3 de versie

Transcriptie

1 3 de versie

2 Deel I Datacommunicatie en netwerken 1. Algemeenheden Deze beide begrippen zijn verbonden door dezelfde gemeenschappelijk gedeelte namelijk de computer. Immers door het gebruik van de computer is de term datacommunicatie gemeengoed geworden. Het is dan ook logisch dat twee onderdelen (computers) op een of andere manier met elkaar verbonden zijn en dus een soort netwerk vormen. In deze lessen zullen we trachten u wegwijs te maken in de jungle van deze begrippen. Het is echter zonneklaar dat we maar een klein gedeelte van deze materie kunnen bestuderen. In enkele gevallen zal van u een inspanning gevraagd worden voor het nader opzoeken van informatie en deze dan te verwerken in verslag. Maar daar zullen we verder dan wel op terug komen. Wij hopen dat deze beschrijvingen een leidraad kunnen zijn in dit vak. 1.1 Historiek Door velen wordt aangenomen dat alle levende wezens op één of andere manier trachten te communiceren. Wij als mensen hebben een wijze gevonden om, soms met overbrugging van een paar obstakels zoals taal en methode, ons verstaanbaar te maken aan soortgenoten. We gebruiken daarvoor allerlei expressie vormen zoals spreektaal, lichaamstaal, gebarentaal en andere. Een uitermate belangrijk onderdeel in deze actie is dat de zender van het bericht en de ontvanger van het bericht de communicatie vorm (in dit geval de taal) verstaan. Immers als bijvoorbeeld een persoon die niet kan spreken zich verstaanbaar wil maken aan een persoon die wel kan spreken is er een barrière die men moet overwinnen. Immers persoon 1 zal gebruik maken van een expressie vorm die, buiten sommige uitzonderingen, niet verstaanbaar is bij persoon 2. Een meer alledaags voorbeeld is een persoon uit Rusland die wil communiceren met en persoon uit Frankrijk zullen beiden een inspanning moeten leveren. Deze inspanning zal resulteren dat beide een communicatie vorm moeten aannemen die voor hen verstaanbaar is. Met opzet heb ik zo weinig mogelijk gebruik gemaakt van het woord begrijpen. Immers het begrijpen is een gans andere materie die stoelt op andere begrippen. U weet ook dat ondanks men iemand verstaat het nog geen zekerheid is dat men iemand begrijpt. Dit is ook een geval in de datacommunicatie, denk maar aan incryptie van een bericht. Na dit zijn we gekomen aan het begrip datacommunicatie. Datacommunicatie is gemeengoed geworden door het gebruik van computers. Als men datacommunicatie onleed is dat enkel het wisselen van gegevens tussen twee toestellen. Deze toestellen moeten dan terug elkaar verstaan. Het begrijpen hangt dan af van de persoon die met dit toestel werkt. In het begin van de zestiger jaren werd het computer gebruik enkel nog toegespitst tot de mainframes. Datacommunicatie was nog niet nodig want de verspreiding van de data gebeurde met het verplaatsen van ponskaarten. De lijnprinter was in dit geval ook een onderdeel van de computer configuratie zodat het verplaatsen van berichten buiten de computer quasi onbestaanbaar was. Ook een reden was omdat de computer in die omstandigheden meestal gebruikt werd als een uit de kluiten gewassen rekenmachine die ingewikkelde berekeningen kom maken in een minimum van tijd. 2

3 Door het in gebruik nemen van de terminals, een methode om ook van het toestel weg te werken, werd er gebruik gemaakt van rudimentaire vorm van data communicatie. Op het einde van de zeventiger jaren begin tachtiger jaren werd de computer een meer algemeen gebruik voorwerp. Daardoor won het ook aan bruikbaarheid voor andere vormen dan rekenen. Door het groter gebruik en tevens door het verbinden met randapparatuur was er een zekere vorm van communicatie i.e. datacommunicatie nodig geworden. In deze en volgende jaren zal communicatie technologieën dan ook een voorname vorm gaan aannemen in de informatie technologie en de informatie verwerkende nijverheid. Door het bij elkaar brengen van deze twee begrippen is er een derde begrip ontstaan namelijk informatie en telecommunicatie technologie. Het is dan ook in deze optiek dat we onze lessen gaan toespitsen. Opgave1: maak een bijkomend verslag over het gebruik van de computer door de tijd ( ) en leid de noodzaak van communicatie en gebruik van randapparatuur af Datacommunicatie Datacommunicatie is in feite een samenstelling van twee van elkaar verschillende begrippen. In eerste instantie is dat het begrip dataprocessing. Dit staat voor het opslaan en verwerking van gegevens door middel van een programma in een computersysteem. Het tweede begrip is telecommunicatie. Dit is het verplaatsen van gegevens over een afstand gebruik makend van elektronische hulpmiddelen. In dit gebied hebben we verschillende rubrieken, wetmatigheden en schema s die we stuk voor stuk zullen trachten te verklaren. Een eerste is het schema van zenden en ontvangen. 1.3 Zenden en ontvangen zender ontvanger verbindingslijn Figuur 1 Dit is het meest eenvoudige schema van een communicatie model welke we kennen. De verbindingslijn is hier het medium. De zender zendt een communicatie naar de ontvanger over de media. Bekijken we dat eens bij de menselijke communicatie dan bekomen we: 1. Zender 2. Medium 3. Ontvanger 3

4 Mond Lucht Oor Mond Telefoon Oor Hand Papier Oog Gezichtsspieren Licht Oog Opgave2 bepaal 5 verschillende vormen van communicatie met hun attributen voor zender media en ontvanger. Alle communicatie kan onderhevig zijn aan fouten. We kunnen bijvoorbeeld een signaal verzenden die verschillende betekenis hebben. Neem bij voorbeeld huilen van een mens kan verdriet beduiden maar ook blijdschap, ontroering enz Een taal kan mis geïnterpreteerd worden Men kan last hebben van storingen van de omgeving enz.. Daarom zal men, en dat zal later duidelijk worden, zekerheden in de communicatie bouwen. 1.4 Begrippen in de verbindingen in vorige beschouwingen hebben we aangenomen dat een communicatie van het zendstation naar het ontvangstation gaat. Dit noemt men dan simplex. De simplexcommunicatie is dus een eenrichtings verkeer. Een voorbeeld daarvan zijn TV programma s en radio programma s. Als men echter een gesprek wil voeren tussen twee personen heft men twee meer effectieve methoden. In de eerste methode zal men een zinnig gesprek voeren als er om beurten iemand spreekt en luistert. Deze methode waar men afwisselend spreekt en luistert, zal men halfduplex noemen. Deze verbinding wordt bijvoorbeeld gebruikt in radio communicatie of walkietalkie systemen. Er kan ook geopteerd worden tot een methode dat men aan beide zijden kan spreken en luisteren. Dit draagt wel niet bij aan de verstaanbaarheid maar het heeft ook zijn voordelen. Denkt men bijvoorbeeld aan een telefoon. Dit fenomeen wordt dan ook full-duplex genoemd. In een schema leidt dat ons tot: Simplex: Half-duplex Full-duplex enkel van zender naar ontvanger zend-ontvangst wisselend volgens gemaakte afspraken mogelijkheid tot tegelijkertijd wisselen van informatie Een ander begrip dat regelmatig zal voorkomen is multiplex. Dit is geen term uit de hout bewerking maar een methode om verschillende signalen langs een zelfde verbindingsmethode tezelfdertijd te laten te gebeuren. Om deze methode te verstaan moet men een paar ander begrippen kennen. Deze begrippen zullen later wel tegenkomen worden maar laat ons ze hier ook eens bekijken. Frequentie: om dit begrip te kennen moet men eerst in de fysica komen tot het begrip van periode. Een periode bekomt men door een vector een volledig roterende beweging in tegen wijzerzin te laten uitvoeren op een goniometrische cirkel. Deze cirkel is een cirkel met als straal 1 eenheid. Een tekening zal veel verduidelijken 4

5 90 h t 360 T Figuur 2 In dit schema ziet men dat er door de verplaatsing van de vector een sinus signaal verschijnt lopend over een tijd (X-as) met de grote gelijk aan de straal van een cirkel (Y-as). De tijd spanne welke het signaal nodig heeft om terug het 0 punt te bereiken is de periode T. De frequentie van deze beweging, f is nu gelijk aan 1/T, of is het aantal keren dat de omwenteling gebeurt tijdens een tijdseenheid (s). Dus we merken op dat een signaal een frequentie en een grote heeft. Door het spelen met deze frequentie kan men zorgen dat verschillende signalen waarvan de frequentie verschilt, kunnen verzonden worden door het zelfde medium terzelfder tijd. Natuurlijk aan de ontvangstzijde moeten deze door een elektronische schakeling ge demultplexeerd worden om de originele frequentie terug te winnen. De juiste methode zal later nog wel ter sprake komen. Een ander begrip is de bandbreedte van een signaal. Daarvoor dienen we ons te bedienen van de frequentie. Voordien hebben we uitgelegd dat de frequentie gelijk is aan 1/periode. De eenheid van deze frequentie is Hertz (Hz). De bandbreedte van een signaal is nu het verschil tussen de hoogste frequentie en de laagste frequentie in Hertz. Dus een signaal met als laagste frequentie 100 Hz en hoogste frequentie 1000 Hz heeft een bandbreedte van 900 Hz. Ruis is een vijand van ieder verbinding. In dien verstande dat de ruis niet speciaal ter ondersteuning op ge wekt wordt. Ruis kan voorkomen in verschillende plaatsen in een verbinding. Daardoor kunnen we verschillende soorten ruis onderschrijven. Voorbeeld kosmische ruis, ruis die komt uit de ruimte. Deze is zeer belangrijk bij satelliet verbindingen en radio verbindingen. Thermische ruis, deze komt voor door het opwarmen van de onderdelen van de zend/ontvangst toestellen. Ruis door toedoen van diaphonie of overspraak. Omgevingsruis..enz. Er bestaat ook witte ruis. Deze ruis wordt gebruikt om speciale signalen te verzenden en zo schakelingen in de ontvanger aan te spreken. De ruis wordt voor een groot deel als rem gekend op de signaal snelheid. Daarvoor kan men het Theorema van Shannon aanroepen. Deze stelt dat de maximum capaciteit van een medium C (uitgedrukt in bits per seconde bps ) door een gegeven bandbreedte W in verhouding staat tot de signaal / ruis verhouding (S/N). Men komt tot volgende formule: C = W x 2 log(1+s/n) n.t.k En dat komt overeen met een snelheid van 20Kbps. Volgens Nyquist zijn er dan nog beperkingen welke afhankelijk zijn van het aantal symbolen welke resulteert in de volgende formule: C = 2W x 2 log M warbij M het aantal symbolen is dat verstuurd wordt. Voor binaire signalen wordt dat dan: C = 2W of 2 x 3100 wordt 6200bps. Uit deze beide formules kunnen we de noodzaak van een hoge S/N onderschrijven. 5

6 Een voor het ogenblik laatste begrip is baud. Vandaag spreekt men van bits per seconde. Vroeger echter was baud de eenheid van signaal snelheid. Dit stamt nog uit de tijd van de telegrafie. Een baud is de tijd van een toestand verandering. Of een periode al men terug grijpt naar voordien geziene begrippen. Dus voor een toestand verandering van 20 MS geeft deze 50 baud. Dit is ENKEL gelijk aan de uitdrukking bps als een toestand gelijk is aan 1 bit. Deze verwarring heeft altijd voor problemen gezorgd. Immers als een toestand 2 bits aangeeft namelijk 0 en 1 dan zal de transmissie snelheid 100 bps zijn en de signalering snelheid 50 baud. Wees op uw hoede. Met deze hebben we voor het ogenblik een paar begrippen verduidelijkt welke nog regelmatig in deze cursus zullen voorkomen. 2. Het telefoonnetwerk 2.1. Historiek In deze sectie zullen we ons buigen over telefonie en zijn invloed op communicatie met computers. Alexander Graham Bell wordt wereldwijd als uitvinder van de telefoon geroemd, hoewel het idee waarop de uitvinding stoelt van een ander fysicus dat het systeem van de spraak verplaatsing bij toeval ontdekt heeft. Echter de werking van de telefoon zoals we hem nu kennen, gsm of gewone telefoon kunnen we met een gerust hart toeschrijven aan Mr Bell. Het systeem was ogenschijnlijk simpel, toch in onze ogen, doch in de tijd 1800 was dat reinste toverij om de stem van een persoon uit een doosje te laten komen, enkel verbonden met een elektrische draad. Het ligt helemaal niet in onze bedoeling een les telefonie te geven maar we het is altijd interessant dit even aan te stippen Telefoonnetwerk In de begin periode van de telefoon was iedere telefoon naar elkaar verbonden en dit via een SWITCHboard, die in die dagen bemand was door een lieftalige dame met een lieve stem. Natuurlijk spreken we nu van de tijde dat er al meerdere telefonen waren bij verschillende mensen. De werking was redelijk simpel namelijk persoon a riep doormiddel van een draai aan en hendel de operator op, die op zijn beurt de andere zijde alarmeerde door het zenden van een stoomstoot die een belletje liet rinkelen op zijn telefoon. Bij contact verbindt ze beide personen aan elkaar en het gesprek kon plaats vinden. Zeer eenvoudig principe maar direct ziet u een probleem. Wat? In feite zijn er twee problemen het eerste is wat gebeurt er als men bijvoorbeeld 1000 abonnees heeft aan zo een centrale. Juist het zou inderdaad onwerkbaar zijn voor de lieve telefoon operator. Een tweede probleem is, en daarvoor is ieder geducht, wat gebeurt er met de privacy. De telefoon juffrouw kon immers altijd meeluisteren en zo geheime of minder kiese momenten meemaken en eventueel aan derden vertellen. U ziet men kreeg problemen 6

7 B D C A A B C D A wordt verbonden met B Figuur 3 In deze figuur ziet men hoe het werkte. Dit is een voorbeeld van hoe de telefoons er in de begin periode uitzagen. Aan iedere telefoon was het hendel om de oproep te regelen Figuur 4 In verder stadia werden beide problemen opgelost door gebruik te maken van een telefoon centrale. Met deze uitvinding had men minimum 2 problemen die men eerder had opgelost en een ander nijpend probleem werd er ook door in de hand gehouden. Het idee in het begin stoelde nog altijd op de beproefde technologie van de operatoren. Enkel gebruikte men in de plaats van hand geschakelde centrales nu centrales met kamschakelaars of kamrelais. Dit was het tijdperk van het relais. Verschillende telefoons werden met de centrale verbonden en door het vormen van een nummer werd een ander toestel aangesproken en de verbinding teweeg gebracht. Laat ons dat eens fysisch voorstellen. Neem het nummer belt naar het nummer Telephone Telephone Telephone Telephone Telephone Telephone Figuur 5 Telephone 7

8 in bovenstaande tekening kunnen we eventueel een telefoon oproep volgen. Nemen we het nummer 1 ( ). dit betekend een telefoon nummer dat ligt in een zone 09, bedient door de centrale 09 (hier voorgesteld als wolk) die telefoon daarin is gelokaliseerd in de afdeling 358 subafdeling 35 het twaalfde toestel. Het zelfde voor de wolk 050 en het ander toestel. Een oproep van het toestel a gaat naar de centrale 09. Deze ziet dat het voor centrale 050 is en geeft de rest van het nummer door. Deze centrale B zal het verdere nummer analyseren en verbinden. Opgave3: tracht de volledige weg te vinden en te analyseren voor een oproep van de school naar u thuis. Hebt u thuis enkel gsm neem dan een fictief nummer in een zone door u gekozen. Dus het telefoonnetwerk zorgt dat de gesprekken komen daar waar ze moeten zijn. Het is was vroeger een samenstelling van relais gestuurde centrales. Vandaag is het een samenstelling van door informatica gestuurde koppelingen, hoe deze koppelingen tot stand komen zullen we bestuderen in hierna volgende sessies. Om echter de redenering te volgen moeten we ons terug enkel wetmatigheden en theorema s bekijken. Het telefoon gesprek heeft een frequentie van +/- 4 KHz (4000 Hz). En wordt analoog gevoerd. Ten einde het te gebruiken in ons studie veld dienen we de spraak om te vormen van analoog naar een 1, 0 structuur. Dit gebeurt met een analoog-digitaal omvormer. W W t A/D t Figuur 6 De werking van zo een omvormer is simpel. Men neemt van een sinusoïdaal signaal stukjes (samples) en plaatst die volgens hun waarde. Bij stijgende waarde wordt dat een stijgende flank. Bij dalende waarden een dalende flank. W W T T Deze bovenstaande tekening duidt aan hoe dat in zijn werk gaat. Van het sinusoïdaal signaal hebben we 14 deeltjes genomen op vastgestelde tijdspunten. Hun waarde brengen we over op een waarde as, wetende dat stijgende waarden een stijgende flank vertegenwoordigt en dalende waarden een dalende flank. We zien op de tekening dat we de periode T bewaren. 8

9 Bij een gewoon sinusoïdaal signaal zijn het aantal samples, dat we moeten nemen weinig. Immers het signaal behoud zijn waarde in tijd. Dit kan niet gezegd worden van het geluid van een stem, daar zijn behoorlijk veel nuances in te bespeuren. Daarom is het nodig van het aantal monsters op te drijven om zodoende de stem terug te kunnen reproduceren in zijn bijna oorspronkelijke vorm. Teneinde een redelijke verstaanbaarheid te garanderen hebben we het theorema van Nyquist. Dit stelt dat voor een conversie van een sinusoïdaal signaal in een digitaal signaal, en om zo goed mogelijk het signaal te kunnen reproduceren, een minimum sample rate moet hebben gelijk aan 2 maal de hoogste frequentie van het sinusoïdaal signaal. Dit kan men analyseren in een berekening: Men neemt dat de hoogste frequentie van een telefoon signaal gelijk is aan 4000 Hz. Een Byte heeft 8 bits (computer kennis). Daaruit volgt: 2 x hoogste frequentie = sample rate = 8000 maal ieder sample vertegenwoordigd een byte of 8 bits (vb ) dus een ideaal telefoonsignaal is 64 Kbits/sec. Daardoor ook dat het regelmatig gesproken wordt van 64 kbit signaal in telefonie. Het telefoonnetwerk kan ook gebruik worden als drager van een Data Communicatie Netwerk 2.3. ISDN Het ISDN netwerk is een van de voorlopers in het tot stand brengen van datacommunicatie over telefoonlijn met een redelijke kwaliteit. De betekenis van het letterwoord is Integrated Services Digital Network. Dit betekend dat in dit netwerk verschillende bijkomstige mogelijkheden geschapen kunnen worden dank zij de digitale technieken. Mogelijkheden zoals er zijn nummer oproep, doorverbinding, laatste nummer terug oproepen enz. ISDN werkt met een bandbreedte van 64 Kbits. Een ISDN verbinding kan bijvoorbeeld gebruikt worden om te internetten. Een verbinding bestaat namelijk uit 2 pipes van elk 64 kb. Men kan dus 64 Kbit gebruiken voor internet, en eventueel 64 Kbit voor spraak. Of, men kan beide combineren tot 128 Kbit voor internet. Er zijn verschillende mogelijkheden uit welke men kan kiezen. Het was de oplossing begin 1990 voor het gebruik van Internet en toch de communicatie niet te verliezen met de telefoon. Verder zullen we ook zien dat ISDN kon gebruikt worden met glasvezel en zo de nominale snelheid van de verbinding kon verbeteren ADSL ISDN was al interessant maar de mensheid is niet rap tevreden. Daarom deed een nieuwe vorm zijn intrede. Het was nodig dat de snelheid een beetje opgevoerd werd en daarvoor zijn er verschillende mogelijkheden. Als we terug blikken naar de bewering van Shannon zien we dat de capaciteit van een verbinding afhangt van verschillende factoren. Uit de formule kunnen we afleiden dat de bandbreedte een belangrijke factor is voor de capaciteit van de verbinding. Met ISDN hadden we al een maximum mogelijkheid van 128 Kbit. Het zou mooi zijn als men dit nog kon verhogen. Daarom werd een ander medium ontworpen namelijk de Asymetric Digital Subscriber Line. Dit is een techniek om breedband Internet toegang mogelijk te maken, ondanks het gebruik van een simpele koperen verbinding. De werking is vrij eenvoudig: Een telefoonlijn heeft een redelijk breed spectrum. Het is nu die eigenschap dat de ADSL modem gebruikt om twee frequentie gebieden af te bakenen. 1 gebied van 100Hz tor 4Khz voor het normaal telefoonverkeer en alles erboven voor dataverkeer. 9

10 Bijkomende tabel geeft de ideale waarden waar voor ADSL verbinding in België geld echter: Bandbreedte: maximum 3 Mbps*/downstream en 192 Kbits/upstream (informatie van skynet). De scheiding van beide frequenties gebeurt met een POTS-filter. 2.5 Kabel verbinding. Ook een mogelijkheid tot verbinding met breedband capaciteit is langs de teledistributie. Deze werkt op dezelfde wijze met een splitter. Deze splitter is nu wel om het TV signaal te scheiden van het Internet signaal. Daar alles gebeurt langs een coax kabel is de snelheid van de verbinding iets hoger. Een tegenpool is dat men met verdeling zit wat wil zeggen hoe meer zielen in het gebruik hebben hoe lager de snelheid. 2.6 Conclusie: Door de jaren heen is men van de tamtam als verbinding middel gekomen tot een iets makkelijker systeem, het Internet. Dit maakt het contact vorm iets gemakkelijker maar het heeft ook veel negatieve vormen. Denk maar aan et ontstaan van computer virussen. De verbreide Internet criminaliteit alsook en andere negatieve zaken. Echter ook veel voordelen en deze wegen zeker op tegen de nadelen. Datacommunicatie maakt het mogelijk dat bijvoorbeeld een levensreddende operatie op afstand kan gebeuren, de economie meer stabiel kan worden gehouden enz. Opgave 4. Maak ZELF eens een pro en contra tabel over de verschillende Internet toegangen welke we reeds besproken hebben. 10

11 3. Begrippen over de datatransmissie 3.1 Digitale Analoge Transmissie in vorige deel hebben we reeds gesprokken van analoge of sinusoïdaal signaal. Alsook over de omvorming naar een digitaal signaal (A/D convertor) met de sampling structuur. Voor de volledigheid kan ik u ook vertellen dat een blokgolf een som is van de oneven harmonische van een sinusoïdaal signaal. Het wat en hoe van een harmonische komt later in deze cursus nog uitgebreid terug. In dit deel hebben we op het verplaatsen van punt A naar Punt B van de signalen Transmissie Transmissie of het overbrengen van signalen, hetzij analoge of digitale wordt constant gebruikt in het dagelijkse leven. Het gewoon spreken van persoon 1 naar persoon 2 is in feite een transmissie van een analoog signaal in dit geval de spraak. Door het samendrukken en uitzetten van de luchtdeeltjes tussen beide personen zullen we een klank van het ene, zendend gedeelte (mond), naar het andere, ontvangende gedeelte (oor), sturen waar bepaalde mechanismen de hersenen zullen stimuleren om iets te registreren (horen). Wat de transmissie beduidt is een ander gegeven. Het enige dat ons hier interesseert is de overbrenging van het signaal. Laten we nu even die werkwijze analyseren. In het zenden gedeelte produceren we een signaal. Het probleem is het overbrengen van dit signaal naar het ontvangende gedeelte. Daarvoor hebben we nood aan een medium (in bovenstaand geval lucht). Dit medium zal het signaal dragen naar de ontvanger waar het bewerkt zal worden. Twee factoren worden hier als belangrijk aangestipt en dat is de snelheid en de afstand. In bovenstaand geval weten we dat de afstand afhankelijk is van de sterkte van het signaal (roepen of spreken) en de snelheid afhankelijk is van de voortplantingsnelheid van, geluid. De geluid snelheid is de snelheid van akoestische trillingen bij het verplaatsen in verschillende materialen en wordt berekend door de formule van LaPlace. V = cp / cv * p / ρ cp en cv de soortelijke warmte is van het medium, P de druk van het signaal en RHO de dichtheid van het medium. Dit resulteert in 331m/sec voor normale lucht. Als we een signaal nu zouden verplaatsen in een ander medium dan kan men gebruik maken van ander eigenschappen van het betreffende medium.. kan men dus überhaupt een geluid verplaatsen in het luchtledige? We hebben verschillende media waarin we en signaal kunnen verplaatsen. Zo hebben we de gewone koperen kabel, de coax verbinding, de straal verbindingen, satelliet verbindingen en de laatste jaren optische verbindingen. In dit hoofdstuk zullen we trachten al deze methodes met voor en nadelen te bespreken. Alsook de verschillende technieken (zoals modulatie technieken en codering technieken) om de signalen te verplaatsen uitgebreid te bespreken Modulatie 11

12 Modulatie van een signaal is een techniek gebruikt om een signaal op een drager te plaatsen ten einde zo een gemakkelijke verplaatsing van dat signaal te waarborgen. Er bestaan verschillende soorten modulatie. Dit om verschillende redenen. De eerste en belangrijkste reden is de afstand dat het signaal kan afleggen. Bij een laagfrequent signaal, voorbeeld de menselijke stem is veelal de sterkte belangrijk voor de afstand dat die stem zich verplaatst. Immers hoe luider men roept hoe, verder men verstaanbaar is. Hoe hoger de frequentie is van een geluid hoe verder het zich kan verplaatsen. Denk maar eens aan een schrille toon van een fluitje, hoe ver kan dit dan niet gaan, vergeleken met de diepe stem van een mens en dit met de zelfde sterkte. Dit bewijst dat de afstand dat men aflegt afhankelijk is van de frequentie van het geluid. Ook een belangrijk gedeelte is de snelheid. We weten uit de fysica dat een geluid zich voortplant aan ongeveer 300 m per seconde. Neem aan dat we op 6 honderd meter van elkaar staan en dat we elkaar kunnen verstaan, dan zal het geluid steeds 2 seconden later arriveren aan ons oor, dan dat het uitgesproken wordt. We weten ook dat een elektromagnetische golf zich ongeveer verplaats aan de lichtsnelheid, in vacuüm gelijk aan ongeveer kilometer per seconde. In een normaal medium is dit iets kleiner maar voor de handigheid zullen we de snelheid in vacuüm gebruiken bij onze berekeningen. Door nu het laagfrequent signaal te laten reizen op de rug van een hoogfrequent signaal, een zogenoemde drager zullen we beide voordelen kunnen samensmelten. a) gemakkelijk te verstaan laagfrequent signaal b) verplaatsing bij een tamelijk grote snelheid. Dit is een zeer abstracte uitdrukking welke we in deze sectie zullen trachten te verduidelijken Soorten modulatie Laat ons eerst even enkel begrippen nader toelichten. We hebben al in het begin het begrip frequentie besproken. Bij het gebruik van elektromagnetische golven zullen we een frequentie verkrijgen. De elektromagnetische golven welke we gebruiken in de telefonie hebben een frequentie van 400 Hz en 4Khz. De overbrenging van dit signaal is moeilijker en onderhevig aan verschillende nefaste factoren dat we trachten dit signaal op een drager te plaatsen om het zo over te brengen. Deze drager zal een signaal zijn met een hogere frequentie. Door deze hogere frequentie kunnen we het ander signaal gemakkelijker verplaatsen zonder teveel verzwakkingen, teveel last van een ander boeman ruis enzovoort. Dus een drager is een signaal van hogere frequentie die als doel heeft een signaal van lagere frequentie met een minimum aan verlies te verplaatsen. Dit gebeurt door modulatie. Aan de ontvangende zijde zullen we dit signaal van de drager plukken en terug in zijn oorspronkelijke vorm gieten. Dit door gebruik te maken van demodulatie. De drager, voor zover hij niet gebruikt wordt voor andere doelen (zie later) verdwijnt. AM Amplitude Modulatie is het bewerken van de amplitude van de drager in de vorm van het laagfrequente signaal (De amplitude van een signaal is de grote van een signaal). 12

13 fig1 fig2 de figuren 1 en 2 geven de grondsignalen. Bij figuur 3 zien we het laagfrequent signaal van figuur2 gemoduleerd of gedragen door het hoogfrequent signaal (figuur1) door de amplitude van duifguur 1 te vormen naar figuur 2. Fig 3 FM In figuur 4 kunnen we een andere modulatie methode zien, namelijk deze van FM. AM werd vroeger veelal gebruikt in geluidsoverdracht, radio e.d. Fm echter heeft betere eigenschappen en zal men voor meer preciezere delen gebruiken, bijvoorbeeld beeld overdracht. fig 4 PCM In het computer tijdperk is er echter nog een andere modulatie methode bij gekomen namelijk PCM of puls code modulatie. Deze methode wordt ook de digitalisering methode genoemd. Nu moeten we even terug gaan naar de fysica. De moeder van alle golven is de sinusoïdale golf. Dat komt omdat we een sinusoïdale bekomen door het rondraaien van een vector (in tegenwijzer zin) in de goniometrische cirkel. (zie vorig jaar PC technieken - voeding). Door gebruik te maken van PCM zal men het sinusoïdale signaal omzetten naar een puls code die men kan integreren in een computer. De methode daarvoor zullen we later nog wel bespreken, wat we nu moeten weten is dat men dit doet door sampling van het signaal. 13

14 4. Netwerken Iets wat we regelmatig gaan tegenkomen in Datatransmissie is het ontstaan van netwerken. We weten al van vroeger dat we soorten netwerken hebben. We denken hier aan LAN (Local Area Network), WAN ( Wide Area Network), MAN (Metropolitan Area Network). In de loop van volgende lessen gaan we verder ingaan in al die soorten netwerken. Laat ons eerst even de sluier oplichten over wat deze zijn. 4.1 Soorten Netwerken De netwerken welke we gebruiken kunnen we dus in eerste instantie verdelen op geografische wijze. LAN meestal beperkt tot 1 gebouw of deel van een gebouw. MAN beperkt tussen verschillende gebouwen WAN tussen verschillende landen en / of werelddelen (Internet) LAN. De structuur waar we ons het meeste gaan om bekommeren is de LAN indeling. In deze structuur hebben we verschillende neven structuren, over uitbouw van netwerken. We gaan de meest voorkomende trachten te bespreken Ster-vormige structuur. In deze structuur gaan we uit van een vast middelpunt en van daaruit verdelen we ons naar de verschillende computers. Figuur 7 De bovenstaande tekening geeft een sternetwerk aan. Met een beetje goede wil kan men de stervorm daarin ontdekken en tevens de zwakte van dat netwerk. We zin hier dat een ster netwerk altijd verbonden is met een midden punt. In dit geval een server (de werking daarvan komt later). Veronderstel dat het midden punt uitvalt door een technische storing. Op dat moment verliezen we de verblinding met ons netwerk. Dit is de zwakte van zo een netwerk. Daardoor wordt een stervormige structuur meestal gebruikt in een overzichtelijke omgeving vb een lokaal. Bij ons wordt dat gebruikt in de verschillende informatica lokalen. 14

15 Ringnetwerk Figuur 8 In deze structuur gaan we uit dat ieder computer verbonden is met de andere computer als een kop-staart verbinding. Om deze te gebruiken hebben we een speciaal protocol nodig. Wat en protocol is gaan we later uitgebreid op terug komen. In deze onthouden we eigenlijk dat dit een methode van communiceren is tussen de computers. Het protocol bestaat hierin dat we werken met een token. Een token is een bepaald gegeven dat zich constant op de ring verplaatst. Als er een computer een bericht heeft voor een andere computer in de ring wordt deze token vastgehouden door de computer en zo wordt er een signaal gegeven aan de rest van het netwerk dat er een bericht doorgezonden zal worden. Het bericht van de computer wordt, voorzien van de nodige adressen, wordt op de ring geplaatst. Het moment dat de receptor het bericht ontvangen heeft en een ACK signaal heeft doorgestuurd naar de originator zal de token terug vrij gegeven worden en geeft dit het signaal dat de lijn terug vrij is voor communicatie transport. Nadeel het is een vaste structuur en het is niet simpel om er een nieuw toestel bij te voegen Bus structuur Figuur 9 Deze structuur of beter gekend als de structuur met de open einden lost een deel op van de problemen van beiden. We hebben hier geen last van een vast punt, immers als een van de toestellen uitvalt, kan men det gerust overriden en zo verder gaan met de communicatie. is Het is gemakkelijk toestellen bijvoegen, gezien dat men werkt met open uiteinden,. De ideale oplossing zal u zeggen, en ik moet dat deels beamen. Echter komen er nog andere eisen bij een netwerk waar we rekening zullen moeten bij houden. 15

16 Gemaasd netwerk Wat we hierboven gezien hebben zijn structuren van individuele netwerken. Nu willen we deze netwerken ergens met elkaar verbinden. Daarvoor zal men een gemaasd netwerk gebruiken. Noteer wel dat, ondanks het niet gebruikelijk is men ook aparte computers in de gemaasde structuur kan samenstellen. De volgende figuur zak duidelijker zijn. Workstation Workstation Workstation Workstation Figuur 10 Veronderstel dat ieder hierboven afgebeeld werkstation een soort van de bovenstaande netwerken is. Dan kunnen we afleiden dat ieder werkstation altijd te bereiken valt. Immers als er een verbinding wegvalt tussen 1 en 4 zal men kunnen gaan langs 1 naar 2 naar 4 of langs nog ander wegen. 4.2 MAN Een Man netwerk, gemaakt tussen gebouwen of in steden wordt meestal gemaakt van en gemaasde structuur, waar de verschillende cliënten dan aparte LAN zijn in een van bovenstaande structuren. De verbindingen gebeuren meestal via LOS of glasvezel. Beiden zullen we later bespreken. 4.3 WAN In een Wan zal veelal gebruik gemaakt worden van de gemaasde structuur hier zijn de verschillende cliënten in hoofdzaak ROUTERS met daar aan verbonden MAN en daaraan LAN. Zo ziet men dat alles aan elkaar gekoppeld wordt. Men stelt daardoor ook dat internet die een schoolvoorbeeld van een WAN is geen netwerk is maar een structuur 16

17 5. Netwerk onderdelen 5.1 HUB Een HUB, een begrip dat we al regelmatig in onze uitleg vernoemen. Een HUB is in feite een en verdeler van het signaal aan verschillende receptoren (gebruikers). Laptop Laptop Laptop Hub Hub Laptop Laptop Laptop Figuur 11 In figuur 11 kunnen we zien dat we een lijn verbonden is met een uitwendige bron. Wat die lijnen zijn zullen we verder even bespreken. Het signaal dat binnen komt in de HUB wordt geleid naar de verschillende uitgangen zonder verlies. Dus als het signaal in de HUB komt met een sterkte van 1db zal het naar elke uitgang geleid worden met als sterkte 1db0. Dus in feite heeft men geen verlies. Een ander voordeel dat men heeft met een HUB is dat bij een klein inkomend signaal het toch zal zodanig versterkt worden dat het op bv 1db kan gepresenteerd worden aan de verschillende uitgangen. Als we echter 2 HUB met elkaar verbinden moeten we gebruik maken van de mogelijkheid van de uplink. In dit geval wordt er een cross cabel gemaakt (TX RX,RX TX). Een nadeel van een HUB is dat je maar een maximum van 4 HUB na elkaar kunt schakelen. 5.2 SWITCH Een ander meer intelligente oplossing is de SWITCH. Dit toestel neemt meer en meer de werking van de HUB over. Immers de nadelen van de HUB wordt hier te niet gedaan. We kunnen een SWITCH en intelligente HUB noemen. Deze gaat niet automatisch een uitgang met het signaal bevoorraden maar de uitgangen die gevraagd worden voorzien met het signaal. Dit heeft te maken met een begrip dat we later zullen bespreken namelijk het adres van een computer 5.3 ROUTER 17

18 Cloud Router Cloud Hub Hub Laptop computer Laptop Computer Computer Figuur 12 In bovenstaande figuur zien we twee wolkjes deze duiden een domein (groep computers) aan. Tussen deze groepen is er een ROUTER geplaatst. Deze is op zijn beurt verbonden met HUB/SWITCH die een LAN bevoorraden. Daaruit kunnen we afleiden dat het gekende internet een samen stelling is van ROUTER die verschillende domeinen met elkaar verbinden. Een ROUTER werkt door gebruik te maken van een routing tabel. Dit is een tabel dat de verbinding regelt tussen de verschillende domeinen. 5.4 verbindingen De verbindingen tussen de verschillende HUB / SWITCH en ROUTER gebeurt met de kabels welke we vorig jaar besproken hebben (coax, UTP, STP ). Wat we wel moeten in het oog houden dat de maximum lengte van verbinding tussen 2 HUB/SWITCH beperkt wordt tot 100 m. Tussen de verschillende MAN en WAN verbindingen hebben we echter iets anders dan kabel namelijk glasvezel,los en Satelliet verbindingen LOS (Line Of Site). Het grote probleem dat we hebben met de gekende, meestal koperen, verbindingen is het verlies van signaal. Dit omdat de verbinding een eigen weerstand heeft gekenmerkt door R = ρ* l / S waarbij R in Ohm, ρ in ohm / m, l in m en S in m 2. voor Cu is dat 1, Daaruit volgt dat hoe verder de afstand hoe groter de weerstand van de verbinding en zo ook hoe groter het verlies. Daarom moest men iets vinden dat zo weinig mogelijk verlies heeft en waar men kon voor een redelijk goedkope manier verbinding tussen plaatsen die relatief ver van elkaar liggen. Het idee kwam op om de verbindingen te verwezenlijken met hetzkabel of radio verbinding. De werking van zo een systeem kunt u zien in onderstaande tekening: 18

19 Cloud Cloud Radio tower Radio tower IBM Compatible Figuur 13 IBM Compatible Veronderstellen we dat de wolkjes terug domeinen zijn die gekoppeld worden aan een server. Na de server komen natuurlijk ROUTER /HUB/SWITCH enz. die leiden naar aparte computers. De ander kant van de wolkjes is een radio toren. Daarbij veronderstellen we een volledig zend systeem. Om dat de uitleg over dit ons zal doen afwijken ga ik dat overlaten. Het belangrijkste echter is de verbinding tussen die twee torentjes of de communicatie. Deze werkt zo gezegd met het Line of Site principe dus de twee antennes moeten elkaar kunnen zien. De afstand tussen de twee torens beperkt tot +/- 70 Km. Dit heeft te maken met de kromming van de aarde. Ook is het belangrijk dat er geen obstakels tussen staan daardoor moet men steeds opletten in de lente dat er geen bomen tussen groeien. Immers de hoogte van zo een toren is meestal een 30m. U kunt stellen dat dit een, redelijk dure oplossing is. Dat kan beaamd worden zou men enkel voor deze reden de LOS installaties gebruiken. Maar men kan ook terzelfder tijd ander signalen doorsturen, gebruikt makend van multiplexering van signalen. In latere lessen gaan we dit principe nog tegenkomen, het systeem zit zo in elkaar dat men signalen in lagen doorsturen. Dit systeem van LOS wordt meestal gebruikt voor MAN verbindingen over beperkte afstanden. Wanneer men gebruik maakt van grotere afstanden zak men gebruik maken van OH of zelfs Satelliet verbindingen OH (Over Horizon) ionosfeer troposfeer Satellite dish max 300Km Satellite dish Figuur 14 19

20 In dit systeem ziet men dat het signaal uit gezonden werd richting de ruimte. Door de richting en de frequentie wordt dit signaal gereflecteerd op de ionosfeer en door de afstand tussen de ionosfeer en de troposfeer te gebruiken als een zogezegde golfpijp dit was een redelijk goedkope wijze om signalen te verplaatsen over een redelijk grote afstand. Het grote probleem was dat men beperkt was tot 300 km en ook het rendement was klein. Immers er zal veel signaal verloren gaan dier niet opgevangen worden door de ontvangst antenne. Om dit te verbeteren heeft men het idee geopperd om te werken met satelliet verbindingen: Satelliet verbindingen Satellite Satellite dish Satellite dish Figuur 15 In figuur 15 zien we een satelliet verbinding die werkt met een geostationaire satelliet. Dit is een satelliet die boven de evenaar gepositioneerd is en daar de verbinding verwezenlijkt met een helft van de wereldbol. Aan de andere kant hangt er ook een satelliet die dan de andere helft van de wereldbol omsluit. De werking van dit zou ons terug te ver leiden maar weet dat dit de mogelijkheid levert om bijvoorbeeld data van Amerika naar hier te krijgen. Ondanks dat dit een goed systeem is, is het een duur systeem. Nu wordt er al gebruik gemaakt van LOST of Low Orbit Satelite. (zie bijlage) Glasvezel Nog steeds zal men trachten zo zeker en goedkoop mogelijk te weken. In bepaalde gebieden is het geen sinecure om LOS te gebruiken. Denk aan de bergen. Tevens in bepaalde gebouwen is de afstand dat men met verbindingen moet afleggen ook te groot zodat men problemen had met de verliezen (zie vorige uitleggen). Dan had men het idee dat aangezien we toch digitaal werkten we ook de signalen konden omzetten in licht signalen en door dit te verplaatsen door een speciaal buisje men ook de verliezen kon beperken. Figuur 16 Een lichtsignaal wordt gezonden van links. Deze lichtbundel zal zich in de buis voorplanten. De lichtstraal kan zich niet uit het buisje verplaatsen. Het signaal heeft ook bijna geen verlies. Het kan ook gemakkelijk gereproduceerd worden. De afstand is nu van 100m vergroot tot +/ m zonder dat er terug moet geregenereerd worden. 20

21 6. Adressen Reeds regelmatig hebben we gesproken over de adressen in een computernetwerk. Een toestel (computer, ROUTER, server, ) die verbonden zijn in een netwerk heeft maar 1 adres die gelegen is in een bepaald bereik. Daardoor zijn de bereiken verdeeld in bepaalde klassen. Voor het ogenblik gebruiken we de Ipv4 of de Internet protocol versie 4 adressering. De adressering bestaat uit : XXX.XXX.XXX.XXX. waarbij ieder X 1 Byte vertegenwoordigd 6.1 Klassen In de 32 bit IP adres structuur is verdeeld in twee delen. Het linkse gedeelte zal het netwerk vertegenwoordigen en het rechter gedeelte de host (het toestel). Er zijn 3 manieren om een IP adres te splitsen, na de eerste byte, na de tweede byte of na de derde byte. Daaruit volgt de 3 klassen structuur Host Identifier 0 7bit Netwerk Identifier + Klasse A bit Netwerk Identifier Klasse B bit Netwerk Indentifier Klasse C Figuur 17 Klasse A: Als bit 1 de klasse identificeert blijven er nog 7 over om het netwerk adres te vormen. Bit kan bestaan uit 127 adressen (2 7-1) de resterende 24 bits geeft dan de mogelijkheid om toestellen te adresseren. De klasse A loopt van 1 tot 126 Vb

22 Klasse B: De eerste 2 bits zullen klasse B identificeren. De overige 14 zullen dat het netwerk adres bepalen. De resterende 16 geven dan de host en dat zijn er De klasse B loopt van 128 tot 191 Vb Klasse C: De eerste 3 bits bezet als 110 zal de klasse C bepalen de overige 21 laten toe het netwerk te bepalen. Terug zullen het 8 resterende de hosts aanduiden of 254 hosts per netwerk. De klasse C loopt van 192 tot Gereserveerde adressen Iedere klasse heeft een bepaald bereik welke gereserveerd wordt voor deze klasse. Deze adressen woorden NIET herkend door de buiten wereld of de wereld buiten het LAN netwerk. Deze adressen worden dan ook gebruikt om een persoonlijke LAN van adressen te voorzien. Deze adressen zijn vastgelegd als volgt: Klasse A: Klasse B: Klasse C: Deze adressen worden bijvoorbeeld gebruikt om een lokaal netwerk te voorzien van een adres, deze worden dan vertaald in de ROUTER (NAT) 1 naar een netwerk adres die wel herkend wordt door de buiten wereld, waarbij we dan op het internet kunnen. Later volgt meer uitleg over deze begrippen. Tevens zijn er nog adressen die een speciale functie hebben en enkel voor dat kunnen gebruikt worden internal loopback 6.3 Subnet Mask Een subnet mask is in principe een soort van mal die aanduid welk deel van het adres in feite het netwerk aanduid en welk deel de host. Ieder klasse heeft zijn subnet mask. Deze staan in onderstaande tabel KLasse Subnet Mask (decimaal) A B C Controle commando s Er bestaan commando s om een adres te van een computer te controleren. Het commando wordt gegeven in de DOS omgeving van de computer. Met het commando ipconfig /all kunnen we bijvoorbeeld volgende uitslag bekomen: 1 NAT = Network Adress Translation 22

23 Figuur 18 Uit dit commando kunnen verschillende delen halen, namelijk het IP adres met de subnetmask. Hier is dat een gereserveerd adres, gelegen in de klasse C met bij horende subnetmask. De standaard gateway van de ROUTER is bekend alsook de DHCP server en de DNS server adres. De gateway is dat adres waar wij in kontact komen met het uitwendige van het netwerk. Dit is meestal het adres van de gebruikte ROUTER. Verder gaan we daar dieper op in. 23

24 7. Gekoppelde Netwerken Met gekoppelde netwerken bedoelen we in feite een LAN die bijvoorbeeld aangesloten wordt op het Internet (thuisnetwerk internet) gebruik makend van een ROUTER. In dit geval moet men gebruik maken van het NAT principe. 7.1 N. A. T. NAT of network adress translation is in feite een eenvoudig principe. Door dat het een computer een IP adres moet hebben om met een andere computer te kunnen communiceren worden er adressen gedistribueerd. Daar er veel computers geschakeld staan in een netwerk (LAN), en die werken met een ROUTER heeft in feite enkel de ROUTER nood aan een toegang tot het internet. Met andere woorden, de adressen gebruikt in het netwerk moeten vertaald worden naar het adres van de ROUTER, om zo op hun beurt te kunnen contacteren met andere adressen. Dit moeten niet altijd computers zijn want zoals hierboven beschreven kunnen het ook ROUTERS zijn. 7.2 Werking Om de werking uit te leggen moeten we eerst terug gaan naar de ons bekende IP adressen. In vorige hoofdstuk bij het deel gereserveerde adressen heb ik gewag gemakt van het feit dat iedere klasse een bereik adressen heeft die NIET herkend worden door internet. Misschien is bij u dan de vraag gerezen, waarom worden die dan gebruikt. Wel nu kunnen we een antwoord geven op deze vraag. Als er een lokaal netwerk, of intranet, gemaakt wordt, is het nooit de bedoeling dat deze toestellen aan gesloten worden op het internet. Deze worden dan op een ROUTER aangesloten, en wel zodanig dat ze met elkaar kunnen communiceren maar een beperkt deel op het internet. Daardoor gaan we ons intranet bevoorraden met adressen in de speciale, hierboven vermelde groep. Bekijk onderstaande tekening en bemerk dat we beschikken over een Lokaal netwerk waarin de adressen gaan van tot Het eerste dat we daar kunnen van uitmaken is dat werken in klasse C. herinner u 6.2 Wat we ook zien is dat we één verbinding hebben met I-net gaande over adres , een normaal internet adres. Uit 6.2 weten we ook dat de adressen van de computer niet aanvaard worden door internet. Of beter internet ziet deze adressen niet. We gaan er dus voor zorgen dat deze adressen vertaald worden naar onze verbinding met internet. Dit kan gebeuren op 2 methoden, namelijk statisch of dynamisch. 24

25 Computer I-net Computer Router Computer Figuur Statische adres vertaling. Bij deze adres vertaling zal een niet gemapt adres gekoppeld worden aan een gemapt adres. En zodoende toegang krijgen tot het internet Computer Text I-net Computer Computer Figuur 20 Op deze wijze kan ieder adres gekend worden door Internet 25

26 7.2.2 Dynamische adres vertaling In deze methode wordt een niet gemapt adres gekoppeld uit een groep gemapte adressen Computer Text I-net Computer Computer Figuur 21 In bovenstaande figuur zien we dat uit een bereik van adressen van het internet wordt een lokaal adres gekoppeld. Let wel in onze voorbeelden nemen we gereserveerde adressen van de klasse A. Dit is geen noodzaak Overlading van adres vertaling Bij deze zal de vertaling van verschillende niet gemapte adressen gaan naar 1 gemapt adres maar op verschillende poorten. Poorten van een computer zullen we later nader bekijken. Dit principe is beter gekend als overloading. Bij deze gebruiken we een ander principe dat van de PAT of Port Adress Translation Overlapping bij adres vertaling Het kan nu gebeuren dat een al bestaand adres van een netwerk gebruikt wordt. Aangezien we er van uitgaan dat een toestel 1 adres heeft dat ook UNIEK dient de ROUTER een tabel met adressen te hebben waaruit hij in zo een geval een ander niet gebruikt adres kan nemen en zo de verbinding verwezenlijken. 26

27 7.3 Gateway Verbindingselement tussen onderdelen van netwerken, die alle informatie (bvb een bericht of een databestand) die een netwerk binnen- en buiten gaat naar de juiste plaats doorstuurt. In een kantoor kan een ROUTER dienst doen als een groepsmodem zodat niet op elke PC een modem hoeft te worden geïnstalleerd.. Een veelvuldig voorkomend iets is dat we de ROUTER gebruiken om verschillende computers te verbinden met Internet. Dan zal het adres vertaling gaan tussen het gateway adres en het internet adres. Als adres gebruiken we meestal x.x.x.1 vb richting internet Dit is geen noodzaak maar een algemene tendens is dat men adres eindigend op 1 gebruiken als gateway. Vergeet ook niet als je een ROUTER wilt aanspreken dat je gateway moet gebruiken. 7.4 Broadcast adres Een broadcast is meestal een verzoek om informatie en wordt naar alle hosts op het netwerk gestuurd. Elk IP-adres dat eindigt op 255 is in principe niet geldig. Het is namelijk een zogenaamd 'broadcast'-adres gebruikt om alle hosts op *.*.*.0 mee te bereiken. Met de asterix geven wij hier aan dat er elk willekeurig getal mag komen te staan. Een voorbeeld zou dus kunnen zijn Het gebruik van deze broadcast noemen we 'simple broadcast', omdat het op 1 deel (subnet) van het netwerk plaatsvindt. Tevens worden deze broadcast niet doorgestuurd door ROUTERs Dit broadcast-adres is een 'all network broadcast', het stuurt zijn informatie door naar alle hosts binnen het gehele netwerk. Het wordt meestal gebruikt bij het 'online' komen van een host binnen een netwerk, echter terwijl hij nog niks weet van de indeling van het netwerk (op het gebied van IP-adressen en subnetten). 27

28 8. Protocollen Een protocol is een gedragsovereenkomst tussen verschillende partijen. Denk aan de protocol gebruiken bij de koninklijke familie. We kennen bijvoorbeeld computer protocollen, communicatie-, wetenschappelijke- en ceremoniële protocollen. In dit deel zullen we ons meestal bezig houden met communicatie protocollen 8.1 algemene opzet Een communicatieprotocol is een omschrijving over hoe communicatie moet verlopen. Nemen we bijvoorbeeld toestel 1 vraagt iets aan toestel 2. De wijze waarop dit moet verlopen zal in een protocol gegoten worden. Een voorbeeld van protocol hebben we al menigmaal gebruikt en wordt TCP/IP genoemd. Voluit is dat Transport en Control Protocol / Internet Protocol. Hier mee wordt bepaald hoe we pakketten gaan verplaatsen en dat eventueel controleren. 8.2 OSI-model Het TCP/IP protocol maakt het mogelijk om informatie te versturen langs het internet aan een betrekkelijk hoge snelheid. Dit protocol steunt op een model het zogenaamde OSI model. Dit model bestaat uit 7 lagen. Applicatie laag Presentatie laag Sessie laag Transport laag Netwerklaag Datalink laag Fysische laag Figuur 22 In bovenstaande figuur ziet men de verschillende lagen in het OSI model. Wij houden ons hoofdzakelijk bezig met de onderste 4 lagen. 28