1.0. Het netwerk verkennen

1.0.1. Introductie

We staan ​​nu op een cruciaal keerpunt in het gebruik van technologie om ons communicatievermogen uit te breiden en te versterken. De globalisering van het internet is sneller gelukt dan iemand zich had kunnen voorstellen. De manier waarop sociale, commerciële, politieke en persoonlijke interacties plaatsvinden, verandert snel om de evolutie van dit wereldwijde netwerk bij te houden. In de volgende fase van onze ontwikkeling zullen innovators het internet gebruiken als startpunt voor hun inspanningen – het creëren van nieuwe producten en diensten die speciaal zijn ontworpen om te profiteren van de netwerkmogelijkheden. Terwijl ontwikkelaars de grenzen verleggen van wat mogelijk is, zullen de mogelijkheden van de onderling verbonden netwerken die het internet vormen een steeds grotere rol spelen in het succes van deze projecten.

Dit hoofdstuk introduceert het platform van datanetwerken waarvan onze sociale en zakelijke relaties in toenemende mate afhankelijk zijn. Het materiaal legt de basis voor het verkennen van de services, technologieën en problemen die netwerkprofessionals tegenkomen bij het ontwerpen, bouwen en onderhouden van het moderne netwerk.

1.1. Wereldwijd verbonden

1.1.1. Netwerken vandaag

1.1.1.1. Netwerken in ons dagelijks leven

Van alle essentiële zaken voor het menselijk bestaan, staat de behoefte om met anderen in contact te komen net onder onze behoefte om het leven in stand te houden. Communicatie is voor ons bijna net zo belangrijk als onze afhankelijkheid van lucht, water, voedsel en onderdak.

De methoden die we gebruiken om te communiceren veranderen voortdurend en evolueren. Terwijl we ooit beperkt waren tot persoonlijke interacties, hebben technologische doorbraken het bereik van onze communicatie aanzienlijk vergroot. Van grotschilderingen tot de drukpers tot radio en televisie, elke nieuwe ontwikkeling heeft ons vermogen om verbinding te maken met en te communiceren met anderen verbeterd en vergroot.
Het creëren en onderling verbinden van robuuste datanetwerken heeft een diepgaand effect op de communicatie gehad en is het nieuwe platform geworden waarop moderne communicatie plaatsvindt.

In de wereld van vandaag zijn we door het gebruik van netwerken verbonden als nooit tevoren. Mensen met ideeën kunnen direct met anderen communiceren om die ideeën werkelijkheid te laten worden. Nieuwsgebeurtenissen en ontdekkingen zijn binnen enkele seconden wereldwijd bekend. Individuen kunnen zelfs verbinding maken en games spelen met vrienden, gescheiden door oceanen en continenten.

Netwerken verbinden mensen en bevorderen ongereguleerde communicatie. Iedereen kan verbinding maken, delen en een verschil maken.

1.1.1.2. Technologie toen en nu

Stel een wereld voor zonder internet. Geen Google, YouTube, instant messaging, Facebook, Wikipedia, online gaming, Netflix, iTunes en gemakkelijke toegang tot actuele informatie. Geen prijsvergelijkingswebsites meer, lijnen vermijden door online te winkelen of snel telefoonnummers opzoeken en routebeschrijvingen naar verschillende locaties toewijzen met een muisklik. Hoe anders zou ons leven zijn zonder dit alles? Dat was de wereld waarin we slechts 15 tot 20 jaar geleden leefden. Maar in de loop der jaren zijn de datanetwerken langzaam uitgebreid en hebben ze een nieuwe bestemming gekregen om de levenskwaliteit van mensen overal te verbeteren.

Middelen die via internet beschikbaar zijn, kunnen u dagelijks helpen:

• Plaatsen en delen van uw foto’s, homevideo’s of ervaringen met vrienden met de rest van de wereld.
• Toegang krijgen tot en indienen van schoolwerk.
• Communiceren met vrienden, familie en collega’s via e-mail, instant messaging of telefoontjes via internet.
• Bekijken van video’s, films of tv-afleveringen op aanvraag.
• Online spelen van games met vrienden.
• Bepalen wat u wilt dragen met de online huidige weersomstandigheden.
• De minst drukke route naar uw bestemming vinden, met weer- en verkeersvideo van webcams.
• Uw banksaldo controleren en facturen elektronisch betalen.

Pioniers bedenken manieren om het internet elke dag meer en meer te gebruiken. Naarmate ontwikkelaars de grenzen verleggen van wat mogelijk is, zullen de mogelijkheden van internet en de rol die internet in ons leven speelt, steeds groter worden. Kijk eens naar de veranderingen die sinds 1995 zijn gebeurd, zoals weergegeven in de figuur. Bedenk nu welke veranderingen er de komende 25 jaar zullen plaatsvinden. Deze toekomst heeft het Internet of Everything (IoE).

De IoE brengt mensen, processen, gegevens en dingen samen om netwerkverbindingen relevanter en waardevoller te maken. Het zet informatie om in acties die nieuwe mogelijkheden, rijkere ervaringen en ongekende economische kansen creëren voor individuen, bedrijven en landen.

1.1.1.3. De wereldwijde community

Verbeteringen in netwerktechnologieën zijn vandaag misschien wel de belangrijkste veranderaars ter wereld. Ze helpen een wereld te creëren waarin nationale grenzen, geografische afstanden en fysieke beperkingen minder relevant worden en steeds minder obstakels vormen.

Het internet heeft de manier veranderd waarop sociale, commerciële, politieke en persoonlijke interacties plaatsvinden. De onmiddellijke aard van communicatie via internet moedigt de oprichting van wereldwijde gemeenschappen aan. Wereldwijde gemeenschappen zorgen voor sociale interactie die onafhankelijk is van locatie of tijdzone. De oprichting van online communities voor de uitwisseling van ideeën en informatie kan de productiviteitskansen over de hele wereld vergroten.

Cisco noemt dit het menselijke netwerk. Het menselijke netwerk draait om de impact van internet en netwerken op mensen en bedrijven.

1.1.1.4. Netwerken ondersteunen de manier van leren

Netwerken en internet hebben alles wat we doen veranderd, van de manier waarop we leren, de manier waarop we communiceren, de manier waarop we werken en zelfs hoe we spelen.

De manier waarop we leren veranderen

Communicatie, samenwerking en betrokkenheid zijn fundamentele bouwstenen van onderwijs. Instellingen streven er voortdurend naar deze processen te verbeteren om de verspreiding van kennis te maximaliseren. Traditionele leermethoden bieden in de eerste plaats twee bronnen van expertise waar de student informatie uit kan halen: het leerboek en de docent. Deze twee bronnen zijn beperkt, zowel qua formaat als qua timing van de presentatie.

Netwerken hebben de manier waarop we leren veranderd. Robuuste en betrouwbare netwerken ondersteunen en verrijken leerervaringen van studenten. Ze leveren leermateriaal in een breed scala aan formaten, waaronder interactieve activiteiten, beoordelingen en feedback. Zoals weergegeven in figuur 1, netwerken nu:

• Het ondersteunen van virtuele klaslokalen
• Aanbieden van on-demand video
• Gezamenlijke leerruimtes mogelijk maken
• Mobiel leren mogelijk maken

Toegang tot onderwijs van hoge kwaliteit is niet langer beperkt tot studenten die in de buurt wonen waar die instructie wordt gegeven. Online afstandsonderwijs heeft geografische barrières weggenomen en de kansen voor studenten verbeterd. Online (e-learning) cursussen kunnen nu via een netwerk worden gegeven. Deze cursussen kunnen gegevens (tekst, links), spraak en video bevatten die op elk moment en vanaf elke plaats voor de studenten beschikbaar zijn. Met online discussiegroepen en prikborden kan een student samenwerken met de instructeur, met andere studenten in de klas of zelfs met studenten over de hele wereld. Gemengde cursussen kunnen door instructeurs geleide lessen combineren met online cursusmateriaal om het beste van beide bezorgmethoden te bieden. Figuur 2 is een video over de manieren waarop het klaslokaal is uitgebreid.

Naast de voordelen voor de student, hebben netwerken het beheer en de administratie van cursussen ook verbeterd. Sommige van deze online functies omvatten inschrijving van studenten, levering van beoordelingen en voortgangsregistratie.

1.1.1.5. Netwerken ondersteunen de manier van communiceren

De manier waarop we communiceren veranderen

De globalisering van het internet heeft geleid tot nieuwe vormen van communicatie die individuen in staat stellen informatie te creëren die toegankelijk is voor een wereldwijd publiek.

Sommige vormen van communicatie zijn onder meer:

• Instant Messaging (IM) / sms’en – IM en sms’en maken beide instant realtime communicatie tussen twee of meer mensen mogelijk. Veel IM- en sms-applicaties bevatten functies zoals bestandsoverdracht. IM-toepassingen kunnen extra functies bieden, zoals spraak- en videocommunicatie.
• Sociale media – Sociale media bestaan ​​uit interactieve websites waar mensen en gemeenschappen door gebruikers gegenereerde inhoud maken en delen met vrienden, familie, leeftijdsgenoten en de wereld.
• Collaboration Tools – Collaboration tools geven mensen de mogelijkheid om samen te werken aan gedeelde documenten. Zonder de beperkingen van locatie of tijdzone, kunnen individuen die verbonden zijn met een gedeeld systeem met elkaar spreken, vaak via realtime interactieve video. Over het hele netwerk kunnen ze tekst en afbeeldingen delen en samen documenten bewerken. Met altijd beschikbare samenwerkingshulpmiddelen kunnen organisaties snel handelen om informatie te delen en doelen na te streven. Door de brede verspreiding van datanetwerken kunnen mensen op afgelegen locaties op gelijke voet bijdragen met mensen in het hart van grote bevolkingscentra.
• Weblogs (blogs) – Weblogs zijn webpagina’s die gemakkelijk kunnen worden bijgewerkt en bewerkt. In tegenstelling tot commerciële websites, die zijn gemaakt door professionele communicatiedeskundigen, bieden blogs iedereen een manier om hun gedachten te communiceren aan een wereldwijd publiek zonder technische kennis van webdesign. Er zijn blogs over bijna elk onderwerp dat je maar kunt bedenken en gemeenschappen van mensen vormen zich vaak rond populaire blogauteurs.
• Wiki’s – Wiki’s zijn webpagina’s die groepen mensen samen kunnen bewerken en bekijken. Waar een blog meer een individueel, persoonlijk dagboek is, is een wiki een groepscreatie. Als zodanig kan het worden onderworpen aan uitgebreidere beoordeling en bewerking. Net als blogs kunnen wiki’s in fasen en door iedereen worden gemaakt zonder de sponsoring van een grote commerciële onderneming. Wikipedia is een uitgebreide bron geworden – een online encyclopedie – van door het publiek bijgedragen onderwerpen. Particuliere organisaties en individuen kunnen ook hun eigen wiki’s bouwen om verzamelde kennis over een bepaald onderwerp vast te leggen. Veel bedrijven gebruiken wiki’s als hun interne samenwerkingshulpmiddel. Met het wereldwijde internet kunnen mensen van alle rangen en standen deelnemen aan wiki’s en hun eigen perspectieven en kennis toevoegen aan een gedeelde bron.
• Podcasting – Podcasting is een op audio gebaseerd medium dat oorspronkelijk mensen in staat stelde audio op te nemen en te converteren voor gebruik. Podcasting stelt mensen in staat hun opnames aan een breed publiek te leveren. Het audiobestand wordt op een website (of blog of wiki) geplaatst waar anderen het kunnen downloaden en de opname op hun computers, laptops en andere mobiele apparaten kunnen afspelen.
• Peer-to-Peer (P2P) bestandsdeling – Peer-to-Peer bestandsdeling stelt mensen in staat bestanden met elkaar te delen zonder ze op te slaan en te downloaden vanaf een centrale server. De gebruiker wordt lid van het P2P-netwerk door eenvoudig de P2P-software te installeren. Hierdoor kunnen ze bestanden lokaliseren en delen met anderen in het P2P-netwerk. De wijdverbreide digitalisering van mediabestanden, zoals muziek- en videobestanden, heeft de interesse in het delen van P2P-bestanden vergroot. Het delen van P2P-bestanden is niet door iedereen omarmd. Veel mensen maken zich zorgen over het overtreden van de wetten van auteursrechtelijk beschermd materiaal.

1.1.1.6. Netwerken veranderen de manier van werken

De manier waarop we werken veranderen

In de bedrijfswereld werden aanvankelijk datanetwerken door bedrijven gebruikt om financiële informatie, klantinformatie en salarisadministratiesystemen intern vast te leggen en te beheren. Deze bedrijfsnetwerken zijn geëvolueerd om de overdracht van veel verschillende soorten informatiediensten mogelijk te maken, waaronder e-mail, video, messaging en telefonie.

Het gebruik van netwerken om efficiënte en kosteneffectieve opleiding van werknemers te bieden, wordt steeds meer geaccepteerd. Online leermogelijkheden kunnen tijdrovend en kostbaar reizen verminderen, maar zorgen er toch voor dat alle werknemers voldoende zijn opgeleid om hun werk op een veilige en productieve manier uit te voeren.

Er zijn veel succesverhalen die innovatieve manieren illustreren waarop netwerken worden gebruikt om ons succesvoller te maken op de werkplek. Sommige van deze scenario’s zijn beschikbaar via de Cisco-website op http://www.cisco.com.

1.1.1.7. Netwerken veranderen de manier van spelen

De manier waarop we spelen veranderen

De wijdverbreide acceptatie van internet door de entertainment- en reisindustrie vergroot het vermogen om te genieten van en te delen met vele vormen van recreatie, ongeacht de locatie. Het is mogelijk om interactief plaatsen te verkennen waar we voorheen alleen maar van konden dromen, en om de daadwerkelijke bestemmingen te bekijken voordat we op reis gingen. Reizigers kunnen de details en foto’s van hun avonturen online plaatsen zodat anderen ze kunnen bekijken.

Daarnaast wordt internet gebruikt voor traditionele vormen van amusement. We luisteren naar artiesten, bekijken of bekijken films, lezen hele boeken en downloaden materiaal voor toekomstige offline toegang. Live sportevenementen en concerten kunnen worden ervaren terwijl ze plaatsvinden, of worden opgenomen en op aanvraag bekeken.

Netwerken maken het mogelijk om nieuwe vormen van entertainment te creëren, zoals online games. Spelers nemen deel aan elke vorm van online competitie die game-ontwerpers zich kunnen voorstellen. We concurreren met vrienden en vijanden over de hele wereld op dezelfde manier alsof ze in dezelfde kamer zouden zijn.

Zelfs offline activiteiten worden verbeterd met behulp van netwerksamenwerkingsdiensten. Interessante wereldgemeenschappen zijn snel gegroeid. We delen gemeenschappelijke ervaringen en hobby’s tot ver buiten onze lokale buurt, stad of regio. Sportfans delen meningen en feiten over hun favoriete teams. Verzamelaars tonen gewaardeerde collecties en krijgen deskundige feedback daarover.

Online markten en veilingsites bieden de mogelijkheid om alle soorten goederen te kopen, verkopen en verhandelen.

Welke vorm van recreatie we ook genieten in het menselijke netwerk, netwerken verbeteren onze ervaring.

1.1.2. Bronnen in een netwerk voorzien

1.1.2.1. Netwerken van vele formaten

Netwerken zijn er in alle maten. Ze kunnen variëren van eenvoudige netwerken bestaande uit twee computers tot netwerken die miljoenen apparaten verbinden.

Eenvoudige thuisnetwerken maken het delen van bronnen, zoals printers, documenten, afbeeldingen en muziek tussen een paar lokale computers mogelijk.

Thuiskantoornetwerken en kleine kantoornetwerken worden vaak opgezet door individuen die werken vanuit een thuiskantoor of een extern kantoor en verbinding moeten maken met een bedrijfsnetwerk of andere gecentraliseerde bronnen. Bovendien gebruiken veel zelfstandige ondernemers thuiskantoren en kleine kantoren om te adverteren en producten te verkopen, voorraden te bestellen en met klanten te communiceren. Communicatie via een netwerk is doorgaans efficiënter en goedkoper dan traditionele vormen van communicatie, zoals gewone post of langeafstandsgesprekken.

In bedrijven en grote organisaties kunnen netwerken op een nog bredere schaal worden gebruikt om werknemers in staat te stellen consolidatie, opslag en toegang tot informatie op netwerkservers te bieden. Netwerken maken ook snelle communicatie mogelijk, zoals e-mail, instant messaging en samenwerking tussen werknemers. Naast de interne voordelen voor de organisatie, gebruiken veel organisaties hun netwerken om producten en diensten aan klanten te leveren via hun verbinding met internet.

Het internet is het grootste netwerk dat er bestaat. In feite betekent de term internet een ‘netwerk van netwerken’. Het internet is letterlijk een verzameling van onderling verbonden particuliere en openbare netwerken, zoals de hierboven beschreven. Bedrijven, kleine kantoornetwerken en zelfs thuisnetwerken bieden meestal een gedeelde verbinding met internet.

Het is ongelooflijk hoe snel internet een integraal onderdeel is geworden van onze dagelijkse routines.

1.1.2.2. Cliënten en servers

Alle computers die op een netwerk zijn aangesloten en die rechtstreeks deelnemen aan netwerkcommunicatie, worden geclassificeerd als hosts of eindapparaten. Gastheren kunnen berichten verzenden en ontvangen op het netwerk. In moderne netwerken kunnen eindapparaten als client, server of beide fungeren. De software die op de computer is geïnstalleerd, bepaalt welke rol de computer speelt.

Servers zijn hosts waarop software is geïnstalleerd waarmee ze informatie, zoals e-mail of webpagina’s, aan andere hosts op het netwerk kunnen verstrekken. Elke service vereist afzonderlijke serversoftware. Een host heeft bijvoorbeeld webserversoftware nodig om webservices aan het netwerk te leveren.

Clients zijn computerhosts waarop software is geïnstalleerd waarmee ze de van de server verkregen informatie kunnen opvragen en weergeven. Een voorbeeld van clientsoftware is een webbrowser, zoals Internet Explorer.

A computer with server software can provide services simultaneously to one or many clients.

Additionally, a single computer can run multiple types of server software. In a home or small business, it may be necessary for one computer to act as a file server, a web server, and an email server.

A single computer can also run multiple types of client software. There must be client software for every service required. With multiple clients installed, a host can connect to multiple servers at the same time. For example, a user can check email and view a web page while instant messaging and listening to Internet radio.

1.1.2.3. Peer-to-Peer

Client- en serversoftware draait meestal op afzonderlijke computers, maar het is ook mogelijk dat één computer beide rollen tegelijkertijd uitvoert. In kleine bedrijven en huizen functioneren veel computers als de servers en clients op het netwerk. Dit type netwerk wordt een peer-to-peer-netwerk genoemd.

Het eenvoudigste peer-to-peer-netwerk bestaat uit twee rechtstreeks verbonden computers met een bekabelde of draadloze verbinding.

Er kunnen ook meerdere pc’s worden aangesloten om een groter peer-to-peer-netwerk te creëren, maar hiervoor is een netwerkapparaat nodig, zoals een hub, om de computers met elkaar te verbinden.

Het belangrijkste nadeel van een peer-to-peer-omgeving is dat de prestaties van een host kunnen worden vertraagd als deze tegelijkertijd als client en als server fungeert.

In grotere bedrijven is het vanwege de mogelijkheid van grote hoeveelheden netwerkverkeer vaak nodig om speciale servers te hebben om het aantal serviceverzoeken te ondersteunen.

The advantages of peer-to-peer networking:

• Easy to set up
• Less complexity
• Lower cost since network devices and dedicated servers may not be required
• Can be used for simple tasks such as transferring files and sharing printers

The disadvantages of peer-to-peer networking:

• No centralized administration
• Not as secure
• Not scalable
• All devices may act as both clients and servers which can slow their performance

1.2. LAN’s, WAN’s en het internet

1.2.1. Onderdelen van een netwerk

1.2.1.1. Onderdelen van het netwerk

Het pad dat een bericht van bron naar bestemming aflegt, kan zo simpel zijn als een enkele kabel die de ene computer met de andere verbindt of zo complex als een netwerk dat letterlijk de hele wereld overspant. Deze netwerkinfrastructuur is het platform dat het netwerk ondersteunt. Het biedt het stabiele en betrouwbare kanaal waarover onze communicatie kan plaatsvinden.

De netwerkinfrastructuur bevat drie categorieën netwerkcomponenten:

• Apparaten
• Media
• Diensten

Apparaten en media zijn de fysieke elementen of hardware van het netwerk. Hardware is vaak de zichtbare component van het netwerkplatform, zoals een laptop, pc, switch, router, draadloos toegangspunt of de bekabeling waarmee de apparaten worden verbonden. Af en toe zijn sommige componenten mogelijk niet zo zichtbaar. In het geval van draadloze media worden berichten via de lucht verzonden met behulp van onzichtbare radiofrequentie of infraroodgolven.

Netwerkcomponenten worden gebruikt om diensten en processen te leveren. Dit zijn de communicatieprogramma’s, software genaamd, die op de netwerkapparaten worden uitgevoerd. Een netwerkdienst geeft informatie als reactie op een verzoek. Services omvatten veel van de algemene netwerkapplicaties die mensen dagelijks gebruiken, zoals e-mailhostingservices en webhostingservices. Processen bieden de functionaliteit die de berichten door het netwerk stuurt en verplaatst. Processen zijn voor ons minder voor de hand liggend maar cruciaal voor de werking van netwerken.

1.2.1.2. Eindapparaten

De netwerkapparaten die mensen het meest kennen, worden eindapparaten of hosts genoemd. Deze apparaten vormen de interface tussen gebruikers en het onderliggende communicatienetwerk.

Enkele voorbeelden van eindapparaten zijn:

• Computers (werkstations, laptops, bestandsservers, webservers)
• Netwerkprinters
• VoIP-telefoons
• TelePresence-eindpunt
• Beveiligingscamera
• Mobiele handheld-apparaten (zoals smartphones, tablets, PDA’s en draadloze debet- / creditcardlezers en barcodescanners)

Een hostapparaat is de bron of bestemming van een bericht dat via het netwerk wordt verzonden, zoals wordt weergegeven in de animatie. Om de ene host van de andere te onderscheiden, wordt elke host op een netwerk geïdentificeerd door een adres. Wanneer een host communicatie start, gebruikt deze het adres van de bestemmingshost om op te geven waar het bericht moet worden verzonden.

1.2.1.3. Intermediaire netwerkapparaten

Tussenliggende apparaten verbinden eindapparaten met elkaar. Deze apparaten bieden connectiviteit en werken achter de schermen om ervoor te zorgen dat gegevens over het netwerk stromen, zoals te zien is in de animatie. Tussenliggende apparaten verbinden de individuele hosts met het netwerk en kunnen meerdere individuele netwerken met elkaar verbinden om een ​​internetwerk te vormen.

Voorbeelden van intermediaire netwerkapparaten zijn:

• Netwerktoegang (schakelaars en draadloze toegangspunten)
• Internetwerken (routers)
• Beveiliging (firewalls)

Het beheer van gegevens terwijl deze door het netwerk stromen, is ook een rol van de intermediaire apparaten. Deze apparaten gebruiken het bestemmingshostadres, in combinatie met informatie over de netwerkverbindingen, om het pad te bepalen dat berichten via het netwerk moeten volgen.

Processen die op de intermediaire netwerkapparaten worden uitgevoerd, voeren deze functies uit:

• Gegevenssignalen opnieuw genereren en opnieuw verzenden
• Houd informatie bij over welke paden er via het netwerk en internetwerk zijn
• Stel andere apparaten op de hoogte van fouten en communicatiefouten
• Leid gegevens langs alternatieve paden wanneer er een verbindingsfout is
• Classificeer en stuur berichten op basis van Quality of Service (QoS) prioriteiten
• Toestaan ​​of weigeren van de gegevensstroom, op basis van beveiligingsinstellingen

1.2.1.4 Netwerk Media

Communicatie via een netwerk vindt plaats op een medium. Het medium biedt het kanaal waarover het bericht van bron naar bestemming reist.

Moderne netwerken gebruiken voornamelijk drie soorten media om apparaten met elkaar te verbinden en om het pad te bieden waarover gegevens kunnen worden verzonden. Zoals weergegeven in de afbeelding zijn deze media:

• Metaaldraden in kabels
• Glas- of kunststofvezels (glasvezelkabel)
• Draadloze overdracht

De signaalcodering die moet plaatsvinden om het bericht te verzenden, verschilt voor elk mediatype. Op metalen draden worden de gegevens gecodeerd in elektrische impulsen die overeenkomen met specifieke patronen. Glasvezeltransmissies zijn afhankelijk van lichtpulsen, binnen het bereik van infrarood of zichtbaar licht. Bij draadloze transmissie geven patronen van elektromagnetische golven de verschillende bitwaarden weer.

Verschillende soorten netwerkmedia hebben verschillende kenmerken en voordelen. Niet alle netwerkmedia hebben dezelfde kenmerken en zijn geschikt voor hetzelfde doel. De criteria voor het kiezen van netwerkmedia zijn:

• De afstand die de media met succes een signaal kunnen dragen
• De omgeving waarin de media worden geïnstalleerd
• De hoeveelheid gegevens en de snelheid waarmee deze moeten worden verzonden
• De kosten van de media en installatie

1.2.1.5 Netwerkrepresentaties

Bij het overbrengen van complexe informatie zoals het weergeven van alle apparaten en media in een groot internetwerk, is het handig om visuele representaties te gebruiken. Een diagram biedt een gemakkelijke manier om te begrijpen hoe de apparaten in een groot netwerk zijn verbonden. Zo’n diagram gebruikt symbolen om de verschillende apparaten en verbindingen weer te geven waaruit een netwerk bestaat. Dit type “afbeelding” van een netwerk staat bekend als een topologiediagram.

Net als elke andere taal gebruikt de taal van netwerken een gemeenschappelijke set symbolen om de verschillende eindapparaten, netwerkapparaten en media weer te geven, zoals weergegeven in de afbeelding. Het vermogen om de logische representaties van de fysieke netwerkcomponenten te herkennen, is van cruciaal belang om de organisatie en werking van een netwerk te kunnen visualiseren. Tijdens deze cursus en laboratoria leert u zowel hoe deze apparaten werken als hoe u basisconfiguratietaken op deze apparaten uitvoert.

Naast deze weergaven wordt gespecialiseerde terminologie gebruikt wanneer wordt besproken hoe elk van deze apparaten en media met elkaar verbonden zijn. Belangrijke termen om te onthouden zijn:

• Netwerkinterfacekaart – Een NIC, of ​​LAN-adapter, zorgt voor de fysieke verbinding met het netwerk op de pc of een ander hostapparaat. Het medium dat de pc met het netwerkapparaat verbindt, wordt rechtstreeks op de netwerkkaart aangesloten.
• Fysieke poort – Een connector of uitgang op een netwerkapparaat waarop de media is aangesloten op een host of ander netwerkapparaat.
• Interface – Gespecialiseerde poorten op een internetwerkend apparaat dat verbinding maakt met individuele netwerken. Omdat routers worden gebruikt om netwerken met elkaar te verbinden, worden de poorten op een router netwerkinterfaces genoemd.

1.2.1.6. Topologie diagrammen

Topologiediagrammen zijn verplicht voor iedereen die met een netwerk werkt. Het biedt een visuele kaart van hoe het netwerk is verbonden.

Er zijn twee soorten topologiediagrammen, waaronder:

• Fysieke topologiediagrammen – Identificeer de fysieke locatie van intermediaire apparaten, geconfigureerde poorten en kabelinstallatie.
• Logische topologiediagrammen – Identificeer apparaten, poorten en IP-adresseringsschema.

1.2.2.1. Typen netwerken

Netwerkinfrastructuren kunnen sterk variëren in termen van:

• Grootte van het bestreken gebied
• Aantal verbonden gebruikers

Aantal en soorten beschikbare diensten

De figuur illustreert de twee meest voorkomende soorten netwerkinfrastructuren:

• Local Area Network (LAN) – Een netwerkinfrastructuur die toegang biedt aan gebruikers en eindapparaten in een klein geografisch gebied.
• Wide Area Network (WAN) – Een netwerkinfrastructuur die toegang biedt tot andere netwerken over een groot geografisch gebied.

Andere soorten netwerken zijn onder meer:

• Metropolitan Area Network (MAN) – Een netwerkinfrastructuur die een fysiek gebied beslaat dat groter is dan een LAN, maar kleiner dan een WAN (bijvoorbeeld een stad). MAN’s worden doorgaans beheerd door één enkele entiteit, zoals een grote organisatie.
• Wireless LAN (WLAN) – Vergelijkbaar met een LAN, maar verbindt gebruikers en eindpunten in een klein geografisch gebied draadloos met elkaar.
• Storage Area Network (SAN) – Een netwerkinfrastructuur die is ontworpen om bestandsservers te ondersteunen en gegevensopslag, ophalen en replicatie te bieden. Het gaat om geavanceerde servers, meerdere disk-arrays (blokken genoemd) en Fibre Channel-interconnectietechnologie.

1.2.2.2. Local Area Netwerken

Local Area Networks (LAN’s) zijn een netwerkinfrastructuur die een klein geografisch gebied beslaat. Specifieke kenmerken van LAN’s zijn onder meer:

• LAN’s verbinden eindapparaten met elkaar in een beperkt gebied, zoals een huis, school, kantoorgebouw of campus.
• Een LAN wordt meestal beheerd door één organisatie of persoon. De administratieve controle die het beveiligings- en toegangscontrolebeleid bepaalt, wordt op netwerkniveau afgedwongen.
• LAN’s bieden hoge snelheidsbandbreedte aan interne eindapparaten en intermediaire apparaten.

1.2.2.3. Wide Area Networks

Wide Area Networks (WAN’s) zijn een netwerkinfrastructuur die een groot geografisch gebied beslaat. WAN’s worden doorgaans beheerd door serviceproviders (SP) of internetproviders (ISP).

Specifieke kenmerken van WAN’s zijn onder meer:

• WAN’s verbinden LAN’s met elkaar over brede geografische gebieden, zoals tussen steden, staten, provincies, landen of continenten.
• WAN’s worden meestal beheerd door meerdere serviceproviders.
• WAN’s bieden doorgaans langzamere snelheden tussen LAN’s.

1.2.3. Het Internet

Hoewel het gebruik van een LAN of WAN voordelen heeft, moeten de meeste mensen communiceren met een bron op een ander netwerk, buiten het lokale netwerk binnen het huis, de campus of de organisatie. Dit gebeurt via het internet.

Zoals in de figuur te zien is, is internet een wereldwijde verzameling van onderling verbonden netwerken (internetwerken of kortweg internet), die met elkaar samenwerken om informatie uit te wisselen volgens gemeenschappelijke standaarden. Via telefoondraden, glasvezelkabels, draadloze transmissies en satellietverbindingen kunnen internetgebruikers informatie in verschillende vormen uitwisselen.

Het internet is een conglomeraat van netwerken en is geen eigendom van een persoon of groep. Om effectieve communicatie over deze diverse infrastructuur te garanderen, is de toepassing van consistente en algemeen erkende technologieën en standaarden vereist, evenals de medewerking van vele netwerkbeheerbureaus. Er zijn organisaties die zijn ontwikkeld om de structuur en standaardisatie van internetprotocollen en -processen te helpen handhaven. Deze organisaties omvatten de Internet Engineering Task Force (IETF), Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) en de Internet Architecture Board (IAB), plus vele anderen.

Opmerking: De term internet (met een kleine letter ‘i’) wordt gebruikt om meerdere onderling verbonden netwerken te beschrijven. Wanneer wordt verwezen naar het wereldwijde systeem van onderling verbonden computernetwerken of het World Wide Web, is de term internet (met een hoofdletter ‘I’) gebruikt.

1.2.3.2. Intranet en Extranet

Er zijn nog twee andere termen die vergelijkbaar zijn met de term internet:

• Intranet
• Extranet

Intranet is een term die vaak wordt gebruikt om te verwijzen naar een privéverbinding van LAN’s en WAN’s die tot een organisatie behoort, en is ontworpen om alleen toegankelijk te zijn voor leden, werknemers of anderen van de organisatie met autorisatie. Intranetten zijn in feite een internet dat meestal alleen toegankelijk is vanuit de organisatie.

Organisaties kunnen webpagina’s op een intranet publiceren over interne evenementen, gezondheids- en veiligheidsbeleid, nieuwsbrieven van medewerkers en telefoongidsen van medewerkers. Scholen hebben bijvoorbeeld intranetten met informatie over lesroosters, online curriculum en discussiefora. Intranetten helpen meestal om papierwerk te elimineren en workflows te versnellen. Het intranet is mogelijk toegankelijk voor medewerkers die buiten de organisatie werken door middel van beveiligde verbindingen met het interne netwerk.

Een organisatie kan een extranet gebruiken om veilige en veilige toegang te bieden aan personen die voor een andere organisatie werken, maar bedrijfsgegevens nodig hebben. Voorbeelden van extranetten zijn:

• Een bedrijf dat toegang biedt aan externe leveranciers / aannemers.
• Een ziekenhuis dat dokters een boekingssysteem biedt zodat ze afspraken kunnen maken voor hun patiënten.
• Een plaatselijk onderwijskantoor dat budget- en personeelsinformatie verstrekt aan de scholen in zijn district.

1.2.4. Verbinding maken met het Internet

1.2.4.1. Internettoegang technologieën

Er zijn veel verschillende manieren om gebruikers en organisaties met internet te verbinden.

Thuisgebruikers, telewerkers (telewerkers) en kleine kantoren hebben doorgaans een verbinding met een internetprovider (ISP) nodig om toegang te krijgen tot internet. Verbindingsopties variëren sterk tussen ISP en geografische locatie. Populaire keuzes zijn echter breedbandkabel, breedband digitale abonneelijn (DSL), draadloze WAN’s en mobiele diensten.

Organisaties hebben doorgaans toegang tot andere bedrijfssites en internet nodig. Snelle verbindingen zijn vereist om zakelijke diensten te ondersteunen, waaronder IP-telefoons, videoconferenties en datacenteropslag.

Interconnecties van bedrijfsklasse worden meestal geleverd door serviceproviders (SP). Populaire zakelijke services zijn onder meer zakelijke DSL, huurlijnen en Metro Ethernet.

1.2.4.2. Externe gebruikers verbinden met het Internet

De afbeelding illustreert algemene verbindingsopties voor gebruikers van kleine kantoren en thuiskantoren, waaronder:

• Kabel – Het internetgegevenssignaal wordt doorgaans aangeboden door kabeltelevisiedienstverleners via dezelfde coaxkabel die kabeltelevisie levert. Het biedt een hoge bandbreedte, altijd aan, verbinding met internet. Een speciale kabelmodem scheidt het internetgegevenssignaal van de andere signalen die op de kabel worden overgedragen en zorgt voor een Ethernet-verbinding met een hostcomputer of LAN.
• DSL – Biedt een hoge bandbreedte, altijd aan, verbinding met internet. Het vereist een speciale hogesnelheidsmodem die het DSL-signaal van het telefoonsignaal scheidt en een Ethernet-verbinding biedt met een hostcomputer of LAN. DSL loopt over een telefoonlijn en de lijn is opgesplitst in drie kanalen. Eén kanaal wordt gebruikt voor telefoongesprekken. Met dit kanaal kan een persoon telefoongesprekken ontvangen zonder de verbinding met internet te verbreken. Een tweede kanaal is een sneller downloadkanaal dat wordt gebruikt om informatie van internet te ontvangen. Het derde kanaal wordt gebruikt voor het verzenden of uploaden van informatie. Dit kanaal is meestal iets langzamer dan het downloadkanaal. De kwaliteit en snelheid van de DSL-verbinding hangt voornamelijk af van de kwaliteit van de telefoonlijn en de afstand tot het centrale kantoor van uw telefoonbedrijf. Hoe verder u zich van het hoofdkantoor bevindt, hoe trager de verbinding.
• Mobiel – Mobiele internettoegang maakt gebruik van een mobiel netwerk om verbinding te maken. Overal waar u een mobiel signaal kunt krijgen, kunt u mobiele internettoegang krijgen. De prestaties worden beperkt door de mogelijkheden van de telefoon en de celtoren waarmee deze is verbonden. De beschikbaarheid van mobiele internettoegang is een echt voordeel in die gebieden waar anders helemaal geen internetverbinding zou zijn, of voor degenen die constant onderweg zijn.
  Satelliet – Satellietservice is een goede optie voor huizen of kantoren die geen toegang hebben tot DSL of kabel. Satellietschotels hebben een vrij zicht op de satelliet nodig en kunnen daarom moeilijk zijn in gebieden met veel bos of plaatsen met andere obstakels boven het hoofd. De snelheden variëren afhankelijk van het contract, hoewel ze over het algemeen goed zijn. Apparatuur- en installatiekosten kunnen hoog zijn (hoewel u de leverancier voor speciale aanbiedingen raadpleegt), met daarna een bescheiden maandelijkse vergoeding. De beschikbaarheid van satelliet-internettoegang is een reëel voordeel in die gebieden waar anders helemaal geen internetverbinding zou zijn.
• Inbeltelefoon – Een goedkope optie die elke telefoonlijn en een modem gebruikt. Om verbinding te maken met de ISP, belt een gebruiker het ISP-toegangsnummer. De lage bandbreedte die wordt geboden door een inbelmodemverbinding is meestal niet voldoende voor grote gegevensoverdracht, hoewel het handig is voor mobiele toegang tijdens het reizen. Een inbelverbinding via een modem mag alleen worden overwogen als er geen verbindingsopties met een hogere snelheid beschikbaar zijn.

Veel huizen en kleine kantoren worden vaker rechtstreeks verbonden met glasvezelkabels. Hierdoor kan een internetprovider hogere bandbreedtesnelheden bieden en meer services ondersteunen, zoals internet, telefoon en tv.

De keuze van de verbinding is afhankelijk van de geografische locatie en de beschikbaarheid van de serviceprovider.

1.2.4.3. Bedrijven verbinden met het Internet

Zakelijke verbindingsopties verschillen van de opties voor thuisgebruikers. Bedrijven hebben mogelijk een hogere bandbreedte, speciale bandbreedte en beheerde services nodig. Beschikbare verbindingsopties zijn afhankelijk van het aantal serviceproviders in de buurt.

De afbeelding illustreert veelvoorkomende verbindingsopties voor organisaties, waaronder:

• Dedicated Leased Line – Dit is een speciale verbinding van de serviceprovider naar de locatie van de klant. Huurlijnen zijn eigenlijk gereserveerde circuits die geografisch gescheiden kantoren verbinden voor privé spraak- en / of datanetwerken. De circuits worden doorgaans verhuurd tegen een maandelijks of jaarlijks tarief, waardoor het meestal duur wordt. In Noord-Amerika omvatten gemeenschappelijke huurlijncircuits T1 (1,54 Mb / s) en T3 (44,7 Mb / s), terwijl ze in andere delen van de wereld beschikbaar zijn in E1 (2 Mb / s) en E3 (34 Mb / s) .
• Metro Ethernet – Metro Ethernet is doorgaans beschikbaar van een provider voor de klant via een speciale koper- of glasvezelverbinding met bandbreedtesnelheden van 10 Mb / s tot 10 Gb / s. Ethernet over koper (EoC) is in veel gevallen zuiniger dan glasvezel Ethernet-service, vrij algemeen beschikbaar en bereikt snelheden tot 40 Mbps. Ethernet over koper wordt echter beperkt door de afstand. Glasvezel Ethernet-service levert de snelste verbindingen die beschikbaar zijn tegen een voordelige prijs per megabit. Helaas zijn er nog steeds veel gebieden waar deze service niet beschikbaar is.
• DSL – Business DSL is verkrijgbaar in verschillende formaten. Een populaire keuze is Symmetric Digital Subscriber Lines (SDSL), die vergelijkbaar is met Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL), maar dezelfde upload- en downloadsnelheden biedt. ADSL is ontworpen om stroomafwaarts bandbreedte te leveren met verschillende snelheden dan stroomopwaarts. Een klant die internettoegang krijgt, kan bijvoorbeeld downstreamsnelheden hebben die variëren van 1,5 tot 9 Mbps, terwijl upstreambandbreedtes variëren van 16 tot 640 kbps. ADSL-transmissies werken op afstanden tot 18.000 voet (5.488 meter) over een enkel koperen twisted pair.
• Satelliet – Satellietservice kan een verbinding tot stand brengen wanneer een bekabelde oplossing niet beschikbaar is. Satellietschotels vereisen een duidelijke gezichtslijn naar de satelliet. Apparatuur- en installatiekosten kunnen hoog zijn, met een bescheiden maandelijks bedrag daarna. Verbindingen zijn doorgaans langzamer en minder betrouwbaar dan de concurrentie op het land, waardoor ze minder aantrekkelijk zijn dan andere alternatieven.
• De keuze van de verbinding is afhankelijk van de geografische locatie en de beschikbaarheid van de serviceprovider.

1.3. Het netwerk als een platform

1.3.1. Geconvergeerde netwerken

1.3.1.1. Het geconvergeerde netwerk

Moderne netwerken evolueren voortdurend om aan de eisen van gebruikers te voldoen. Vroege datanetwerken waren beperkt tot het uitwisselen van op karakters gebaseerde informatie tussen verbonden computersystemen. Traditionele telefoon-, radio- en televisienetwerken werden gescheiden van datanetwerken onderhouden. In het verleden had elk van deze diensten een speciaal netwerk nodig, met verschillende communicatiekanalen en verschillende technologieën om een ​​bepaald communicatiesignaal te dragen. Elke dienst had zijn eigen set regels en standaarden om een ​​succesvolle communicatie te garanderen.

Overweeg een school die veertig jaar geleden is gebouwd. Destijds werden klaslokalen bekabeld voor het datanetwerk, telefoonnetwerk en videonetwerk voor televisies. Deze afzonderlijke netwerken waren ongelijk; wat betekent dat ze niet met elkaar konden communiceren, zoals weergegeven in figuur 1.

Technologische vooruitgang stelt ons in staat om deze verschillende soorten netwerken te consolideren op één platform, het “geconvergeerde netwerk”. In tegenstelling tot speciale netwerken zijn geconvergeerde netwerken in staat spraak, videostreams, tekst en afbeeldingen te leveren tussen veel verschillende soorten apparaten via hetzelfde communicatiekanaal en dezelfde netwerkstructuur, zoals weergegeven in afbeelding 2. Eerder afzonderlijke en afzonderlijke communicatieformulieren zijn samengekomen in een gemeenschappelijk platform. Dit platform biedt toegang tot een breed scala aan alternatieve en nieuwe communicatiemethoden waarmee mensen vrijwel direct met elkaar kunnen communiceren.

Op een geconvergeerd netwerk zijn er nog steeds veel contactpunten en veel gespecialiseerde apparaten zoals pc’s, telefoons, tv’s en tabletcomputers, maar er is één gemeenschappelijke netwerkinfrastructuur. Deze netwerkinfrastructuur gebruikt dezelfde set regels, overeenkomsten en implementatiestandaarden.

1.3.1.2. Plannen voor de toekomst

De convergentie van de verschillende soorten communicatienetwerken op één platform vertegenwoordigt de eerste fase in de opbouw van het intelligente informatienetwerk. We bevinden ons momenteel in deze fase van netwerkevolutie. De volgende fase zal zijn om niet alleen de verschillende soorten berichten op een enkel netwerk te consolideren, maar ook om de applicaties die de berichten genereren, verzenden en beveiligen op geïntegreerde netwerkapparaten te consolideren.

Niet alleen worden spraak en video verzonden via hetzelfde netwerk, de apparaten die de telefoonschakeling en video-uitzending uitvoeren, zijn dezelfde apparaten die de berichten via het netwerk routeren. Het resulterende communicatieplatform biedt hoogwaardige toepassingsfunctionaliteit tegen lagere kosten.

Het tempo waarin de ontwikkeling van opwindende nieuwe geconvergeerde netwerktoepassingen plaatsvindt, kan worden toegeschreven aan de snelle groei en uitbreiding van het internet. Met slechts ongeveer 10 miljard van de 1,5 biljoen dingen die momenteel wereldwijd met elkaar zijn verbonden, is er een enorm potentieel om de niet-verbonden personen via het IoE te verbinden. Deze uitbreiding heeft een breder publiek gecreëerd voor welke boodschap, product of dienst dan ook.

De onderliggende mechanismen en processen die deze explosieve groei stimuleren, hebben geresulteerd in een netwerkarchitectuur die zowel veranderingen kan ondersteunen als kan groeien. Als ondersteunend technologieplatform voor wonen, leren, werken en spelen in het menselijke netwerk, moet de netwerkarchitectuur van internet zich aanpassen aan constant veranderende eisen voor een hoge kwaliteit van service en beveiliging.

1.3.2. Betrouwbaar netwerk

1.3.2.1. Het ondersteunende netwerk

Netwerken moeten een breed scala aan toepassingen en diensten ondersteunen, en ook werken via veel verschillende soorten kabels en apparaten, die de fysieke infrastructuur vormen. De term netwerkarchitectuur verwijst in deze context naar de technologieën die de infrastructuur ondersteunen en de geprogrammeerde services en regels, of protocollen, die berichten over het netwerk verplaatsen.

Naarmate netwerken evolueren, ontdekken we dat er vier basiskenmerken zijn waaraan de onderliggende architecturen moeten voldoen om aan de verwachtingen van gebruikers te voldoen:

• Fouttolerantie
• Schaalbaarheid
• Quality of Service (QoS)
• Beveiliging

1.3.2.2. Fouttolerantie in circuit geschakelde netwerken

Fouttolerantie

De verwachting is dat internet altijd beschikbaar is voor de miljoenen gebruikers die erop vertrouwen. Dit vereist een netwerkarchitectuur die is gebouwd om fouttolerant te zijn. Een fouttolerant netwerk is een netwerk dat de impact van een storing beperkt, zodat het minste aantal apparaten erdoor wordt beïnvloed. Het is ook zo gebouwd dat snel herstel mogelijk is wanneer een dergelijke storing optreedt. Deze netwerken zijn afhankelijk van meerdere paden tussen de bron en de bestemming van een bericht. Als één pad mislukt, kunnen de berichten onmiddellijk via een andere link worden verzonden. Het hebben van meerdere paden naar een bestemming staat bekend als redundantie.

Circuitgeschakelde verbindingsgerichte netwerken

Om de noodzaak van redundantie te begrijpen, kunnen we kijken hoe vroege telefoonsystemen werkten. Wanneer een persoon een oproep deed met een traditioneel telefoontoestel, ging de oproep eerst door een installatieproces. Dit proces identificeerde de telefoonschakellocaties tussen de persoon die de oproep doet (de bron) en het telefoontoestel dat de oproep ontvangt (de bestemming). Er is een tijdelijk pad of circuit gecreëerd voor de duur van het telefoongesprek. Als een verbinding of apparaat in het circuit is mislukt, is de oproep afgebroken. Om opnieuw verbinding te maken, moest er een nieuwe oproep worden gedaan met een nieuw circuit. Dit verbindingsproces wordt een circuitgeschakeld proces genoemd en wordt geïllustreerd in de afbeelding.

Veel circuitgeschakelde netwerken geven voorrang aan bestaande circuitverbindingen ten koste van nieuwe circuitverzoeken. Nadat een circuit tot stand is gebracht, zelfs als er geen communicatie plaatsvindt tussen de personen aan beide uiteinden van het gesprek, blijft het circuit verbonden en worden de bronnen gebruikt totdat een van de partijen de oproep verbreekt. Omdat er maar zoveel circuits kunnen worden gemaakt, is het mogelijk om een ​​bericht te krijgen dat alle circuits bezet zijn en dat er geen oproep kan worden geplaatst. De kosten voor het creëren van veel alternatieve paden met voldoende capaciteit om een ​​groot aantal gelijktijdige circuits te ondersteunen, en de technologieën die nodig zijn om weggevallen circuits dynamisch opnieuw te creëren in geval van een storing, zijn de reden waarom circuitgeschakelde technologie niet optimaal was voor internet.

1.3.2.3 Fouttolerantie in pakketgeschakelde netwerken

Pakketgeschakelde netwerken

In de zoektocht naar een netwerk dat fouttoleranter was, onderzochten de vroege internetontwerpers pakketgeschakelde netwerken. Het uitgangspunt voor dit type netwerk is dat een enkel bericht kan worden opgesplitst in meerdere berichtblokken, waarbij elk berichtenblok adresinformatie bevat om het herkomstpunt en de eindbestemming aan te geven. Met behulp van deze ingesloten informatie kunnen deze berichtblokken, pakketten genoemd, via verschillende paden via het netwerk worden verzonden en weer in het oorspronkelijke bericht worden samengevoegd wanneer ze hun bestemming bereiken, zoals weergegeven in de afbeelding.

De apparaten binnen het netwerk zelf zijn doorgaans niet op de hoogte van de inhoud van de individuele pakketten. Alleen zichtbaar zijn de adressen van zowel de bron als de eindbestemming. Deze adressen worden vaak IP-adressen genoemd, weergegeven in een decimaal formaat met punten zoals 10.10.10.10. Elk pakket wordt onafhankelijk van de ene locatie naar de andere verzonden. Op elke locatie wordt een routeringsbeslissing genomen over welk pad moet worden gebruikt om het pakket naar zijn eindbestemming door te sturen. Dit zou hetzelfde zijn als het schrijven van een lang bericht aan een vriend met behulp van tien ansichtkaarten. Elke briefkaart heeft het bestemmingsadres van de ontvanger. Terwijl de briefkaarten door het postsysteem worden gestuurd, wordt het bestemmingsadres gebruikt om het volgende pad te bepalen dat de briefkaart moet volgen. Uiteindelijk worden ze afgeleverd op het adres dat op de ansichtkaarten staat.

Als een eerder gebruikt pad niet langer beschikbaar is, kan de routeringsfunctie dynamisch het volgende best beschikbare pad kiezen. Omdat de berichten in stukjes worden verzonden, in plaats van als een enkel compleet bericht, kunnen de paar pakketten die verloren kunnen gaan, opnieuw worden verzonden naar de bestemming via een ander pad. In veel gevallen is het bestemmingsapparaat niet op de hoogte van een storing of herroutering. Als we een van de ansichtkaarten onderweg kwijtraken, hoeft alleen onze ansichtkaart te worden gebruikt, dan hoeft alleen die ansichtkaart opnieuw te worden verzonden.

De behoefte aan een enkel, gereserveerd circuit van begin tot eind bestaat niet in een pakketgeschakeld netwerk. Elk stuk van een bericht kan via het netwerk worden verzonden via elk beschikbaar pad. Bovendien kunnen pakketten met stukjes berichten van verschillende bronnen tegelijkertijd door het netwerk reizen. Door een methode te bieden om dynamisch redundante paden te gebruiken, zonder tussenkomst van de gebruiker, is internet een fouttolerante communicatiemethode geworden. In onze post-analogie, terwijl onze ansichtkaart door het postsysteem reist, zullen ze het vervoer delen met andere ansichtkaarten, brieven en pakketten. Een van de ansichtkaarten kan bijvoorbeeld in een vliegtuig worden geplaatst, samen met tal van andere pakketten en brieven die naar hun eindbestemming worden vervoerd.

Hoewel pakketgeschakelde verbindingsloze netwerken de primaire infrastructuur zijn voor het huidige internet, zijn er enkele voordelen aan een verbindingsgericht systeem zoals het circuitgeschakelde telefoonsysteem. Omdat middelen op de verschillende schakellocaties zijn bestemd voor het verschaffen van een eindig aantal circuits, kan de kwaliteit en consistentie van berichten die via een verbindingsgericht netwerk worden verzonden, worden gegarandeerd. Een ander voordeel is dat de aanbieder van de dienst de gebruikers van het netwerk kosten in rekening kan brengen voor de periode dat de verbinding actief is. De mogelijkheid om gebruikers in rekening te brengen voor actieve verbindingen via het netwerk is een fundamenteel uitgangspunt van de telecommunicatiedienstenindustrie.

1.3.2.4. Schaalbare netwerken

Schaalbaarheid

Duizenden nieuwe gebruikers en serviceproviders maken wekelijks verbinding met internet. Om deze snelle groei te kunnen ondersteunen, moet internet schaalbaar zijn. Een schaalbaar netwerk kan snel worden uitgebreid om nieuwe gebruikers en applicaties te ondersteunen zonder de prestaties van de service die aan bestaande gebruikers wordt geleverd, te beïnvloeden. De figuren tonen de structuur van het internet.

Het feit dat internet kan groeien in de mate waarin het is, zonder de prestaties van individuele gebruikers ernstig te beïnvloeden, is een functie van het ontwerp van de protocollen en onderliggende technologieën waarop het is gebouwd. Het internet heeft een hiërarchische gelaagde structuur voor adressering, naamgeving en connectiviteitsservices. Als gevolg hiervan hoeft netwerkverkeer dat is bestemd voor lokale of regionale diensten niet naar een centraal punt voor distributie te reizen. Gemeenschappelijke services kunnen in verschillende regio’s worden gedupliceerd, waardoor verkeer van de hogere backbone-netwerken wordt gehouden.

Schaalbaarheid verwijst ook naar de mogelijkheid om nieuwe producten en toepassingen te accepteren. Hoewel er geen enkele organisatie is die het internet reguleert, werken de vele afzonderlijke netwerken die internetconnectiviteit bieden samen om geaccepteerde standaarden en protocollen te volgen. Door zich aan de normen te houden, kunnen de fabrikanten van hardware en software zich concentreren op productontwikkeling en verbeteringen op het gebied van prestaties en capaciteit, wetende dat de nieuwe producten kunnen integreren met en verbeteren van de bestaande infrastructuur.

De huidige internetarchitectuur, hoewel zeer schaalbaar, kan mogelijk niet altijd het tempo van de gebruikersvraag bijbenen. Nieuwe protocollen en adresstructuren zijn in ontwikkeling om te voldoen aan de toenemende snelheid waarmee internettoepassingen en -diensten worden toegevoegd.

1.3.2.5. QoS voorzien

Kwaliteit van de dienstverlening

Quality of Service (QoS) is tegenwoordig ook een steeds grotere vereiste voor netwerken. Nieuwe toepassingen die via internetwerken beschikbaar zijn voor gebruikers, zoals spraak- en live video-uitzendingen, zoals weergegeven in figuur 1, scheppen hogere verwachtingen voor de kwaliteit van de geleverde diensten. Heb je ooit geprobeerd een video te bekijken met constante pauzes en pauzes?

Netwerken moeten voorspelbare, meetbare en soms gegarandeerde diensten bieden. De pakketgeschakelde netwerkarchitectuur garandeert niet dat alle pakketten die een bepaald bericht bevatten, op tijd, in de juiste volgorde of zelfs helemaal niet aankomen.

Netwerken hebben ook mechanismen nodig om overbelast netwerkverkeer te beheren. Netwerkbandbreedte is de maat voor de gegevensoverdrachtcapaciteit van het netwerk. Met andere woorden, hoeveel informatie kan binnen een bepaalde tijd worden verzonden? Netwerkbandbreedte wordt gemeten in het aantal bits dat in één seconde kan worden verzonden, of bits per seconde (bps). Wanneer gelijktijdige communicatie via het netwerk wordt geprobeerd, kan de vraag naar netwerkbandbreedte de beschikbaarheid overschrijden, waardoor netwerkcongestie ontstaat. Het netwerk heeft simpelweg meer bits om te verzenden dan wat de bandbreedte van het communicatiekanaal kan leveren.

In de meeste gevallen, wanneer het volume van pakketten groter is dan wat kan worden getransporteerd over het netwerk, apparaten in de wachtrij staan ​​of in de wacht staan, worden de pakketten in het geheugen totdat er bronnen beschikbaar komen om ze te verzenden, zoals weergegeven in Figuur 2. Wachtrijpakketten veroorzaken vertraging omdat nieuwe pakketten kunnen pas worden verzonden nadat eerdere pakketten zijn verwerkt. Als het aantal in de wachtrij geplaatste pakketten blijft toenemen, worden de geheugenwachtrijen vol en worden de pakketten verwijderd.

Het bereiken van de vereiste QoS door het beheer van de parameters voor vertraging en pakketverlies op een netwerk wordt het geheim van een succesvolle end-to-end kwaliteitsoplossing voor applicaties. Een manier om dit te bereiken is door middel van classificatie. Om QoS-classificaties van gegevens te maken, gebruiken we een combinatie van communicatiekenmerken en het relatieve belang dat aan de toepassing wordt toegekend, zoals weergegeven in figuur 3. Vervolgens behandelen we alle gegevens binnen dezelfde classificatie volgens dezelfde regels. Tijdgevoelige communicatie, zoals spraakoverdracht, zou bijvoorbeeld anders worden geclassificeerd dan communicatie die vertraging kan verdragen, zoals bestandsoverdrachten.

Voorbeelden van prioritaire beslissingen voor een organisatie kunnen zijn:

• Tijdgevoelige communicatie – verhoog de prioriteit voor diensten zoals telefonie of videodistributie
• Niet-tijdgevoelige communicatie – verlaag de prioriteit voor het ophalen van webpagina’s of e-mail
• Zeer belangrijk voor de organisatie – verhoog de prioriteit voor productiecontrole of zakelijke transactiegegevens
• Ongewenste communicatie – verlaag de prioriteit of blokkeer ongewenste activiteiten, zoals het delen van bestanden via peer-to-peer of live entertainment

1.3.2.6. Netwerkbeveiliging voorzien

Veiligheid

Het internet is geëvolueerd van een strak gecontroleerd internetwerk van onderwijs- en overheidsorganisaties tot een breed toegankelijk middel voor de overdracht van zakelijke en persoonlijke communicatie. Als gevolg hiervan zijn de beveiligingsvereisten van het netwerk veranderd. De netwerkinfrastructuur, services en de gegevens op netwerkapparaten zijn cruciale persoonlijke en zakelijke activa. Het compromitteren van de integriteit van deze activa kan ernstige gevolgen hebben, zoals:

• Netwerkstoringen die communicatie en transacties verhinderen, met als gevolg verlies van omzet
• Intellectuele eigendom (onderzoeksideeën, patenten of ontwerpen) dat wordt gestolen en gebruikt door een concurrent
• Persoonlijke of privé-informatie die in gevaar is gebracht of openbaar is gemaakt zonder toestemming van de gebruiker
• Misleiding en verlies van persoonlijke of zakelijke fondsen
• Verlies van belangrijke gegevens die veel tijd kosten om te vervangen of die onvervangbaar zijn

Er zijn twee soorten netwerkbeveiligingsproblemen die moeten worden aangepakt: netwerkinfrastructuurbeveiliging en informatiebeveiliging.

Het beveiligen van een netwerkinfrastructuur omvat de fysieke beveiliging van apparaten die netwerkconnectiviteit bieden, en het voorkomen van ongeautoriseerde toegang tot de beheersoftware die erop staat.

Informatiebeveiliging verwijst naar het beschermen van de informatie in de pakketten die via het netwerk worden verzonden en de informatie die is opgeslagen op op het netwerk aangesloten apparaten. Beveiligingsmaatregelen in een netwerk moeten:

• Voorkom ongeoorloofde openbaarmaking
• Voorkom diefstal van informatie
• Voorkom ongeoorloofde wijziging van informatie
• Voorkom Denial of Service (DoS)

Om de doelen van netwerkbeveiliging te bereiken, zijn er drie primaire vereisten, zoals weergegeven in voorgaande figuur:

• Vertrouwelijkheid waarborgen – Vertrouwelijkheid van gegevens betekent dat alleen de beoogde en geautoriseerde ontvangers – individuen, processen of apparaten – toegang hebben tot gegevens en deze kunnen lezen. Dit wordt bereikt door een sterk systeem voor gebruikersauthenticatie te hebben, wachtwoorden af ​​te dwingen die moeilijk te raden zijn en gebruikers te verplichten ze regelmatig te wijzigen. Het versleutelen van gegevens, zodat alleen de beoogde ontvanger ze kan lezen, maakt ook deel uit van de vertrouwelijkheid.
• Communicatie-integriteit behouden – Gegevensintegriteit betekent dat u er zeker van kunt zijn dat de informatie tijdens de verzending niet is gewijzigd, van oorsprong tot bestemming. De gegevensintegriteit kan worden aangetast wanneer informatie opzettelijk of per ongeluk is beschadigd. Gegevensintegriteit wordt mogelijk gemaakt door validatie van de afzender te vereisen en door mechanismen te gebruiken om te valideren dat het pakket tijdens de verzending niet is veranderd.
• Beschikbaarheid garanderen – Beschikbaarheid betekent de zekerheid hebben van tijdige en betrouwbare toegang tot datadiensten voor geautoriseerde gebruikers. Netwerkfirewall-apparaten, samen met desktop- en server-antivirussoftware, kunnen de betrouwbaarheid van het systeem en de robuustheid garanderen om dergelijke aanvallen te detecteren, af te weren en ermee om te gaan. Het bouwen van volledig redundante netwerkinfrastructuren, met weinig enkele storingspunten, kan de impact van deze bedreigingen verminderen.

1.4. De veranderende netwerkomgeving

1.4.1. Netwerk trends

1.4.1.1. Nieuwe trends

Als je kijkt naar hoe internet zoveel dingen heeft veranderd die mensen dagelijks doen, is het moeilijk te geloven dat het voor de meeste mensen pas ongeveer 20 jaar bestaat. Het heeft echt de manier veranderd waarop individuen en organisaties communiceren. Voordat internet zo algemeen beschikbaar werd, vertrouwden organisaties en kleine bedrijven bijvoorbeeld grotendeels op gedrukte marketing om consumenten bewust te maken van hun producten. Het was voor bedrijven moeilijk om te bepalen welke huishoudens potentiële klanten waren, dus maakten bedrijven gebruik van massaprintmarketingprogramma’s. Deze programma’s waren duur en varieerden in effectiviteit. Vergelijk dat eens met hoe consumenten tegenwoordig worden bereikt. De meeste bedrijven zijn op internet aanwezig waar consumenten meer te weten kunnen komen over hun producten, recensies van andere klanten kunnen lezen en producten rechtstreeks vanaf de website kunnen bestellen. Sociale netwerksites werken samen met bedrijven om producten en diensten te promoten. Bloggers werken samen met bedrijven om producten en diensten onder de aandacht te brengen en te onderschrijven. Het grootste deel van deze productplaatsing is gericht op de potentiële consument, in plaats van op de massa. Figuur 1 laat in de nabije toekomst verschillende voorspellingen voor internet zien.

Nu nieuwe technologieën en apparaten voor eindgebruikers op de markt komen, moeten bedrijven en consumenten zich blijven aanpassen aan deze steeds veranderende omgeving. De rol van het netwerk transformeert om de verbindingen van mensen, apparaten en informatie mogelijk te maken. Er zijn verschillende nieuwe netwerktrends die organisaties en consumenten zullen beïnvloeden. Enkele van de toptrends zijn:

• Elk apparaat, elke inhoud, elke manier
• Online samenwerking
• Video
• Cloud computing

Deze trends hangen met elkaar samen en zullen de komende jaren op elkaar blijven bouwen. De volgende onderwerpen zullen deze trends in meer detail behandelen.

Maar onthoud dat er elke dag nieuwe trends worden bedacht en ontwikkeld. Hoe denk je dat het internet de komende 10 jaar zal veranderen? 20 jaar? Figuur 2 is een video die enkele gedachten van Cisco over toekomstige ontwikkelingen laat zien.

Hou rekening met de volgende voorspellingen:

• Tegen 2014 zal het verkeer door draadloze apparaten het verkeer door bedrade apparaten overtreffen.
• Tegen 2015 zal de hoeveelheid inhoud die jaarlijks op internet wordt verspreid 540.000 keer zo groot zijn als de hoeveelheid die in 2003 is afgelegd.
• In 2015 zal 90% van alle inhoud op internet op video zijn gebaseerd.
• Tegen 2015 zullen er elke seconde een miljoen videominuten over het internet gaan.
• In 2016 zal het jaarlijkse wereldwijde IP-verkeer de zettabyte-drempel overschrijden (1.180.591.620.717.411.303.424 bytes).
• In 2016 zal het aantal apparaten dat op IP-netwerken is aangesloten bijna drie keer zo hoog zijn als de wereldbevolking.
• Tegen 2016 zal er elke seconde 1,2 miljoen minuten aan videocontent over het netwerk gaan.
• Tegen 2020 zullen 50 miljard apparaten zijn verbonden met internet.

1.4.1.2. BYOD

Bring Your Own Device (BYOD)

Het concept van elk apparaat, voor welke inhoud dan ook, is hoe dan ook een belangrijke wereldwijde trend die aanzienlijke veranderingen vereist in de manier waarop apparaten worden gebruikt. Deze trend staat bekend als Bring Your Own Device (BYOD).

BYOD gaat over eindgebruikers die de vrijheid hebben om persoonlijke tools te gebruiken om toegang te krijgen tot informatie en te communiceren via een bedrijfs- of campusnetwerk. Met de groei van consumentenapparaten en de daarmee samenhangende daling van de kosten, kunnen werknemers en studenten naar verwachting beschikken over enkele van de meest geavanceerde computer- en netwerkhulpmiddelen voor persoonlijk gebruik. Deze persoonlijke tools omvatten laptops, netbooks, tablets, smartphones en e-readers. Dit kunnen apparaten zijn die door het bedrijf of de school zijn gekocht, door het individu zijn gekocht, of beide.

BYOD betekent elk apparaat, met elk eigendom, overal gebruikt. In het verleden moest bijvoorbeeld een student die toegang tot het campusnetwerk of internet nodig had, een van de computers van de school gebruiken. Deze apparaten waren doorgaans beperkt en werden alleen gezien als hulpmiddelen voor werk in de klas of in de bibliotheek. Uitgebreide connectiviteit via mobiele en externe toegang tot het campusnetwerk geeft studenten enorme flexibiliteit en meer leermogelijkheden voor de student.

BYOD is een invloedrijke trend die elke IT-organisatie heeft of zal raken.

1.4.1.3. Online samenwerking

Online samenwerking

Individuen willen verbinding maken met het netwerk, niet alleen om toegang te krijgen tot datatoepassingen, maar ook om met elkaar samen te werken. Samenwerking wordt gedefinieerd als ‘de handeling van het werken met een ander of anderen aan een gezamenlijk project’.

Voor bedrijven is samenwerking een cruciale en strategische prioriteit. Om concurrerend te blijven, moeten organisaties drie primaire samenwerkingsvragen beantwoorden:

• Hoe kunnen ze iedereen op dezelfde pagina krijgen?
• Hoe kunnen ze, met verminderde budgetten en personeel, de middelen in evenwicht brengen om op meer plaatsen tegelijk te zijn?
• Hoe kunnen ze persoonlijke relaties onderhouden met een groeiend netwerk van collega’s, klanten, partners en collega’s in een omgeving die meer afhankelijk is van 24-uurs connectiviteit?

Samenwerking is ook een prioriteit in het onderwijs. Studenten moeten samenwerken om elkaar te helpen bij het leren, teamvaardigheden te ontwikkelen die in de beroepsbevolking worden gebruikt, en om samen te werken aan teamgebaseerde projecten.

Een manier om deze vragen te beantwoorden en aan deze eisen te voldoen in de huidige omgeving, is via online samenwerkingstools. In traditionele werkomgevingen en met BYOD-omgevingen profiteren individuen van spraak-, video- en conferentiediensten bij samenwerkingsinspanningen.

De mogelijkheid om online samen te werken verandert bedrijfsprocessen. Met nieuwe en groeiende samenwerkingstools kunnen individuen snel en gemakkelijk samenwerken, ongeacht de fysieke locatie. Organisaties hebben veel meer flexibiliteit in de manier waarop ze zijn georganiseerd. Individuen zijn niet langer beperkt tot fysieke locaties. Vakkennis is gemakkelijker toegankelijk dan ooit tevoren. Door uitbreidingen in samenwerking kunnen organisaties hun informatieverzameling, innovatie en productiviteit verbeteren. De afbeelding somt enkele voordelen op van online samenwerking.

Collaboration tools bieden werknemers, studenten, docenten, klanten en partners een manier om direct contact te leggen, te communiceren en zaken te doen, via de communicatiekanalen die ze verkiezen, en om hun doelstellingen te bereiken.

Voordelen van het opnemen van samenwerkingstools in een bedrijfsstrategie zijn onder meer:

• Klanttevredenheid verbeteren – De kwaliteit van de klant verbeteren ervaart door een directe online aanwezigheid en communicatie mechanisme.
• Verhoog de communicatiekeuzes – Bied een breder scala aan communicatiekanalen, terwijl de kosten worden verlaagd en de tevredenheid wordt verbeterd.
• Optimaliseer teamprestaties – Bouw vertrouwen op en deel informatie over verschillende groepen: bedrijven en regio’s om de flexibiliteit van bedrijven te vergroten.
• Maak mobiele gebruikers mogelijk • Bied werknemers flexibiliteit en tevredenheid door ze overal te laten werken met elk vooraf ingesteld apparaat.
• Verbeter de communicatie van de organisatie – Communiceer effectief naar de hele organisatie door online forums of bedrijfsbrede online bijeenkomsten waarbij alle bedrijfsniveaus kunnen deelnemen en zich betrokken voelen.
• Transformeer training en evenementenbeheer – Lever een interactief strategie om hoge bedrijfsprestaties te bereiken door middel van een gedegen training, zonder extra reiskosten voor persoonlijke interacties.
• Verbeter het facilitair beheer. • Creëer een nieuwe werkplek die veilige en flexibele werkopties biedt om teamwerk te verbeteren en de productiviteit te verhogen, terwijl tegelijkertijd de kosten van onroerend goed en fysieke werkplekvereisten worden verlaagd.

1.4.1.4. Video communicatie

Videocommunicatie

Een andere trend in netwerken die cruciaal is bij communicatie en samenwerking is video. Video wordt gebruikt voor communicatie, samenwerking en amusement. Videogesprekken worden steeds populairder, waardoor communicatie als onderdeel van het menselijk netwerk wordt vergemakkelijkt. Met en internetverbinding kunnen videogesprekken van en naar overal worden gevoerd, ook thuis of op het werk.

Videogesprekken en videoconferenties blijken bijzonder krachtig voor verkoopprocessen en voor zakendoen. Video is een handig hulpmiddel om op afstand zaken te doen, zowel lokaal als wereldwijd. Tegenwoordig gebruiken bedrijven video om de manier waarop ze zaken doen te transformeren. Video helpt bedrijven een concurrentievoordeel te creëren, de kosten te verlagen en de impact op het milieu te verminderen door de behoefte aan reizen te verminderen. Figuur 1 toont de trend van video in communicatie.

Zowel consumenten als bedrijven sturen deze verandering aan. Video wordt een essentiële vereiste voor effectieve samenwerking, aangezien organisaties zich uitstrekken over geografische en culturele grenzen. Video-gebruikers eisen nu de mogelijkheid om alle inhoud, op elk apparaat, overal te bekijken.

Bedrijven erkennen ook de rol van video om het menselijke netwerk te verbeteren. De groei van media en het nieuwe gebruik dat ervan wordt gemaakt, zorgt ervoor dat audio en video moeten worden geïntegreerd in vele vormen van communicatie. De audioconferentie zal naast de videoconferentie bestaan. Samenwerkingstools die zijn ontworpen om gedistribueerde werknemers te koppelen, integreren desktopvideo om teams dichter bij elkaar te brengen.

Er zijn veel drijfveren en voordelen voor het opnemen van een strategie voor het gebruik van video. Elke organisatie is uniek. De exacte mix en de aard van de drijfveren voor het adopteren van video, varieert van organisatie tot organisatie en per bedrijfsfunctie. Marketing kan zich bijvoorbeeld richten op globalisering en snel veranderende smaak van de consument; terwijl de focus van de Chief Information Officer (CIO) kan liggen op kostenbesparingen door het verminderen van de reiskosten van werknemers die face-to-face moeten vergaderen. Figuur 2 geeft een overzicht van enkele van de drijfveren voor organisaties om een ​​video-oplossingsstrategie te ontwikkelen en te implementeren.

Een andere trend in video is video-on-demand en het streamen van livevideo. Door video via het netwerk te leveren, kunnen we films en televisieprogramma’s bekijken wanneer en waar we willen.

Drijfveren om een videostrategie implementeren:

• Een wereldwijd platform en realtime samenwerking – Creëer samenwerkingsteams die de bedrijfs- en nationale grenzen overspannen: en geografische gebieden.
• Kosten verlagen en groene IT – Door reizen te vermijden, worden zowel de kosten als de CO2-uitstoot verminderd.
• Nieuwe kansen voor IP-convergentie – Convergerende videotoepassingen, zoals hign-detinition videosamenwerking, videobewakingssystemen en videoreclame op één IP-netwerk.
• Media-explosie – Sterk dalende kosten van videocamera’s en een nieuwe generatie hoogwaardige, goedkope apparaten maakten van gebruikers potentiële filmproducenten.
• Sociale netwerken – Het sociale netwerk-fenomeen kan net zo effectief zijn in het bedrijfsleven als in een sociale omgeving. Zo filmen werknemers steeds vaker korte video’s om best practices met collega’s te verstrikken: en om collega’s te informeren over projecten en initiatieven.
• Eisen aan universele mediatoegang – Gebruikers eisen toegang tot rich-mediatoepassingen, waar ze ook zijn, en op elk apparaat. Deelname aan videoconferenties, het bekijken van de nieuwste communicaties van leidinggevenden en samenwerking met collega’s zijn toepassingen die toegankelijk moeten zijn voor werknemers, ongeacht hun werklocatie.

1.4.1.5. Cloud computing

Cloud computing

Cloud computing is het gebruik van computerbronnen (hardware en software) die als een service via een netwerk worden geleverd. Een bedrijf gebruikt de hardware en software in de cloud en hiervoor worden servicekosten in rekening gebracht.

Lokale computers hoeven niet langer al het “zware werk” te doen als het gaat om het draaien van netwerktoepassingen. Het netwerk van computers waaruit de cloud bestaat, verwerkt ze in plaats daarvan. De hardware- en softwarevereisten van de gebruiker worden verlaagd. De computer van de gebruiker moet communiceren met de cloud met behulp van software, mogelijk een webbrowser, en het cloudnetwerk zorgt voor de rest.

Cloud computing is een andere wereldwijde trend die de manier verandert waarop we gegevens openen en opslaan. Cloud computing omvat elke dienst op abonnementsbasis of tegen betaling per gebruik, in realtime via internet. Met cloud computing kunnen we persoonlijke bestanden opslaan en zelfs een back-up maken van onze volledige harde schijf op servers via internet. Toepassingen zoals tekstverwerking en fotobewerking zijn toegankelijk via de cloud.

Voor bedrijven breidt cloud computing de mogelijkheden van IT uit zonder investeringen in nieuwe infrastructuur, opleiding van nieuw personeel of licenties voor nieuwe software. Deze services zijn op aanvraag beschikbaar en economisch geleverd aan elk apparaat, waar ook ter wereld, zonder de beveiliging of functie in gevaar te brengen.

De term ‘cloud computing’ verwijst eigenlijk naar webgebaseerde computing. Online bankieren, online winkels en het online downloaden van muziek zijn allemaal voorbeelden van cloud computing. Cloudapplicaties worden meestal via een webbrowser aan de gebruiker geleverd. Gebruikers hoeven geen software op hun eindapparaat te hebben geïnstalleerd. Hierdoor kunnen veel verschillende soorten apparaten verbinding maken met de cloud.

Cloud computing biedt de volgende potentiële voordelen:

• Flexibiliteit in de organisatie – Gebruikers hebben altijd en overal toegang tot de informatie via een webbrowser.
• Flexibiliteit en snelle implementatie – de IT-afdeling kan zich concentreren op het leveren van de tools om de informatie en kennis uit databases, bestanden en mensen te ontginnen, analyseren en delen.
• Lagere infrastructuurkosten – Technologie wordt verplaatst van on-site naar een cloudprovider, waardoor de kosten van hardware en applicaties worden geëlimineerd.
• Heroriëntatie van IT-middelen – Kostenbesparingen van hardware en applicaties kunnen elders worden toegepast.
• Creatie van nieuwe bedrijfsmodellen – Toepassingen en middelen zijn gemakkelijk toegankelijk, zodat bedrijven snel kunnen reageren op klantbehoeften. Dit helpt hen strategieën te ontwikkelen om innovatie te bevorderen en mogelijk nieuwe markten te betreden.

1.4.1.6. Data centers

Cloud computing is mogelijk dankzij datacenters. Een datacenter is een faciliteit die wordt gebruikt om computersystemen en bijbehorende componenten te huisvesten, waaronder:

• Redundante datacommunicatieverbindingen
• Snelle virtuele servers (ook wel serverfarms of serverclusters genoemd)
• Redundante opslagsystemen (maakt doorgaans gebruik van SAN-technologie)
• Redundante of reservevoedingen
• Omgevingsbediening (bijv. Airconditioning, brandbestrijding)
• Beveiligings apparaten

Een datacenter kan een ruimte van een gebouw, een of meer verdiepingen of een heel gebouw beslaan. Moderne datacenters maken gebruik van cloud computing en virtualisatie om grote datatransacties efficiënt af te handelen. Virtualisatie is het creëren van een virtuele versie van iets, zoals een hardwareplatform, besturingssysteem (OS), opslagapparaat of netwerkbronnen. Hoewel een fysieke computer een echt discreet apparaat is, bestaat een virtuele machine uit een reeks bestanden en programma’s die op een echt fysiek systeem worden uitgevoerd. In tegenstelling tot multitasking, waarbij meerdere programma’s op hetzelfde besturingssysteem worden uitgevoerd; virtualisatie draait meerdere verschillende besturingssystemen parallel op een enkele CPU. Dit verlaagt de administratieve en kostenoverhead drastisch.

Datacenters zijn doorgaans erg duur om te bouwen en te onderhouden. Daarom gebruiken alleen grote organisaties privaat gebouwde datacenters om hun data te huisvesten en diensten aan gebruikers te leveren. Een groot ziekenhuis kan bijvoorbeeld een apart datacenter bezitten waar patiëntendossiers elektronisch worden bijgehouden. Kleinere organisaties, die het zich niet kunnen veroorloven om hun eigen privé-datacenter te onderhouden, kunnen de totale eigendomskosten verlagen door servers en opslagdiensten te leasen van een grotere datacenterorganisatie in de cloud.

1.4.2. Netwerktechnologiën voor het huis

1.4.2.1. Technologie trends in het huis

Netwerktrends beïnvloeden niet alleen de manier waarop we communiceren op het werk en op school, ze veranderen ook zowat elk aspect van het huis.

De nieuwste huistrends zijn ‘smart home technology’. Smart Home-technologie is technologie die is geïntegreerd in alledaagse apparaten, waardoor ze kunnen worden verbonden met andere apparaten, waardoor ze ‘slimmer’ of geautomatiseerd worden. Stel je bijvoorbeeld voor dat je een gerecht kunt bereiden en het in de oven kunt zetten om te koken voordat je het huis voor de dag verlaat. Stel je voor dat de oven ‘op de hoogte was’ van het gerecht dat hij aan het koken was en verbonden was met je ‘evenementenkalender’ zodat deze kon bepalen hoe laat je beschikbaar zou moeten zijn om te eten, en de starttijden en de duur van het koken dienovereenkomstig zou kunnen aanpassen. Het kan zelfs kooktijden en temperaturen aanpassen op basis van wijzigingen in het schema. Bovendien kan de gebruiker via een smartphone- of tabletverbinding rechtstreeks verbinding maken met de oven om de gewenste aanpassingen te maken. Als het gerecht “beschikbaar” is, stuurt de oven een waarschuwingsbericht naar een gespecificeerd eindgebruikerapparaat dat het gerecht klaar is en opwarmt.

Dit scenario duurt niet lang meer. In feite wordt momenteel slimme huistechnologie ontwikkeld voor alle kamers in een huis. Slimme huistechnologie zal meer realiteit worden naarmate thuisnetwerken en snelle internettechnologie steeds meer in huizen worden verspreid. Dagelijks worden nieuwe technologieën voor thuisnetwerken ontwikkeld om aan dit soort groeiende technologische behoeften te voldoen.

1.4.2.2. Powerline netwerken

Powerline-netwerken zijn een opkomende trend voor thuisnetwerken waarbij bestaande elektrische bedrading wordt gebruikt om apparaten aan te sluiten, zoals weergegeven in de afbeelding. Het concept van “geen nieuwe draden” betekent de mogelijkheid om een apparaat op het netwerk aan te sluiten waar er een stopcontact is. Dit bespaart de kosten voor het installeren van datakabels en zonder extra kosten voor de elektriciteitsrekening. Powerline-netwerken gebruiken dezelfde bedrading die elektriciteit levert en verzendt informatie door gegevens op bepaalde frequenties te verzenden, vergelijkbaar met dezelfde technologie die wordt gebruikt voor DSL.

Met behulp van een HomePlug-standaard powerline-adapter kunnen apparaten overal waar een stopcontact is verbinding maken met het LAN. Powerline-netwerken zijn vooral handig wanneer draadloze toegangspunten niet kunnen worden gebruikt of niet alle apparaten in huis kunnen bereiken. Powerline-netwerken zijn niet bedoeld als vervanging van speciale bekabeling voor datanetwerken. Het is echter een alternatief wanneer datanetwerkkabels of draadloze communicatie geen haalbare optie zijn.

1.4.2.3. Draadloze breedband

Verbinding maken met internet is van vitaal belang in smart home-technologie. DSL en kabel zijn veelgebruikte technologieën om huizen en kleine bedrijven met internet te verbinden. Draadloos kan echter in veel gebieden een andere optie zijn.

Draadloze internetprovider (WISP)

Wireless Internet Service Provider (WISP) is een ISP die abonnees verbindt met een aangewezen toegangspunt of hotspot met behulp van vergelijkbare draadloze technologieën die te vinden zijn in draadloze thuisnetwerken (WLAN’s) thuis. WISP’s komen vaker voor in landelijke omgevingen waar geen DSL- of kabeldiensten beschikbaar zijn.

Hoewel een aparte zendmast voor de antenne kan worden geïnstalleerd, is het gebruikelijk dat de antenne wordt bevestigd aan een bestaande verhoogde constructie zoals een watertoren of een radiotoren. Een kleine schotel of antenne wordt geïnstalleerd op het dak van de abonnee binnen het bereik van de WISP-zender. De toegangseenheid van de abonnee is verbonden met het bekabelde netwerk in huis. Vanuit het perspectief van de thuisgebruiker is de configuratie niet veel anders dan DSL of kabel service. Het belangrijkste verschil is dat de verbinding van het huis naar de ISP draadloos is in plaats van een fysieke kabel.

Draadloze breedbanddienst

Een andere draadloze oplossing voor thuis en kleine bedrijven is draadloze breedband. Dit maakt gebruik van dezelfde mobiele technologie die wordt gebruikt om toegang te krijgen tot internet met een smartphone of tablet. Buiten het huis is een antenne geïnstalleerd die draadloze of bedrade verbindingen biedt voor apparaten in huis. In veel gebieden concurreert draadloze breedband thuis rechtstreeks met DSL- en kabeldiensten.

1.4.3. Netwerkbeveiliging

1.4.3.1. Beveiligingsbedreigingen

Netwerkbeveiliging is een integraal onderdeel van computernetwerken, ongeacht of het netwerk beperkt is tot een thuisomgeving met een enkele verbinding met internet of zo groot is als een bedrijf met duizenden gebruikers. De geïmplementeerde netwerkbeveiliging moet rekening houden met de omgeving, evenals met de tools en vereisten van het netwerk. Het moet in staat zijn om gegevens te beveiligen en tegelijkertijd de kwaliteit van de service die van het netwerk wordt verwacht, mogelijk te maken.

Het beveiligen van een netwerk omvat protocollen, technologieën, apparaten, tools en technieken om gegevens te beveiligen en bedreigingen te verminderen. Veel externe bedreigingen voor netwerkbeveiliging zijn tegenwoordig verspreid over internet. De meest voorkomende externe bedreigingen voor netwerken zijn:

• Virussen, wormen en Trojaanse paarden – schadelijke software en willekeurige code die op een gebruikersapparaat wordt uitgevoerd
• Spyware en adware – software die op een gebruikersapparaat is geïnstalleerd en die in het geheim informatie over de gebruiker verzamelt
• Zero-day-aanvallen, ook wel zero-hour-aanvallen genoemd – een aanval die plaatsvindt op de eerste dag dat een kwetsbaarheid bekend wordt
• Hackeraanvallen – een aanval door een persoon met kennis van zaken op gebruikersapparaten of netwerkbronnen
• Denial of service-aanvallen – aanvallen die zijn ontworpen om toepassingen en processen op een netwerkapparaat te vertragen of te laten crashen
• Onderschepping en diefstal van gegevens – een aanval om privégegevens van het netwerk van een organisatie vast te leggen
• Identiteitsdiefstal – een aanval om de inloggegevens van een gebruiker te stelen om toegang te krijgen tot privégegevens

Het is even belangrijk om rekening te houden met interne bedreigingen. Er zijn veel onderzoeken die aantonen dat de meest voorkomende datalekken plaatsvinden door interne gebruikers van het netwerk. Dit kan worden toegeschreven aan verloren of gestolen apparaten, onopzettelijk misbruik door werknemers en in de zakelijke omgeving, zelfs aan kwaadwillende werknemers. Met de evoluerende BYOD-strategieën zijn bedrijfsgegevens veel kwetsbaarder. Daarom is het bij het ontwikkelen van een beveiligingsbeleid belangrijk om zowel externe als interne veiligheidsbedreigingen aan te pakken.

1.4.3.2. Beveiligingsoplossingen

Geen enkele oplossing kan het netwerk beschermen tegen de verschillende bedreigingen die er bestaan. Om deze reden moet beveiliging in meerdere lagen worden geïmplementeerd, met meer dan één beveiligingsoplossing. Als een beveiligingscomponent het netwerk niet kan identificeren en beschermen, staan ​​andere nog steeds.

Een beveiliging van een thuisnetwerk is meestal vrij eenvoudig. Het wordt over het algemeen geïmplementeerd op de verbindende host-apparaten, evenals op het punt van verbinding met internet, en kan zelfs vertrouwen op gecontracteerde services van de ISP.

De implementatie van netwerkbeveiliging voor een bedrijfsnetwerk bestaat daarentegen meestal uit veel componenten die in het netwerk zijn ingebouwd om verkeer te monitoren en te filteren. Idealiter werken alle componenten samen, wat het onderhoud minimaliseert en de veiligheid verbetert.

Netwerkbeveiligingscomponenten voor een thuis- of klein kantoornetwerk moeten ten minste het volgende omvatten:

• Antivirus en antispyware – om apparaten van gebruikers te beschermen tegen schadelijke software
• Firewall-filtering – om onbevoegde toegang tot het netwerk te blokkeren. Dit kan een hostgebaseerd firewallsysteem zijn dat is geïmplementeerd om ongeautoriseerde toegang tot het hostapparaat te voorkomen, of een basisfilterservice op de thuisrouter om ongeautoriseerde toegang van de buitenwereld tot het netwerk te voorkomen.

Naast het bovenstaande hebben grotere netwerken en bedrijfsnetwerken vaak andere beveiligingsvereisten:

• Dedicated firewall-systemen – om meer geavanceerde firewall-mogelijkheden te bieden die grote hoeveelheden verkeer met meer granulariteit kunnen filteren
• Toegangscontrolelijsten (ACL) – om toegang en doorsturen van verkeer verder te filteren
• Inbraakpreventiesystemen (IPS) – om snel verspreidende bedreigingen te identificeren, zoals zero-day- of zero-hour-aanvallen
• Virtual Private Networks (VPN) – om veilige toegang te bieden aan externe medewerkers

Bij netwerkbeveiligingsvereisten moet rekening worden gehouden met de netwerkomgeving, de verschillende toepassingen en computervereisten. Zowel thuisomgevingen als bedrijven moeten hun gegevens kunnen beveiligen, terwijl ze toch de kwaliteit van de dienstverlening moeten kunnen bieden die van elke technologie wordt verwacht. Bovendien moet de geïmplementeerde beveiligingsoplossing aanpasbaar zijn aan de groeiende en veranderende trends van het netwerk.

De studie van netwerkbeveiligingsbedreigingen en mitigatietechnieken begint met een duidelijk begrip van de onderliggende switching- en routeringsinfrastructuur die wordt gebruikt om netwerkdiensten te organiseren.

1.4.4. Netwerkarchitecturen

1.4.4.1. Cisco netwerkarchitecturen

De rol van het netwerk is veranderd van een data-only netwerk naar een systeem dat de verbinding van mensen, apparaten en informatie mogelijk maakt in een media-rijke, geconvergeerde netwerkomgeving. Om netwerken efficiënt te laten functioneren en te laten groeien in dit type omgeving, moet het netwerk worden gebouwd op een standaard netwerkarchitectuur.

De netwerkarchitectuur verwijst naar de apparaten, verbindingen en producten die zijn geïntegreerd om de noodzakelijke technologieën en toepassingen te ondersteunen. Een goed doordachte netwerktechnologiearchitectuur zorgt voor de verbinding van elk apparaat via elke combinatie van netwerken. Het zorgt niet alleen voor connectiviteit, maar verhoogt ook de kostenefficiëntie door netwerkbeveiliging en -beheer te integreren en bedrijfsprocessen te verbeteren. Aan de basis van alle netwerkarchitecturen, en in feite aan de basis van het internet zelf, staan ​​routers en switches. Routers en schakelaars vervoeren gegevens, spraak- en videocommunicatie, maken draadloze toegang mogelijk en zorgen voor beveiliging.

Het bouwen van netwerken die onze behoeften van vandaag en de behoeften en trends van de toekomst ondersteunen, begint met een duidelijk begrip van de onderliggende schakel- en routeringsinfrastructuur. Nadat een basisrouterings- en switchnetwerkinfrastructuur is gebouwd, kunnen individuen, kleine bedrijven en organisaties hun netwerk in de loop van de tijd uitbreiden door functies en functionaliteit toe te voegen in een geïntegreerde oplossing.

1.4.4.2. CCNA

Naarmate het gebruik van deze geïntegreerde, groeiende netwerken toeneemt, neemt ook de behoefte aan training toe voor individuen die netwerkoplossingen implementeren en beheren. Deze training moet beginnen met de basis van routing en switching. Het behalen van Cisco Certified Network Associate (CCNA) -certificering is de eerste stap om een ​​individu te helpen zich voor te bereiden op een carrière in netwerken.

CCNA-certificering valideert het vermogen van een individu om middelgrote routes en geschakelde netwerken te installeren, configureren, bedienen en problemen op te lossen, inclusief implementatie en verificatie van verbindingen met externe sites in een WAN. Het CCNA-curriculum omvat ook elementaire beperking van beveiligingsbedreigingen, introductie in concepten en terminologie voor draadloze netwerken en prestatiegebaseerde vaardigheden. Dit CCNA-curriculum omvat het gebruik van verschillende protocollen, zoals: IP, Open Shortest Path First (OSPF), Serial Line Interface Protocol, Frame Relay, VLAN’s, Ethernet, toegangscontrolelijsten (ACL’s) en andere.

Deze cursus helpt de weg te banen voor netwerkconcepten en basisrouting- en switchconfiguraties en is een begin op uw pad voor CCNA-certificering.

1.5. Samenvatting

Netwerken en internet hebben de manier waarop we communiceren, leren, werken en zelfs spelen veranderd.

Netwerken zijn er in alle soorten en maten. Ze kunnen variëren van eenvoudige netwerken bestaande uit twee computers tot netwerken die miljoenen apparaten met elkaar verbinden.

Het internet is het grootste netwerk dat er bestaat. In feite betekent de term internet een ‘netwerk van netwerken’. Het internet biedt de diensten waarmee we verbinding kunnen maken en communiceren met onze families, vrienden, werk en interesses.

De netwerkinfrastructuur is het platform dat het netwerk ondersteunt. Het biedt het stabiele en betrouwbare kanaal waarover communicatie kan plaatsvinden. Het bestaat uit netwerkcomponenten, waaronder eindapparatuur, tussenapparaat en netwerkmedia.

Netwerken moeten betrouwbaar zijn. Dit betekent dat het netwerk fouttolerant en schaalbaar moet zijn, servicekwaliteit moet bieden en de beveiliging van de informatie en bronnen op het netwerk moet waarborgen. Netwerkbeveiliging is een integraal onderdeel van computernetwerken, ongeacht of het netwerk beperkt is tot een thuisomgeving met een enkele verbinding met internet of zo groot is als een bedrijf met duizenden gebruikers. Geen enkele oplossing kan het netwerk beschermen tegen de verscheidenheid aan bedreigingen die er zijn. Om deze reden moet beveiliging in meerdere lagen worden geïmplementeerd, met behulp van meer dan één beveiligingsoplossing.

De netwerkinfrastructuur kan sterk variëren in termen van grootte, aantal gebruikers en aantal en soorten services die erop worden ondersteund. De netwerkinfrastructuur moet groeien en zich aanpassen om de manier waarop het netwerk wordt gebruikt te ondersteunen. Het routerings- en switchplatform vormt de basis van elke netwerkinfrastructuur.

Dit hoofdstuk richtte zich op netwerken als een primair platform voor het ondersteunen van communicatie. In het volgende hoofdstuk maakt u kennis met het Cisco Internetwork Operating System (IOS) dat wordt gebruikt om routing en switching in een Cisco-netwerkomgeving mogelijk te maken.