Lespakket 9 - Netwerkhardware

Repeater en hub

• Gegevens worden via elektrische signalen door kabels getransporteerd, maar deze signalen verzwakken over grotere afstanden.
• Een repeater vangt verzwakte signalen op, regenereert ze en stuurt ze versterkt door, zodat grotere afstanden overbrugd kunnen worden.
• Repeaters werken alleen op de fysieke laag van het OSI-model, hebben geen IP-adres en geven ook foutieve signalen gewoon door.
• Het aantal repeaters tussen twee werkstations in een Ethernet-netwerk is beperkt tot vier.
• Een hub fungeert als centraal punt waar netwerkbekabeling samenkomt en stuurt het signaal door naar alle poorten.
• Hubs delen de beschikbare bandbreedte gelijk over alle aangesloten werkstations, ongeacht de behoefte.
• Tegenwoordig zijn hubs vervangen door switches, die meer intelligentie bieden; actieve hubs kunnen het signaal versterken, passieve hubs niet.

Scan deze qr-code om de video te bekijken

Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken

Switch

• Een switch stuurt netwerkverkeer alleen naar de geadresseerde computer, waardoor andere computers niet belast worden met overbodige data.
• De bandbreedte wordt per poort verdeeld op basis van behoefte, wat de overdrachtssnelheid verhoogt en de kans op botsingen verkleint.
• Switches werken op de verbindingslaag (laag 2) van het OSI-model en gebruiken MAC-adressen en MAC-tabellen om te bepalen naar welke poort een pakketje moet.
• De MAC-tabel wordt dynamisch opgebouwd door het leren van MAC-adressen van aangesloten apparaten; onbekende bestemmingen worden via flooding bereikt.
• Entries in de MAC-tabel zijn tijdelijk, maar kunnen ook statisch ingesteld worden door netwerkbeheerders.
• Managed switches bieden beheer via consolekabel, webinterface of cloudportal en kunnen layer-3 of multilayer functies bevatten.
• Switches kunnen gestapeld worden (stack), beschikken soms over SFP-poorten voor glasvezel en ondersteunen LACP/LAG voor hogere bandbreedte.
• Er zijn drie technieken voor frame switching:
  • Store & forward: het volledige frame wordt ingelezen en gecontroleerd op fouten voor het doorsturen.
  • Cut through: het frame wordt direct doorgestuurd zodra het bestemmingsadres bekend is, zonder foutcontrole.
  • Fragment free: de eerste 64 bytes worden ingelezen en gecontroleerd, daarna wordt het frame doorgestuurd.

Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken

Bridge

Router

1. Functie
   • Routers koppelen netwerken aan elkaar, niet individuele computers.
2. Aansluitingen
   • Verbonden via één poort met het lokale netwerk.
   • Verbonden via andere poorten met routers op het internet.
3. Werking
   • Routering gebeurt op basis van IP-adressen, niet op MAC-adressen.
   • Werkt op de netwerklaag (laag 3) van het OSI-model.
4. Routeringsproces
   • Op basis van het IP-adres bepaalt de router naar welke poort een pakketje gestuurd wordt.
   • Kent het netwerknummer van het eigen netwerk en van verderop gelegen netwerken.
   • Kiest de kortste of snelste route voor elk pakketje richting de bestemming.
   • Elke router herhaalt dit proces, zodat het pakketje steeds dichter bij de eindbestemming komt.
5. Dynamiek
   • Houdt continu bij welke netwerken bereikbaar zijn.
   • Past routes aan bij uitval of betere verbindingen.
6. Complexiteit
   • Door deze complexiteit zijn routers vaak dure en geavanceerde apparaten.
7. Verdieping
   • Meer over IP-routering vind je in hoofdstuk 6.2.1 van het boek.

Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken

Wireless Network Access Points (WNAP, NAP, AP)

Scan deze qr-code om de video te bekijken

Antennes en Signaalontvangst

• NAP's hebben meestal één, twee of drie antennes; soms zijn deze ingebouwd.
• Meer antennes zorgen voor betere ontvangst en verminderen signaalzwakte door reflectie.
• Bij reflectie kunnen signalen elkaar opheffen, waardoor ontvangst wegvalt.
• Met meerdere antennes wordt het zendpunt verschoven voor optimale ontvangst.
• De client kiest automatisch de antenne met het sterkste signaal.

MIMO-Technologie en Beamforming

• Moderne NAP's gebruiken MIMO-technologie (multiple input, multiple output).
• Elke antenne heeft een eigen radiochip die signalen afzonderlijk verwerkt.
• De antenne met het sterkst ontvangen signaal wordt het meest belast bij verzending.
• Beamforming richt het signaal optimaal naar het mobiele apparaat.
• MIMO zorgt voor stabielere en snellere verbindingen op grotere afstand.

Kanaalkeuze en Frequentiebanden

• NAP's op de 2,4 GHz band hebben 14 kanalen; in Europa is het laatste kanaal niet bruikbaar.
• Kanalen liggen 5 MHz uit elkaar, het signaal heeft een breedte tot 22 MHz.
• Access points binnen elkaars bereik moeten op ver uit elkaar liggende kanalen staan (meestal 1, 6 en 11).
• Bij de 5 GHz en 6 GHz band zijn er tientallen niet-overlappende kanalen van 20 MHz.
• Channel bonding maakt bredere kanalen mogelijk voor hogere snelheid.

Site Survey en Optimalisatie

• Bij meerdere access points is het belangrijk ze zo te plaatsen dat ze elkaar niet storen en geen deadspots veroorzaken.
• Praktijktests met een mobiel apparaat en site survey-software zijn nodig om optimale locaties en kanalen te bepalen.
• Tijdens een site survey wordt de signaalsterkte gemeten en locaties aangepast.
• (Beeld: Plattegrond met gemeten signaalsterktes)

node --version

cd $Env:USERPROFILE
Invoke-WebRequest https://raw.githubusercontent.com/jchip/nvm/v1.8.4/install.ps1 -OutFile install.ps1
.\install.ps1 -nvmhome $Env:USERPROFILE\nvm
del install.ps1

Set-ExecutionPolicy -Scope Process -ExecutionPolicy Bypass

git --version

cd $Env:USERPROFILE
mkdir git
cd git
Invoke-WebRequest -Uri "https://github.com/git-for-windows/git/releases/download/v2.51.1.windows.1/PortableGit-2.51.1-64-bit.7z.exe" -OutFile "PortableGit.exe"
& "./PortableGit.exe" /SILENT /DIR="$Env:USERPROFILE\git"

Opdracht
1) Test of node.js en git geïnstalleerd staan op uw systeem. (Zie hierboven) Installeer ze indien ze nog niet geïnstalleerd waren.

2) Nu gaan we de Wifi site-survey software installeren. Voer volgende lijnen één voor één uit:

POWERSHELLCopy

mkdir wifiHeatmap
cd wifiHeatmap
git clone https://github.com/hnykda/wifi-heatmapper.git
cd wifi-heatmapper
npm install
npm run dev

3) Download volgend beeld van een plattegrond. Het bevat de plattegrond van Sint-Gregorius. We zullen het gebruiken als achtergrond voor onze wifi site-survey.

SSID, Roaming en Frequentievervuiling

• Elk NAP zendt de SSID (service set identifier) uit, de naam van het draadloze netwerk.
• Roaming is mogelijk door alle NAP's dezelfde SSID te geven en verschillende kanalen te gebruiken.
• Mobiele apparaten verbinden automatisch met het sterkste signaal.
• Frequentievervuiling door andere draadloze apparaten kan de ontvangst verstoren.

Tips voor Optimale Ontvangst

• Plaats een NAP centraal in het netwerk en de ruimte, weg van obstakels.
• Richt antennes verticaal en gebruik eventueel externe antennes.
• Bij oudere NAP's kan het kanaal handmatig worden ingesteld; moderne NAP's kiezen automatisch het beste kanaal.

Draadloze Repeaters en Beveiliging

• Een draadloze repeater (range extender) versterkt het signaal en vergroot het bereik.
• Repeaters hoeven niet bekabeld te zijn, maar kunnen de doorvoersnelheid verlagen.
• Sommige repeaters zijn geschikt voor buitengebruik en hebben extra poorten.
• Beveiliging van draadloze netwerken is essentieel vanwege het risico op indringers.

Scan deze qr-code om de inhoud te bekijken