HC11 – Communicatie tussen computers
Netwerk: samenhangend geheel tussen entiteiten en verbindingen tussen die entiteiten.
Dit kan je modelleren dmv een graaf.
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.
Netwerk →
Knooppunten: routers
Verschillende netwerktechnologien
Telecomaanbieder, draadloze verbinding, bus
Waarom computernetwerken?
- Delen van voorzieningen (hardware, software applicaties etc)
- Communicatie met andere mensen (social media)
- Maatschappelijke functies
- Web 3: vastleggen van eigendom (blockchain)
- Internet of things. Internet of bodies
Netwerktypes
Indeling n.a.v. omvang
LAN: Local Area Network
• Centraal beheerd/geconfigureerd
• Klein geografisch gebied
• Meestal binnen één organisatie
• Meestal hoge data-transfer rate (door kleinschaligheid)
• WLAN: Wireless LAN
WAN: Wide Area Network
• LANs verbinden, soms wereldwijd
• Verbinding over grotere afstanden
• Verbindingen door de publieke ruimte
• Meestal eigendom van een telecombedrijf
MAN, Metropolitan Area Network: WAN met de omvang van een metropool (New York),
zelfde als WAN verder. Verbinding tussen LANs.
HAN, Home Area Network in principe LAN: schaal van een huishouden.
PAN, Personal Area Network: netwerk om jezelf heen (bluetooth, smartphones etc)
PAN – HAN – LAN – MAN – WAN – van klein naar groot
Internet: een wereldomvattende verzameling van onderling verbonden netwerken (kan
met elke schaal) die onderling met elkaar kunnen communiceren doordat ze het
internetprotocol (IP) gebruiken en d.m.v. routers met elkaar verbonden zijn.
,Netwerktopologie: indeling van op welke manier de apparaten met elkaar verbonden zijn
Bus: trek een kabel, alle apparaten sluit je aan op die kabel. Als
twee precies tegelijk iets zenden heb je een botsing.
Star: centraal apparaat (switch), hierop de andere aansluiten. Het
centrale apparaat regelt het netwerkverkeer. Geen botsingen. Elk
stukje kabel wordt door 2 punten gebruikt. Als een kapot gaat,
gaat de rest door (tenzij de switch kapot gaat).
Token Ring: alle apparaten zijn ringvorming met elkaar
verbonden. Geen botsingen. Als één ding kapot gaat ligt je
netwerk eraf.
Tree: meerdere switches met elkaar te verbinden en deze lus-vrij met elkaar te laten
communiceren. Heeft hiërarchische structuur.
Mesh: alle apparaten zijn verbonden met alle andere apparaten. Meest robuust, maar
duurder
Communicatie volgens model van Shannon
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
Communicatie in een computernetwerk
• Bron: mens of softwareproces
• 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 wordt gerepresenteerd als een reeks 1’en en 0’en (bits).
➔ Doel: reeks 1’en en 0’en verzenden van het ene netwerkapparaat naar het andere.
Voorwaarden geslaagde communicatie:
- Bron heeft een duidelijke bedoeling (bv bepaalde website bezoeken)
- 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: regels volgens welke de communicatie plaatsvindt. Vastgelegd in
netwerkstandaarden. Zender en ontvanger moeten hetzelfde protocol gebruiken.
- Formele standaarden (open standaarden): vastgelegd door een standaard-
organisatie.
- Propriëtaire standaarden: standaarden vastgelegd door één bedrijf.
, - De Facto standaarden: propiëtaire standaarden die door markt-dominantie
overheersend worden (iedereen gebruikt het). Niet officieel door standaard-
organisatie vastgesteld.
Standaardorganisaties m.b.t. computernetwerken: IEEE, IETF, ANSI, ISO, W3C.
Gelaagde communicatie
• 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.
➔ De meeste netwerken zijn georganiseerd als een gelaagde structuur: hiërarchie van
taken.
• Lagere lagen bieden functionaliteit aan de hogere lagen.
• Een laag schermt een hogere laag af van ‘overbodige’ details.
• Op de onderste laag bevindt zich de fysieke communicatie
• Het bericht ondergaat steeds een transformatie bij overgang
naar een andere laag.
• Op hogere lagen: abstractie van lagere lagen en virtuele
communicatie. Hoe hoger je komt, hoe dichter je bij de
gebruiker komt
Gelaagde netwerkmodellen
• Communicatie tussen machines speelt zich af op het niveau van de laag
(peer process), daarbij worden onderliggende lagen gebruikt
• Communicatie op een bepaalde laag gaat volgens aantal regels en
conventies (gemeenschappelijk protocol)
• Communicatie tussen de lagen ook via protocollen
Voordelen:
1. Flexibel: functionaliteit van een laag kan veranderd worden zonder dat
de andere lagen er ‘last’ van hebben. Bv kabel wordt draadloze verb.
2. Minder complex: verschillende aspecten van de communicatie afhankelijk
van elkaar maken → ontwerp, implementatie, configuratie en gebruik
beter te overzien en te begrijpen. Voor elke technologie is focus op één
laag nodig → minder fouten.
OSI (Open Systems Interconnection) 7-laags netwerkmodel: basis van vrijwel elke
netwerktechnologie. Elk van de 7 lagen omvat een bepaald type netwerkfunctionaliteit.
Model voor praktische implementatie achterhaald, nu vaak makkelijker model gebruikt.
OSI model van onder naar boven:
1. Fysieke laag. Voor fysiek transport van bits over een fysiek kanaal.
• Concrete apparaten; connectoren, pinnen, antennes.
• Fysieke signalen
• Fysieke representatie van 1’en en 0’en (bv voltages, lengte van bits)
• Plaatsen van fysieke signaal op fysiek kanaal
2. Datalinklaag. overdracht van data over de fysieke laag: ‘vertaling’ van bits in
elektromagnetische signalen. Bv High-level Data Link Control: HDLC protocol, bv
Ethernet. Apparaat is vaak een switch.
• Organisatie van data in frames (bits)
• Flow control
o Aanpassen van bit rate afhankelijk van beschikbare bufferruimte in de
ontvanger
o Afhandeling van fouten van de fysieke laag
Netwerk: samenhangend geheel tussen entiteiten en verbindingen tussen die entiteiten.
Dit kan je modelleren dmv een graaf.
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.
Netwerk →
Knooppunten: routers
Verschillende netwerktechnologien
Telecomaanbieder, draadloze verbinding, bus
Waarom computernetwerken?
- Delen van voorzieningen (hardware, software applicaties etc)
- Communicatie met andere mensen (social media)
- Maatschappelijke functies
- Web 3: vastleggen van eigendom (blockchain)
- Internet of things. Internet of bodies
Netwerktypes
Indeling n.a.v. omvang
LAN: Local Area Network
• Centraal beheerd/geconfigureerd
• Klein geografisch gebied
• Meestal binnen één organisatie
• Meestal hoge data-transfer rate (door kleinschaligheid)
• WLAN: Wireless LAN
WAN: Wide Area Network
• LANs verbinden, soms wereldwijd
• Verbinding over grotere afstanden
• Verbindingen door de publieke ruimte
• Meestal eigendom van een telecombedrijf
MAN, Metropolitan Area Network: WAN met de omvang van een metropool (New York),
zelfde als WAN verder. Verbinding tussen LANs.
HAN, Home Area Network in principe LAN: schaal van een huishouden.
PAN, Personal Area Network: netwerk om jezelf heen (bluetooth, smartphones etc)
PAN – HAN – LAN – MAN – WAN – van klein naar groot
Internet: een wereldomvattende verzameling van onderling verbonden netwerken (kan
met elke schaal) die onderling met elkaar kunnen communiceren doordat ze het
internetprotocol (IP) gebruiken en d.m.v. routers met elkaar verbonden zijn.
,Netwerktopologie: indeling van op welke manier de apparaten met elkaar verbonden zijn
Bus: trek een kabel, alle apparaten sluit je aan op die kabel. Als
twee precies tegelijk iets zenden heb je een botsing.
Star: centraal apparaat (switch), hierop de andere aansluiten. Het
centrale apparaat regelt het netwerkverkeer. Geen botsingen. Elk
stukje kabel wordt door 2 punten gebruikt. Als een kapot gaat,
gaat de rest door (tenzij de switch kapot gaat).
Token Ring: alle apparaten zijn ringvorming met elkaar
verbonden. Geen botsingen. Als één ding kapot gaat ligt je
netwerk eraf.
Tree: meerdere switches met elkaar te verbinden en deze lus-vrij met elkaar te laten
communiceren. Heeft hiërarchische structuur.
Mesh: alle apparaten zijn verbonden met alle andere apparaten. Meest robuust, maar
duurder
Communicatie volgens model van Shannon
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
Communicatie in een computernetwerk
• Bron: mens of softwareproces
• 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 wordt gerepresenteerd als een reeks 1’en en 0’en (bits).
➔ Doel: reeks 1’en en 0’en verzenden van het ene netwerkapparaat naar het andere.
Voorwaarden geslaagde communicatie:
- Bron heeft een duidelijke bedoeling (bv bepaalde website bezoeken)
- 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: regels volgens welke de communicatie plaatsvindt. Vastgelegd in
netwerkstandaarden. Zender en ontvanger moeten hetzelfde protocol gebruiken.
- Formele standaarden (open standaarden): vastgelegd door een standaard-
organisatie.
- Propriëtaire standaarden: standaarden vastgelegd door één bedrijf.
, - De Facto standaarden: propiëtaire standaarden die door markt-dominantie
overheersend worden (iedereen gebruikt het). Niet officieel door standaard-
organisatie vastgesteld.
Standaardorganisaties m.b.t. computernetwerken: IEEE, IETF, ANSI, ISO, W3C.
Gelaagde communicatie
• 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.
➔ De meeste netwerken zijn georganiseerd als een gelaagde structuur: hiërarchie van
taken.
• Lagere lagen bieden functionaliteit aan de hogere lagen.
• Een laag schermt een hogere laag af van ‘overbodige’ details.
• Op de onderste laag bevindt zich de fysieke communicatie
• Het bericht ondergaat steeds een transformatie bij overgang
naar een andere laag.
• Op hogere lagen: abstractie van lagere lagen en virtuele
communicatie. Hoe hoger je komt, hoe dichter je bij de
gebruiker komt
Gelaagde netwerkmodellen
• Communicatie tussen machines speelt zich af op het niveau van de laag
(peer process), daarbij worden onderliggende lagen gebruikt
• Communicatie op een bepaalde laag gaat volgens aantal regels en
conventies (gemeenschappelijk protocol)
• Communicatie tussen de lagen ook via protocollen
Voordelen:
1. Flexibel: functionaliteit van een laag kan veranderd worden zonder dat
de andere lagen er ‘last’ van hebben. Bv kabel wordt draadloze verb.
2. Minder complex: verschillende aspecten van de communicatie afhankelijk
van elkaar maken → ontwerp, implementatie, configuratie en gebruik
beter te overzien en te begrijpen. Voor elke technologie is focus op één
laag nodig → minder fouten.
OSI (Open Systems Interconnection) 7-laags netwerkmodel: basis van vrijwel elke
netwerktechnologie. Elk van de 7 lagen omvat een bepaald type netwerkfunctionaliteit.
Model voor praktische implementatie achterhaald, nu vaak makkelijker model gebruikt.
OSI model van onder naar boven:
1. Fysieke laag. Voor fysiek transport van bits over een fysiek kanaal.
• Concrete apparaten; connectoren, pinnen, antennes.
• Fysieke signalen
• Fysieke representatie van 1’en en 0’en (bv voltages, lengte van bits)
• Plaatsen van fysieke signaal op fysiek kanaal
2. Datalinklaag. overdracht van data over de fysieke laag: ‘vertaling’ van bits in
elektromagnetische signalen. Bv High-level Data Link Control: HDLC protocol, bv
Ethernet. Apparaat is vaak een switch.
• Organisatie van data in frames (bits)
• Flow control
o Aanpassen van bit rate afhankelijk van beschikbare bufferruimte in de
ontvanger
o Afhandeling van fouten van de fysieke laag
