Onderwerpen Inleiding Algemeen 11 Netwerken Termen en Definities Problemen en oplossingen Toepassingen in het Internet Toekomstmogelijkheden Piet van Oostrum 7 dec 2001 INL/Alg-11 1 X INL/Alg-11 1 X Computer Netwerk Toepassingen Computer Netwerk Verzameling computers, die onderling verbonden zijn met behulp van communicatiemedia, die informatie kunnen uitwisselen om gezamenlijke taken uit te wisselen. Elke computer is zelfstandig (eigen Operating System) Gedistribueerd Operating Systeem als ze niet zelfstandig (zonder de rest) kunnen werken. De gebruiker kan dan niet de afzonderlijke computers meer onderscheiden. Tussenvorm Werkstations met een (file)server. Gedistribueerde Transactieverwerking vliegtuigreservering reisbureaus geldautomaten/pinbetalingen filialen van een bedrijf Electronische post en nieuws publiceren via het WWW Werkstations Resource sharing (gezamenlijk gebruik van printers, supercomputers,... ) INL/Alg-11 2 X INL/Alg-11 3 X Schaal en verbondenheid Schaal en verbondenheid WAN (Wide Area Network): Grote geografische verspreiding netwerk capaciteit beperkt betrouwbaarheid soms niet goed vb: Internet/SURFNET, SITA populaire snelheden: 155 Mb/s 34 Mb/s 2Mb/s 64 kb/s 33600 b/s b/s = bits per seconde LAN (Local Area Network): Eén of meer gebouwen op korte afstand van elkaar (< 1km) Snelle verbindingen Zeer betrouwbaar vb: RUUNet populaire snelheden: 10 100Mb/s INL/Alg-11 4 X INL/Alg-11 5 X slides11.pdf December 7, 2001 1
Schaal en verbondenheid Nieuwe ontwikkelingen MAN (Metropolitan Area Network): geografische verspreiding: agglomeratie Maximaal 160 km kabel netwerk capaciteit 44Mb/s betrouwbaarheid goed Meestal aangeboden door communicatiemaatschappijen bijv. MCI Het verschil tussen LAN en WAN wordt steeds kleiner: WAN verbindingen 34 Mb/s, 155 Mb/s (bijv. voor versturen van videobeelden) Kabel-TV exploitanten bieden netwerk (en telefoon) faciliteiten. ATM (Asynchronous Transfer Mode) is een nieuwe techniek die eigenschappen van WAN s en LAN s combineert. Draadloze (mobiele) netwerken Huishoudelijk gebruik (wasmachine, magnetron, telefoon, TV,... ) INL/Alg-11 6 X INL/Alg-11 7 X Punt-naar-punt verbindingen Broadcast netwerk werkstation communicatie-server A B LAN Verbindingen altijd tussen twee computers Boodschappen moeten gerouteerd worden PC file-server Gemeenschappelijk communicatiekanaal Elke boodschap is door elke aangesloten computer te ontvangen Ook via radio/satelliet INL/Alg-11 8 X INL/Alg-11 9 X Internet Internet Protocols 1 Tussen de netwerken staan aparte knopen die alleen tot doel hebben boodschappen te routeren (routers of gateways) IP (Internet Protocol): Stuurt een pakket door het Internet Zoekt een route uit Elk pakket kan een andere route nemen Volgorde niet gegarandeerd Pakketten kunnen verdwijnen, bijv. door opstopping router Bij grote netwerken wordt meestal een soortgelijk systeem toegepast waarbij het netwerk in subnetten wordt opgedeeld. Bijv. per faculteit of gebouw. Ook voor beveiliging. INL/Alg-11 10 X INL/Alg-11 11 X slides11.pdf December 7, 2001 2
Internet protocols 2 Internet protocols 3 TCP (Transport Control Protocol) Hakt een boodschap (of file) in pakketjes Stuurt elk pakketje via IP door het net Controleert of elk pakketje aangekomen is en vraagt evt. hertransmissie Zet de pakketjes weer in de goede volgorde Hierdoor betrouwbare overdracht Maar er kunnen hikken voorkomen TCP wordt gebruikt om processen in computers met elkaar te verbinden Je kunt vanuit een programma (bijv in Java) een verbinding maken met een ander programma De programma s versturen dan data naar elkaar Ze gebruiken hier meestal een protocol voor In het Internet zijn veel protocollen in gebruik SMTP = Simple Mail Transfer Protocol voor het versturen van Email POP en IMAP voor het ophalen van Email HTTP = HyperText Transfer Protocol voor websites. INL/Alg-11 12 X INL/Alg-11 13 X Internet Multimedia Internet protocols in feite niet erg geschikt voor multimedia IP: pakketten kunnen korte en lange routes maken: daardoor schokkerige effecten TCP: hertransmissie maakt het nog erger hertransmissie is niet altijd nodig Geen gegarandeerde bandbreedte Broadcast: als 1000 mensen naar dezelfde live uitzending kijken wordt het 1000 verzonden i.p.v. één keer over een gemeenschappelijke verbinding Conclusie: nieuwe protocollen nodig Het Internet dreigt uit zijn voegen te lopen Elke aansluiting heeft een nummer (IP adres) Momenteel 32-bits nummers Het aantal aansluitingen wordt te groot Volgende versie 128-bits nummers (IPV6) Ook betere protocols voor multimedia INL/Alg-11 14 X INL/Alg-11 15 X Snellere aansluitingen, bijv ADSL. Internet via de kabel = soort LAN Capaciteit vaak onvoldoende Integratie Internet, digitale TV, telefoon Glasvezel naar huis zou ideale oplossing zijn Maar is op dit moment te duur (investeringen in koper) Toenemende belangrijkheid van WWW Gebruik van XML voor meer gestructureerde gegevensoverdracht Bijv. EDI (Electronic Data Interchange) vooral voor business Draadloze communicatie INL/Alg-11 16 X INL/Alg-11 17 X slides11.pdf December 7, 2001 3
Mobiele communicatie Mobiele communicatie 2 GSM (Global System For Mobile Communications): Frequency Division Multiplexing Verschillende radiobanden (frequenties) per zender Time Division Multiplexing Per frequentie 8 telefoongesprekken tegelijk (om de beurt) Voor data effectief 9600 b/s Te weinig voor Internet/multimedia In Amerika o.a. CDMA: (Code Division Multiple Access) Verdeling van frequentie over telefoongesprekken is flexibeler WAP (Wireless Application Protocol) Protocol bovenop GSM voor beperkt Internet INL/Alg-11 18 X INL/Alg-11 19 X Toekomst mobiele communicatie Jini Flexibeler gebruik van frequenties (combinatie van o.a. GSM en CDMA) GPRS (General Packet Radio Service) is tussenvorm die gebruik maakt van GSM infrastructuur: packet-switching: geen continue verbinding maar alleen als nodig is Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) is het toekomstige systeem Wideband CDMA (WCDMA) is de communicatielaag 2Mb/s (local area) 384kb/s (wide area) Integratie met bestaande structuren Doel: Internet/video via mobiel mogelijk Satelliet voor alleen downloaden Jini Technologie: netwerken van (huishoudelijke) apparaten wasmachine, koelkast, magnetron... computers, printers, faxen, copieermachines... Ongeplande netwerken Elk Jini apparaat heeft een netwerk aansluiting Elk Jini apparaat heeft een Java programma in zich Als het in het netwerk geplugd wordt, meldt het zich aan Een lookup service houdt bij wat er allemaal aanwezig is, en wat voor mogelijkheden de apparaten hebben Aansturen via Internet/telefoon etc. INL/Alg-11 20 X INL/Alg-11 21 X Bluetooth MP3 / WAP Systeem voor draadloze communicatie tussen apparaten Computernetwerken telefoon huishoudelijke apparaten (Jini) stereo/tv koptelefoon telefoon headset Goedkope chips voor communicatie redelijk grote bandbreedte Chips zoeken samen een frequentie uit Frequentie wordt voortdurend gewisseld Extra beveiliging via encryptie Japanese Mobile Comms To Distribute MP3-By-Cellphone! It s not hard to imagine a hi-fi system with a built-in cellular transceiver capable of pulling down Offspring s latest single via a WAP-enabled Web site. W-CDMA is capable of data throughput speeds of around 110kbps, not unfeasible for grabbing MP3 tracks on a regular basis. Last week, Japanese CE manufacturer Kenwood announced a hi-fi system with a built-in modem for Web access and a hook into a satellite receiver to perform the actual downloads. Other CE companies, including Sony, are looking at broadband satellite access, but DoCoMo s alternative certainly seems the neater of the two. Not only is it a two-way link (which is why Kenwood has the modem), but it doesn t require the extra satellite reception hardware. INL/Alg-11 22 X INL/Alg-11 23 X slides11.pdf December 7, 2001 4
MP3 / Bluetooth / GSM Afwasmachines en robots nemen Internet over 05-10-2000: Mp3-telefoon swingt via Bluetooth Het Japanse bedrijf TU-KA toonde op de Ceatec-beurs in Tokyo een combinatie van een freespeech-inrichting, een digitale audiospeler en een mobiele telefoon aan het grote publiek. De in de headset geïntegreerde audiospeler ondersteunt muziekstukken in TwinVQen mp3-formaat, SmartMedia-kaarten kunnen als opslagmedia gebruikt worden. De headset kan niet alleen voor het luisteren naar muziek worden gebruikt, maar ook om handsfree te telefoneren. De communicatie met de telefoon geschiedt op basis van Bluetooth. Als er op de GSM een gesprek binnenkomt, kan het via een speciale toets worden aangenomen en na afloop worden beindigd; de gsm kan daarbij gewoon in de jaszak blijven zitten. De muzikale functie wordt voor het gesprek onderbroken. INL/Alg-11 24 X Binnen vijf jaar wordt internet meer gebruikt door apparaten dan door mensen, voorspelt een bekende cyberprofessor. Vorig jaar op http://www.webwereld.nl Professor Negroponte deed deze voorspelling tijdens een seminar in Londen. Over drie of vijf jaar bestaat de grootste internetgemeenschap uit afwasmachines, koelkasten, wasmachines en speeltjes, aldus Negroponte in zijn door de BBC opgetekende toespraak. [... ] De cyberprofeet denkt dat huishoudelijke apparaten en digitale butlers hoe langer hoe meer het wereldwijde web gaan bevolken. Op eigen houtje verzamelen en downloaden ze informatie, zodat ze optimaal hun taken kunnen volbrengen. Ook ziet Negroponte een grote toekomst voor digitale Barbiepoppen weggelegd. Dit zullen intelligente speeltjes aan een netwerk zijn die in staat zijn elke taal te spreken, aldus Negroponte. Aan het eind van dit jaar zullen meer dan een miljard mensen gebruikmaken van internet, denkt Negroponte. Hoeveel koelkasten tegen die tijd online zijn, durft hij niet te zeggen. INL/Alg-11 25 X Vraag Moet dit nou echt allemaal? Terwijl miljoenen mensen van honger en ellende omkomen moeten wij hier dan al deze gadgets mooier en mooier maken? Of proberen we deze technieken te gebruiken om ook die mensen een beter toekomst te geven? INL/Alg-11 26 X slides11.pdf December 7, 2001 5