Dit is een begeleidende presentatie bij het hoofdstuk 3.2 van het Sleutelboek Computernetwerken. Deze presentatie mag vrij worden gebruikt, aangepast en verspreid. Meer informatie over het Sleutelboek Computernetwerken is beschikbaar op www.sleutelboek.eu

1. Transmissiemedia

2. 3.2.1 Kenmerken van netwerkbekabeling
3.2.2 Coaxiale kabel
3.2.3 Twisted pair
3.2.4 Glasvezelkabel
3.2.5 Powerline communicatie
3.2.6 WiFi
3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen

3. 3.2.1 Kenmerken van netwerkbekabeling

4. gebruikt als losse kabels
goedkoper
door verluchtingsholtes
in gebouwen
geen giftige gassen
bij brand
3.2.1 Kenmerken van netwerkbekabeling
Plenum Niet-plenum

5. Wat is een riser-kabel?
3.2.1 Kenmerken van netwerkbekabeling

6. 3.2.2 Coaxiale kabel

7. 3.2.2 Coaxiale kabel
buitenisolatie
vlechtwerk
binnenisolatie
geleider

8. 3.2.2 Coaxiale kabel
Waarom wordt een coaxkabel “coaxiaal” genoemd?

9. 3.2.2 Coaxiale kabel
thinnet coax
10Base-2
buigzame kabel met doorsnede van 6,35 mm
maximale bereik: 185 m
BNC-connector
overdrachtsnelheid: maximaal 10 Mbit/s

10. 3.2.2 Coaxiale kabel
thicknet coax
10Base-5
onbuigzame kabel met doorsnede van 12,7 mm
voor backbones van netwerken
overdrachtsnelheid: 500 Mbits/s
maximaal bereik: enkele kilometers
verbinding d.m.v. transceiver en dropcable

11. crosstalk
3.2.2 Coaxiale kabel
vervorming van het signaal  gegevensverlies

12. 3.2.3 Twisted pair

13. aantal omwentelingen afhankelijk van categorie
netwerkkabels: 4 paren
maximaal bereik: 100 m
3.2.3 Twisted pair
2 geïsoleerde koperdraden van 1 mm dik
spiraalgewijs om elkaar gewonden

14. 3.2.3 Twisted pair
unshielded twisted pair
aderparen niet afgeschermd
standaard voor netwerkbekabeling
UTP

15. 3.2.3 Twisted pair
shielded twisted pair
aderparen apart afgeschermd
in omgevingen met veel interferentie
STP

16. 3.2.3 Twisted pair
foiled twisted pair
aderparen samen afgeschermd
goedkoper dan STP, maar minder efficiënt
FTP

17. 3.2.3 Twisted pair
shielded foiled twisted pair
aderparen apart + nog eens samen afgeschermd
noodzakelijk voor CAT8-kabel
SFTP

18. 100 Mbit/s (fast Ethernet)
1 Gbit/s (gigabit Ethernet)
10 Gbit/s (10 gigabit Ethernet)
10 Mbit/s (Ethernet)
3.2.3 Twisted pair
10Base-T
100Base-T
1000Base-TX
10GBase-TX
40 Gbit/s (40 gigabit Ethernet)40GBase-TX

19. 3.2.3 Twisted pair
CAT1 spraaksignalen
CAT2 4 Mbit/s (token-ring / token-bus)
CAT3 10 Mbit/s (“voice-grade”)
CAT4 16 Mbit/s
CAT5 100 Mbit/s
CAT5E 100 Mbit/s, maar ook gigabit
CAT6 gigabit met minder signaalverlies
CAT6A gigabit, maar ook 10 gigabit
CAT7 speciaal voor 10 gigabit (STP)
CAT8 speciaal voor 40 gigabit (SFTP)

20. 3.2.3 Twisted pair
2016: nieuwe standaarden
Tot 2,5 Gbit/s over CAT5E-kabel
Tot 5 Gbit/s over CAT6-kabel
Enkel bij aangepaste apparatuur (firmware-update)

21. 3.2.3 Twisted pair
CCA = copper clad aluminium
CCS = copper clad steel
Beter: volledig koper
Goedkoper
Minder geleidend

22. 3.2.3 Twisted pair
RJ-45 stekker

23. 3.2.3 Twisted pair
Een netwerkkabel op maak maken
exacte lengte nodig, geen standaardlengte
kabel doorheen een wand monteren
prijsverschil, hoewel dat erg klein is

24. 3.2.3 Twisted pair
Een netwerkkabel op maak maken
T-568B T-568A

25. 3.2.3 Twisted pair
Wat is een cross-over kabel? Waarvoor wordt die
gebruikt?
Een telefoonkabel is ook twisted pair. Wat is het
verschil met een netwerkkabel?
In een twisted pair kabel worden slechts vier van de
acht draden effectief gebruikt. Welke functie hebben
de vier schijnbaar nutteloze draden dan?
Via twisted pair-kabels kan ook stroom geleverd
worden (PoE of power over Ethernet). Welk ap-paraat
levert dan de stroom? Geef enkele voorbeelden van
zinvol gebruik.

26. 3.2.4 Glasvezelkabel

27. 3.2.4 Glasvezelkabel
geen elektrisch maar optisch signaal (licht)
ongevoelig voor elektromagnetische interferentie
hoge snelheden over lange afstanden
veilig: gegevens kunnen niet afgetapt worden
hoge kostprijs
kabelbreuk is moeilijk te herstellen
aan glasvezelkabels werken is specialistenwerk

28. 3.2.4 Glasvezelkabel
glas in dunne draden is niet broos en breekbaar
maar sterk en buigzaam
cladding
core (cilinders)
Kunststof isolatie
metaalvezels
koper

29. 3.2.4 Glasvezelkabel
single mode fiber
lichtsignaal beweegt zich lineair voort
lichtbron: ILD (injection laser diode)
hogere overdrachtssnelheden, grotere afstanden
duurder dan multimode
backbones voor lange-afstandsverbindingen

30. 3.2.4 Glasvezelkabel
multimode fiber
lichtsignaal onder verschillende hoeken gestuurd
lichtbron: LED (light emitting diode)
hogere bandbreedte, lagere overdrachtsnelheid
kleinere afstanden (risico op straalverstrooiing)
verzwakking van signaal door reflecties

31. 3.2.4 Glasvezelkabel
multimode fiber

32. 3.2.4 Glasvezelkabel
FTTH (Fiber to the curb)
node
provider
distributiekabel

33. 3.2.4 Glasvezelkabel
FTTH (Fiber to the home)
provider

34. 3.2.4 Glasvezelkabel
Glasvezels zijn slechte warmte- en elektriciteitsgeleiders.
Met PoFO (power over fiber optics) kan ook stroom geleverd worden.
Glasvezelkabel kan niet in korte bochten worden gelegd.
Glasvezelkabel is volledig ongevoelig voor storing van buitenaf.
Het basismateriaal van glasvezelkabel is kwarts.
Multimode kabels hebben een andere grondstof dan single mode kabels.
Een kabelbreuk kan hersteld worden door middel van fusielassen.
Een multimode fiber heeft een grotere diameter dan een single-mode fiber.
FTTH (fiber to the home) kan enkel een internetverbinding aanleveren.
Glasvezeltechnologie werd uitgevonden tijdens de 2de Wereldoorlog.

35. 3.2.4 Glasvezelkabel
Wat wordt bedoeld met het begrip “dark fiber”?
Wat is een FTU (fiber termination unit)?

36. 3.2.5 Powerline communicatie

37. 3.2.5 Powerline communicatie
PLC (Powerline communication)
BPL (Broadband over Powerline)
elektriciteitsnet
draagt
netwerksignalen
Homeplug

38. 3.2.5 Powerline communicatie
gebruik van vrije frequenties op het stroomnet
opsplitsing digitaal signaal in parallelle banden
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
basis voor domoticasystemen

39. 3.2.5 Powerline communicatie
lage doorvoersnelheid, maar voldoende voor thuis
opgegeven snelheden door fabrikanten zijn in de
praktijk nooit haalbaar
maximaal bereik: 200 m
beveiliging d.m.v. encryptie
in theorie tot 253 apparaten, niet in de praktijk
signaal stopt aan de meterkast

40. 3.2.5 Powerline communicatie
Extra functies:
geïntegreerd
stopcontact
geïntegreerde
switch
geïntegreerd
access point

41. 3.2.5 Powerline communicatie
Waarvoor wordt het X10-protocol gebruikt?
Hoe kan je over hetzelfde elektriciteitsnet twee of
meer verschillende netwerken realiseren?
Wat is HomePlug PHY Green?

42. 3.2.5 Powerline communicatie
jaar
Homeplug 1.0
Homeplug 1.0 Turbo
snelheid
Homeplug AV
Homeplug AV2

43. 3.2.6 WiFi

44. 3.2.6 WiFi
radiofrequenties = weinig hinder van obstakels
afstanden tot enkele honderden meter
snelheid afhankelijk van zendvermogen en afstand
WLAN op 2,4 GHz = UHF (Ultra High Frequency)
WLAN op 5 GHz = SHF (Super High Frequency)
moderne apparatuur = dualband

45. 3.2.6 WiFi
WLAN gebruikt dezelfde protocollen als LAN
makkelijk te integreren in bekabelde netwerken
IEEE 802.11 = WiFi (Wireless Fidelity)

46. 3.2.6 WiFi
802.11 2 Mbit/s 1997: eerste versie
802.11b 11 Mbit/s
1999: eerste algemene verspreide versie
op 2,4 GHz
802.11a 54 Mbit/s
zelfde 802.11b, maar dan op 5 GHz
(signaal wordt sneller verstoord)
802.11g 54 Mbit/s
2003: opvolger van en compatibel met
802.11b
super-g
108 Mbit/s
125 Mbit/s
802.11g aan dubbele snelheid dankzij
channel bonding
802.11n
300 Mbit/s
600 Mbit/s
2009: opvolger voor 802.11g op 2,4 en 5
GHz, compatibel met oudere versies
802.11ac > 1 Gbit/s 2013: werkt enkel op 5 GHz

47. reële snelheden zijn afhankelijk van:
3.2.6 WiFi
afstand tussen
zender en
ontvanger
obstakels
interferentie met
andere apparatuur
protocol-overhead

48. WiFi 1
WiFi 2
WiFi 3
3.2.6 WiFi
deadspot

49. 3.2.6 WiFi
interne of externe antenne
draadloze netwerkadapter
zie hoofdstuk 3.3.5
Network Access Point (NAP)

50. 3.2.6 WiFi
openbare toegang tot WLAN = hotspot
zie hoofdstuk 5
beveiliging van draadloos netwerk = belangrijk
WDS (Wireless Distribution System / Wireless Bridge)

51. 3.2.6 WiFi
Is Wifi ongezond?

52. 3.2.6 WiFi
Wat is een ad-hoc draadloos netwerk?
802.11h
802.11u
802.11ad
Wat is HaLow?

53. Discussieer over de gezondheidsrisico’s door de
straling van WiFi.
3.2.6 WiFi
Wat is Wave 2?
Wat is de functie van de WiFi Alliance?

54. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
IrDA
SWAP
Bluetooth
WUSB
LiFi

55. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
IrDA
Infrared Direct Access
obstakels binnen de zichtlijn verbreken contact
in theorie snelheden tot 4 Mbit/s
bereik beperkt tot enkele meters
enkel peer-to-peer
tegenwoordig enkel nog voor afstandsbedieningen

56. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
SWAP
Shared Wireless Access Protocol
op basis van DECT-standaard
ook: HomeRF
gebruikt voor draadloze telefoontoestellen

57. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
SWAP
frequentie-hopping
bemoeilijkt afluisteren
benut de maximale bandbreedte
snelheid tot 1,6 Mbit/s (in theorie tot 20 Mbit/s)
bereik tot enkele tientallen meters

58. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
SWAP
tot 127 toestellen in één netwerk
geen concurrent voor WiFi (dankzij Intel)
obstakels verzwakken het signaal
nu enkel nog voor binnenhuistelefonie gebruikt

59. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
Bluetooth
radiolink tussen draagbare apparaten
ontwikkeld door Ericsson
(verwijzing naar de vikingkoning Blauwtand)
afstand (tot 10 m) en snelheid (2 Mbit/s) beperkt
1998: Bluetooth Special Interest Group

60. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
Bluetooth
maximum 8 apparaten in een netwerk
energiezuinig = interessant voor mobiele toestellen
eerste apparaat = master, de andere = slaves
te beperkt voor echte netwerktoepassingen
wordt enkel peer-to-peer gebruikt

61. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
WUSB
Wireless universal serial bus
WUSB-cluster
WUSB-host

62. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
WUSB
tot 127 randapparaten verbinden met computer
prestaties zijn erg afstandsgevoelig
tot 10 m, maar enkel goede prestaties bij < 2 m
werkt op ultrawideband (UWB): 3,1 tot 10,6 GHz

63. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
WUSB
voortdurend wisselen tussen frequenties
elke frequentieband is 528 MHz breed
OFDM (Orthogonal Fraquency Division Multiplexing)
3 miljoen keer/sec wisselen tussen 3 banden
meerdere WUSB-clusters in elkaars buurt storen
elkaar niet.

64. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
LiFi

65. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
LiFi
VLC = Visible Light Communication
LED-lampen die miljarden keren aan/uit flitsen
2011 – Harald Haas (D)
Lichtsensoren pikken dit op
Niet detecteerbaar voor het blote oog
Reeds gebruikt om mensen te lokaliseren

66. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
LiFi
Zeer hoge overdrachtssnelheden
Bestaande verlichting kan aangepast worden
Veilig (signaal kan niet door muren heen)
Zender en ontvanger hoeven elkaar niet te ‘zien’
Minder schadelijke gevolgen dan radiogolven
Energiezuiniger

67. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
LiFi
Werkt enkel binnenskamers
Steeds licht laten branden (energieverbruik)
LiFi-zenders noodzakelijk in elke kamer
Communicatie enkel in één richting
LiFi = enkel uitbreiding op bestaande technieken

68. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
primary - secondary
server - client
master - slave
host - client
WiFi
IrDA
Bluetooth
WUSB

69. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
P2P verbinding mogelijk
IrDA SWAP
Blue-
tooth
WUSB LiFi
P2mP verbinding mogelijk
Optische techniek
Werkt op de 2,4 GHz-band
Werkt op de ultrawideband
Niet voor communicatie tss pc’s
Full duplex mogelijk
Tientallen meter bereik
Energiezuinig
Signaal kan door muren

70. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
Waarom is het moeilijk om geheugensticks te maken
die via WUSB met een computer verbonden kunnen
worden?
Een van de problemen die bij LiFi kunnen optreden is
multipadvervorming. Wat is dat?

71. 3.2.7 Alternatieve draadloze verbindingen
1995
2000
2005
2010
2015

72. Sleutelboek Computernetwerken 2.0
Dit is een begeleidende presentatie bij
het hoofdstuk 3.2 van het Sleutelboek
Computernetwerken 2.0. Deze
presentatie mag vrij worden gebruikt,
aangepast en verspreid. Deze dia bevat de
bronvermelding en moet ten allen tijde
deel blijven uitmaken van de presentatie.
Meer informatie over het Sleutelboek
Computernetwerken 2.0 is beschikbaar op
www.sleutelboek.eu
Klik op de knop EXIT om
de presentatie af te sluiten.