Lespakket 1 - Inleiding


Computernetwerken

🎯
  • De leerlingen kunnen het doel en de voordelen van computernetwerken uitleggen.
  • De leerlingen kunnen het communicatieschema (zender, ontvanger, medium, kanaal) beschrijven en de verschillende communicatievormen (simplex, half-duplex, duplex) onderscheiden.
  • De leerlingen kunnen de verschillende soorten netwerkberichten (unicast, multicast, broadcast, anycast) herkennen en toelichten.
  • De leerlingen kunnen computernetwerken indelen op basis van geografische spreiding (LAN, WAN) en hiërarchie (peer-to-peer, servergestuurd).
  • De leerlingen kunnen de belangrijkste schakeltechnieken (packet switching, circuit switching, message switching) uitleggen.
  • De leerlingen kunnen de voornaamste datacommunicatietechnologieën (PSTN, ISDN, ADSL, glasvezel, mobiele netwerken, satellietverbindingen) benoemen en hun kenmerken vergelijken.
  • De leerlingen kunnen voorbeelden geven van toepassingen en evoluties binnen computernetwerken en telecommunicatie.
📖
  • Zie boek pag. 7-19

Het doel van computernetwerken

  • Sinds de jaren 1960 is er behoefte om computers te verbinden in netwerken.
  • Computernetwerken zijn nu onmisbaar in bedrijven, scholen, organisaties en thuis.
  • Voordelen van computernetwerken:

Delen

  • Gegevens delen: centrale opslag zorgt voor actuele en consistente gegevens.
  • Apparatuur delen: randapparaten zoals printers en scanners zijn voor iedereen toegankelijk.
  • Software delen: programma’s kunnen centraal beschikbaar zijn zonder lokale installatie.
  • Internet delen: één internetverbinding voor meerdere gebruikers.

Onderhouden

  • Eenvoudig beheer: updates, back-ups en onderhoud zijn centraal te regelen.
  • Beveiliging: centrale beveiliging en gebruikersrechten zijn makkelijker te beheren.
  • Kostenbesparing: efficiënter gebruik van ICT-middelen en lagere kosten.

Meer mogelijkheden

  • Elektronische communicatie: e-mail, chat en netwerktelefonie zijn mogelijk.
  • Verhoogde rekenkracht: computers kunnen samen complexe taken uitvoeren.
QR Code
Scan deze qr-code om de video te bekijken


Test je kennis!

QR Code
Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken

Schema van zenden en ontvangen

  • Elke communicatie verloopt volgens een communicatieschema met:
    • Zender (A)
    • Ontvanger (B)
    • Communicatiekanaal: het gemeenschappelijke medium of de taal tussen A en B (bv. taal bij mensen, kabel bij computers).
    • Medium: hulpmiddel dat hindernissen tussen A en B wegneemt (bv. telefoon bij mensen op afstand, netwerkkaart bij computers).
  • Communicatievormen:
    • Simplex: communicatie slechts in één richting (bv. radio, televisie).
    • Half-duplex: communicatie in beide richtingen, maar niet gelijktijdig (bv. walkie-talkies).
    • Duplex (full-duplex): gelijktijdige communicatie in beide richtingen (bv. telefoneren, chatten).
Simplex communicatie: enkel communicatie van A naar B
Simplex communicatie: enkel communicatie van A naar B
Half-duplex communicatie: zowel van A naar B als van B naar A, maar niet gelijktijdig
Half-duplex communicatie: zowel van A naar B als van B naar A, maar niet gelijktijdig
  • In computernetwerken onderscheiden we verschillende manieren van berichten verzenden (castings):
    • Unicast: van één computer naar één specifieke andere computer (bv. bestand kopiëren).
    • Multicast: van één computer naar meerdere geselecteerde computers (bv. livestream naar meerdere kijkers).
    • Broadcast: van één computer naar alle computers in het netwerk (bv. zoeken naar een server voor IP-adres).
    • Anycast: van één computer naar de dichtstbijzijnde computer met een bepaalde functie (bv. website op meerdere servers, snelste server reageert).
Unicast
Unicast
Multicast
Multicast
Broadcast
Broadcast

Test je kennis!

QR Code
Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken

Telecommunicatienetwerken

Indeling van computernetwerken

Computernetwerken kunnen op verschillende manieren worden ingedeeld:

  • Op basis van de geografische spreiding
  • Op basis van de hiërarchie tussen netwerkcomponenten
  • Op basis van de schakeltechniek
  • Op basis van de datacommunicatietechnologie

Indeling op basis van geografische spreiding

QR Code
Scan deze qr-code om de video te bekijken
Tot 3:54
  • LAN (Local Area Network): beperkt tot een klein geografisch gebied, zoals een thuisnetwerk, schoolnetwerk of bedrijfsnetwerk op één locatie.
  • WAN (Wide Area Network): strekt zich uit over een groot geografisch gebied, bijvoorbeeld het internet of een bedrijfsnetwerk tussen verschillende vestigingen.

Netwerkbeheerders gebruiken de termen LAN en WAN vaak om het verschil aan te geven tussen het eigen beheerde netwerk en het grotere netwerk waar het deel van uitmaakt. Bijvoorbeeld: voor een campusbeheerder is het lokale netwerk het LAN en de verbinding met de hoofdvestiging het WAN.

Indeling op basis van hiërarchie tussen netwerkcomponenten

  • Peer-to-peer netwerk: alle computers zijn gelijkwaardig en communiceren rechtstreeks met elkaar zonder centrale server. Voordelen zijn eenvoud en lage kosten, maar het beheer en de beveiliging zijn lastiger.
  • Servergestuurd netwerk: een centrale server beheert het netwerk en de communicatie tussen werkstations. Dit maakt centraal beheer, beveiliging en gegevensconsistentie eenvoudiger, maar vereist meer kennis en apparatuur.

Indeling op basis van schakeltechniek

  • Packet switching (pakketschakeling): gegevens worden opgedeeld in pakketjes die onafhankelijk via het netwerk worden verstuurd. De pakketjes kunnen verschillende routes volgen en worden bij de ontvanger weer samengevoegd.
Packet switching
Packet switching
  • Circuit switching (circuitschakeling): er wordt een vaste verbinding opgezet tussen zender en ontvanger voor de duur van de communicatie, zoals bij telefonie.
Circuit switching
Circuit switching

Een voorbeeld van het manueel creëren van een circuit is het telefoonnetwerk in de jaren 50: 1950s Switchboard

  • Message switching (berichtschakeling): een volledig bericht wordt tijdelijk opgeslagen op tussenstations (store-and-forward) voordat het naar de volgende bestemming wordt gestuurd. Dit is minder geschikt voor interactieve communicatie.

Indeling op basis van datacommunicatietechnologie

Wat is dit?

  • PSTN (Public Switched Telephone Network): het klassieke analoge telefoonnetwerk.
  • ISDN (Integrated Services Digital Network): digitale uitbreiding van het telefoonnetwerk, sneller en stabieler dan PSTN.
  • ADSL/VDSL: snelle dataverbindingen via de telefoonlijn, met hogere bandbreedte voor downstream dan upstream.
  • Glasvezel: gebruikt optische signalen voor zeer hoge snelheden en grote afstanden, onafhankelijk van de afstand tot de centrale.
  • Mobiele netwerken (GSM, GPRS, 3G=UMTS/HSDPA, 4G=LTE, 5G): draadloze communicatie via zendmasten, geschikt voor spraak en data, met steeds hogere snelheden en lagere vertragingen.
  • Satellietverbindingen: communicatie via satellieten, geschikt voor afgelegen locaties en wereldwijde dekking, bijvoorbeeld via Starlink.

Deze indelingen helpen om de verschillende soorten computernetwerken en hun toepassingen beter te begrijpen.

QR Code
Scan deze qr-code om de video te bekijken

Test je kennis!

QR Code
Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken

Uitsmijters

Internet kabels

QR Code
Scan deze qr-code om de video te bekijken
QR Code
Scan deze qr-code om de video te bekijken
🧠
  • Computernetwerken maken het mogelijk om gegevens, apparatuur, software en internettoegang te delen, systeembeheer te vereenvoudigen, beveiliging te verbeteren, elektronisch te communiceren en kosten te besparen.
  • Communicatie in netwerken verloopt via een schema met zender, ontvanger, medium en kanaal; communicatievormen zijn simplex (één richting), half-duplex (om beurten), en duplex (tegelijkertijd beide richtingen).
  • Netwerkberichten kunnen unicast (naar één ontvanger), multicast (naar meerdere ontvangers), broadcast (naar alle ontvangers) of anycast (naar de dichtstbijzijnde ontvanger met een bepaalde functie) zijn.
  • Computernetwerken worden ingedeeld op geografische spreiding (LAN voor lokaal, WAN voor groot gebied) en hiërarchie (peer-to-peer zonder centrale server, servergestuurd met centrale server).
  • Schakeltechnieken zijn packet switching (pakketjes via willekeurige routes), circuit switching (vaste verbinding tijdens communicatie), en message switching (berichten via tussenstations, store-and-forward).
  • Belangrijke datacommunicatietechnologieën zijn PSTN (analoog telefoonnet), ISDN (digitaal telefoonnet), ADSL (snelle dataverbinding via telefoonlijn), glasvezel (optische signalen, hoge snelheid), mobiele netwerken (GSM, GPRS, UMTS, 4G, 5G) en satellietverbindingen (voor afgelegen locaties en wereldwijde dekking).
  • Voorbeelden van toepassingen en evoluties zijn: gedeelde printers, centrale gegevensopslag, mobiel internet, snelle breedbandverbindingen, glasvezelnetwerken, het Internet of Things, en wereldwijde internettoegang via satellieten zoals Starlink.