolts benadering
Verbgndnhonderdennmgljoenennapparatennwereldwgjd.
hostn=nendnsystem
Egndsystemennwordennverbondennvgancommunicatonn inksnennpacketnswitchesn(packetnswitchingn
netwerk)
Verschgllendentransportnmedgan(koper,nilasanhebbenneennverschgllendentransmgssgonnraten(doorvoern
snelhegda.nDgtnwordtniemetenngnnbgtsnpernsecondnoinfwelnbps.
Datanwordtnieseimenteerdnvoordatnhetnverzondennwordtnennaannelknseimentnwordtneennheadern
toeievoeid.nDgtnresulteertnvervoliensngnnpackets.
Eennpacketnswgtchnvoertneenngnkomendnpacketndoornnaarnzgjnnbestemmgni.nDenbekendstenvormnvann
eennpacketnswgtchngsneennrouternenneennlgnk-layernswtch.
Routersnwordenniebrugktngnndenkernnvannhetnnetwerk,neennswgtchngnneennaccessnnetwerk.
Denweindgeneennpacketnvervoliensnafeitnwordtndenroutenoinfnpathnienoemd.
EgndsystemennhebbenntoeianinvganhetngnternetnvganeennISPn(InternetnServgcenProvgdera.nHanzengsneenn
ISP,nZgiiongsnookneennISP.
EennISPngsnopnzgchzelinfnegienlgjknookneennnetwerkn(WANanbestaandenugtnklegnerennetwerkenn(LAN’sa.nHet
gnternetnzelinfngsntrouwensnooknéénnirootnnetwerk,ngnternetwerk.
DooriaansngsneennISPnaanieslotennopneennhoiernieleiennISP.nDenhooistnieleiennISPnzgjnnverbondenn
metnanderenlandenn(zoalsnAMSnIXa.n
IedernnetwerknennelkenhostnvolitnhetnIPnprotocol.
DenbelanirgjkstenprotocollennomndatantenontvaniennennverzendennzgjnnTCPn(TransmissionnContro n
Protoco )nennIPn(InternetnProtoco ).
BovenstaandenstaatnooknwelnbekendnalsnTCP/IP.
InternetnstandaardennwordennontwgkkeldndoorndenInternetnEngineeringnTasknForcen(IETF)nenndezen
wordennvastieleidngnnRequestnFornCommentsn(RFC’s).
Applgcatesnopnhetngnternetnwordenngedistribueerdenapp icatesn(distributednapp icatons) ienoemdn
omdatnzeniedgstrgbueerdnwordennovernmeerderenhosts.nBelanirgjkngsndatnapplgcatesnopnden
egndsystemenndraagennennngetngnndennetwerkncoren(routers/swgtchesa.nProirammatuurnwatnwordtn
ieschrevennpraatndannooknvganeennAPIn(App icatonnProgrammingnInterface)nmetndengninfrastructuurnenn
dezenzoritnerndannvoorndatnallesnnetjesnvganhetnnetwerkniedgstrgbueerdnwordt.nKortniezeidngsneennAPIn
eennsetnreielsndgeneennproirammanmoetnvoliennomndatanvanndenenenhostnnaarndenanderentenkrgjien.
Wat is een protocol?
Eennprotoco ndefnieertnhetnformaatnenndenvo gordenvannberichtenndienwordennuitgewisse dntussenn
tweenofnmeerncommunicerendenpartienn(hosts/servers),ndaarnaastnwordenndenactesnbeschrevennopn
bepaa denberichtennofngebeurtenissen.n
n
1.2 De rand van het netwerk
1
,DSL (Digital Subscriber Line):
- Sginaalnwordtnontvaniennvganhetnteleinfoonnsginaalnvanainfndentelecomnprovgdern(te coa
- DatanwordtnugtiewgsseldnmetneennDSLAMn(Digita nSubsribernLinenAccesnMu tp eeer)n
- Datanwordtndoorndenmodemnomiezetngnnhoienielugdsinfrequentesnzodatnhetnkannwordenn
verzondennvgandenteleinfoonnkabel
OpnbovenstaandenwgjzenwordtnervoorniezoridndatndenDSLnconnectenzgchtbaarngsnalsndrgenainfzonderlgjken
connectesnzodatnbellennenngnternetennteielgjktjdginkan.nDezenconnectesnwordennaannden
consumentennkantnieschegdennmgddelsneennDSLnsplgter,ndenDSLAMndoetndgtnbgjndentelco.
DSLngsnontworpennrondnhetngdeendatnklantenndgchtnbgjndenwgjkcentralenzgten.
Kabel (coaxiaal)
Eenncoaxgalengnternetnverbgndgninmaaktniebrugknvanndentelevgsgenkabelnomnverbgndgnintenmakennmetn
hetngnternet.nVaaknwordtneennwongninverbondennvganeennilasvezelnkabelnwatnkabelngnternetnooknweln
dennaamnHFCn(HybridnFibernCoae)nieefnomdatnilasvezelnenncoaxkabelniebrugktnworden.
KabelnheefnnetnalsnDSLneennmodemnnodgindgenhetnanaloiensginaalnomzetngnneenndgigtaalnsginaal.nDgtn
iebeurtnmetneennCMTSn(Cab enModemnTerminatonnSystem).
Eennbe angriiknnadee nvannkabe nisndatndenupstreamnenndownstreamnsigna enngedee dnwordennmetn
a enanderenaanges otennverbindingen.
FTTHn(FibernTonThenHome)nbrenitndendatanovernvganeennilasvezelnverbgndgni.nDezenilasvezelverbgndgni
bestaatntussenndenwongninenndenwgjkcentrale.
EthernetngsndenmeestnbekendenbedradentechnoloigenomnapparatenntenverbgndennvganUTPnkabel.n
WiFingsndenmeestnbekendendraadlozentechnoloigenomnapparatenntenverbgndenniebaseerdnopndenIEEEn
802.11.
Fysieke media
Eenninfysgeknmedgumngsneennkabel,nWgFgnsginaal.
Fysgekenmedgangsnopntendelenngnntweeniroepen:nge eidenmedianennonge eidenmedia.
Gelegdenmedgangsnkortiezeidnallesnwatninfysgeknvastntenpakkenngs,nzoalsnkabels.
OnielegdenmedgangsnvoliensndgendefngtendusnWgFg,n3Gnennallenovergiencellulagrenmedga.
TwistednPairn(TP)-nUnshie dednTwistednPairn(UTPankopernkabelngsndenmeestniebrugktenennioedkoopsten
mangernvannaanslugtenngnnLAN’s.nGaatnvann10nMbpsntotn10nGbpsn(catn6aa.n
Figuurn1nUTPn(para e n“twisted”)
2
, Coaxiale kabel
Innteienstellgnintotn(UaTPnlopenndenkabelsnngetnparallelnmaarnconcentrgschn(omnelkaarnheena.nCoaxn
kabelnwordtnveelniebrugktnalsniedeeldnmedgumnomnbgjvoorbeeldnTVnenngnternetnsginalenntenversturen.
Figuurn2ncoaenkabe n(concentrisch)
Glasvezel (“glas”)
Verstuurtnlgchtpulsen,nelkenpulsnsteltneennbgtnvoor.nBgedtnsnelhedenntotntennoinfnhonderdennGbps.n
Omdatnhetnlgchtpulsennzgjnnenndusnieenninfrequentesnheefnilasnieennlastnvannelektromainetschen
gnterinferente.nVerderngsnhetnsginaalnverlgesnrelateinfnlaain(afankelgjknvanndenkwalgtegtnvannhetnilasa,ntotn
honderdnKM’s.nTotnslotngsnhetnzeernmoeglgjknomnainfntentappenn(weernomdatnhetnieennielugdssginalenn
iebrugkta.nNadeelngsndatnilasvezelnerinduurngs,ndgtnvanweiendenarbegdsgntensgevenaanleinervan.
Figuurn3nG asveze nzoa sngebruiktninndatacentern(para e )
1.3.3 Een netwerk van netwerken
ErnzgjnnaccessnISP’snn(ter-3anwelkenverbgndennmetneennreigonalenISPn(ter-2anwelkenverbgndennmetneenn
(mgnnoinfnmeerncontnentaleanISPn(ter-1a.nTger-3nbetaaltnaannter-2nennter-2naannter-1.nAaniezgennden
kostennaannter-1niebaseerdnzgjnnopnhetnaantalndatandatnverzondennwordtnvgandgenISP,nbestaannern
zoienaamdenexchanienpogntsn(IXP’sa.nVgandezenpuntennkunnennter-2nISP’snwelkendatanvoornelkaarn
hebbenndezendgrectnonderlgninversturenn(peergnianennopndgenmangernieldnbesparen.nAMS-IXngsneenn
voorbeeldnvanneennIXP.nNaastnter-1nISPn(welkenbovenaannden“keten”nstaananzgjnnernooknnoin
zoienaamdencontentnprovgdersnwelkencontentntoevoeiennaannhetngnternetnvganter-1nISP’s.
1.5 Protocol lagen en service modellen
Hetngnternetnheefneennge aagdenarchitectuur.nOpndgenmangerngsnhetnmoielgjknbepaaldenonderdelenn
(protocollenanugtntenwgsselennafankelgjknvanndentoepassgnin(modulargtegta.
Hetnirootstenvoordeelnvanneennielaaidnmodelngsndenmoielgjkhegdnomndengmplementatenvanneenn
bepaaldenservgcentenveranderennzonderndenrestnvannhetnsysteemnaanntenpassenn(enndenservgcen
daarvana.
Elknnetwerkprotocolnbehoortntotneennlaai.nDenservgcendgeneennlaainbgedtnkunnjenteruivgndennhetn
servgcenmodelnvanneennlaai.
3
