Computernetwerken: Alles met elkaar verbonden

In een computernetwerk verbinden we allerlei apparaten met elkaar: computers, smartphones, tablets en andere slimme apparaten (smart devices) zoals de tv, thermostaat, babyfoons en zelfs koelkasten. Maar hoe werkt dit juist en wat zijn de voor- en nadelen? Je leert het in dit hoofdstuk over computernetwerken.

In dit hoofdstuk leer je:

  • Het belang van het verbinden van computers in een netwerk.
  • De verschillende componenten (onderdelen) van een thuisnetwerk en hun functie waaronder modem, router, switch, bekabeling en draadloze verbinding.
  • Een aantal netwerkdiensten waaronder centraal gebruikersbeheer, printserver, fileserver, webserver, mailserver & DNS.
  • Wat een IP-adres is en hoe je dit opvraagt.
  • De werking van je netwerk controleren.
  • Bestanden, mappen en printers delen op je netwerk.
  • Het nut van cloud computing.

Presentatie   Opdracht   Test je kennis

Wat is een computernetwerk?

Wanneer we met onze laptop, smartphone of ander smart device gebruik maken van Wi-fi of van een netwerkkabel, verbinden we het apparaat bijna altijd met een computernetwerk. Zo zal je thuis waarschijnlijk een eigen computernetwerk hebben waarop al jouw apparaten en die van je huisgenoten zijn aangesloten. Door al deze toestellen aan te sluiten op het netwerk, zijn ze met elkaar verbonden en kunnen ze onderling met elkaar communiceren. Computernetwerken komen overal voor: in het huis, op scholen, bij bedrijven, enzovoort. Zo een netwerk biedt dan ook heel wat voordelen en mogelijkheden.
Een computernetwerk bestaat meestal uit enkele apparaten die voor de communicatie zorgen zoals een router en een modem.

Wat is een computernetwerk

Allerlei devices verbonden met elkaar in een computernetwerk.

De mogelijkheden en voordelen van een computernetwerk

Door je apparaten met elkaar te verbinden en ze met elkaar kunnen communiceren heb je heel wat mogelijkheden en voordelen.

Toegang tot het internet

Indien je netwerk aangesloten is met het internet, kunnen alle apparaten die zijn aangesloten op het computernetwerk ook op het internet. Niet enkel de computers in je huis vormen het netwerk. Ook game consoles, smartphones tot zelfs frigo’s en de thermostaat van je verwarming behoren hiertoe. Door al deze apparaten met het netwerk en dus ook met het internet te verbinden, worden deze bereikbaar van buitenaf wat uiteraard tal van mogelijkheden heeft. Denk maar aan het van op afstand aanzetten van je verwarming of het in de winkel kunnen detecteren hoeveel melk je nog hebt.

Bestanden delen

Een netwerk was in de eerste plaats bedoelt om bestanden/gegevens met elkaar delen. Zo is het nog steeds handig om bv. de films en/of liedjes van je computer te delen met de andere apparaten in het netwerk. Op die manier kunnen je familieleden ook aan deze bestanden en hoe je dus niet alles te kopiëren.
Nu wordt het delen en beheren van bestanden wel meer en meer gedaan via het internet. Denk maar aan diensten zoals Google Drive of streamingdiensten als Spotify en Netflix.

Randapparatuur delen

Randapparaten die je in een netwerk plaatst, worden toegankelijk voor het hele netwerk. Wanneer je bijvoorbeeld een printer aansluit op je netwerk, kan elk device hier gebruik van maken. Nu hebben tegenwoordig heel wat printers ook een internetfunctie, waarmee deze zelfs van buiten je huis kan laten afdrukken.
Voor wie met veel data werkt (films, muziek en foto’s) en deze eenvoudig met de huisgenoten wil delen, kan hiervoor een gebruik maken van een NAS (Network-attached storage). Dit opslagmedium sluit je aan op je netwerk en kan gebruikt worden door de andere devices. Zo zou je hier een film op kunnen zetten en deze naar je Smart-TV kunnen laten streamen.

Een printer in een netwerk

Een printer in een netwerk

Toepassingen (programma’s) gebruiken over het netwerk

Een goed voorbeeld hiervan is het tegen elkaar spelen van games. Vermits je een lokaal netwerk hebt, kan je een multiplayer spelen tegen elkaar via een LAN-verbinding. Een van de spelers maakt een nieuw spel aan (hij is de host) en de andere spelers “joinen” (sluiten zich aan) bij het spel (zij zijn de clients).
Uiteraard worden steeds minder games enkel binnen het eigen computernetwerk gespeeld. Tegenwoordig gebeurt alles online via servers die het spel draaien.

De nadelen van een computernetwerk

Apparaten die met elkaar verbonden zijn kunnen onderling communiceren. Nu zijn hier tal van gevaren aan verbonden. Mensen met de nodige kennis, vaak hackers genoemd, kunnen via diezelfde verbinding binnendringen op netwerken en aangesloten apparaten. Hier kunnen zij dan heel wat misbruik van maken. Denk aan het stelen van gegevens, het installeren van afluistersoftware of andere malware, enzovoort. Ook bestaat er kwaadaardige software die zich automatisch verspreidt in netwerken, namelijk een computerworm. Het is dus niet altijd een goed idee om zo maar met om het even welk netwerk (Wi-fi) te verbinden. Denk daarom steeds goed na of het netwerk wel te vertrouwen is.

Soorten computernetwerken

We kunnen netwerken onderscheiden naargelang de grootte:

  • LAN: Local Area Network: Een klein netwerk binnen één of enkele gebouwen zoals bijvoorbeeld een thuisnetwerk of het schoolnetwerk.
  • WLAN: Wireless Local Area Network: Een LAN dat wireless toegankelijk is.
  • WAN: Wide Area Network: Een groot netwerk voor bijvoorbeeld bedrijven. Als een bedrijf zowel in Brussel als in Antwerpen gevestigd is, koppelt men deze twee door het gebruik te maken van een groot netwerk.
  • Het internet of world wide web (www): Het netwerk dat bijna alle netwerken in de wereld met elkaar verbindt. Uiteraard zijn er netwerken die niet met het internet worden verbonden, omdat ze bijvoorbeeld te veel geheime informatie bevatten.

Componenten (apparaten) van een netwerk

Een computernetwerk (bv. een thuisnetwerk) bestaat meestal uit volgende onderdelen:

  • De computers, tablets, smartphones en andere “slimme” devices
  • Een router
  • Een modem (indien je het netwerk op internet aansluit)
  • Bekabeling of een draadloze verbinding
Een typisch thuisnetwerk

Een typisch thuisnetwerk

Bij iets grotere netwerken (bv. een bedrijfsnetwerk) kunnen er nog extra apparaten worden gebruikt.

 

  • Eén of meerdere switchen
  • Access points en/of repeaters
  • Een server

Switch

Een switch is een apparaat waarop meerdere computers kunnen aangesloten worden via netwerkkabels. Hierdoor zijn de computers in staat om met elkaar te communiceren. Met een switch kan er echter niet gecommuniceerd worden met andere netwerken zoals het internet, daarom wordt een switch bijna altijd aangesloten op een router.
Bedrijven of scholen maken bijna steeds gebruik van meerdere grote switchen. Zij hebben namelijk veel computers aan te sluiten op hun netwerk.

Switch

Switch

Router

Een router is een slimmere versie van een switch vermits deze in staat is om zijn netwerk te laten communiceren met andere computernetwerken. We denken dan in het bijzondere aan het grootste netwerk, namelijk het internet. Mits je router is geconnecteerd met een modem, zullen al de apparaten die verbonden zijn met de router connectie hebben met internet.
De meeste routers zijn tegenwoordig uiteraard voorzien van wi-fi zodat we onze apparaten draadloos met de router kunnen verbinden.

Een router kan met andere netwerken communiceren omdat het in staat is om alle apparaten in het netwerk van een IP-adres te voorzien. Zo een IP-adres is binnen het netwerk een uniek adres dat gebruikt wordt om mee te communiceren.

Een ander groot voordeel van een router is dat deze meestal voorzien is van extra veiligheidsvoorzieningen zoals een firewall waardoor indringers minder eenvoudig op je netwerk kunnen.

Router

Router

Modem

De modem zorgt voor de communicatie tussen een computernetwerk (bv. je thuisnetwerk) en de internetprovider. De internetprovider, ook wel internetaanbieder of ISP (Internet Service Provider) genoemd, is het bedrijf dat ons van “internet” voorziet zoals Telenet en Belgacom in België en T-Mobile, Telfort en Ziggo in Nederland. De modem die je thuis hebt geïnstalleerd is aangeleverd door je internetprovider. In de meeste huizen bevindt de modem zich in de garage of bij de TV.

Wat doet de modem juist? De modem zet al het internetverkeer tussen het computernetwerk en de internetprovider om in signalen die getransporteerd kunnen worden over bv. de telefoonlijn (ADSL) of de kabelverbinding. Op die manier geraakt alle informatie tussen je computernetwerk en de internetprovider verzonden. De modem geeft de gekregen informatie meestal door aan de router die deze naar de juiste computer kan doorsturen.

Opgelet: Heel wat internetproviders voorzien tegenwoordig een modem die eveneens een router is. Op die manier heb je dus nog maar één toestel nodig dat alles regelt.

Modem

Modem

Bekabeling en Wi-fi

Netwerkkabels, meestal zijn dit UTP-kabels, verbinden de verschillende componenten (computers, router of switch) met elkaar.
Wi-fi, ook wel gewoon wifi geschreven, is de populaire technologie die ervoor zorgt dat we draadloos kunnen connnecteren met het netwerk.

UTP-kabel

UTP-kabel

Access points en repeaters

Om je draadloos netwerk uit te breiden kan je gebruik maken van wireless access points en wifi-repeaters. Met een wifi repeater, ook wel kortweg repeater of range extender genoemd, versterk je het wireless signaal en dus het bereik van je draadloze router. Hiermee zou je dus bepaalde plaatsen in het huis van een sterker signaal kunnen laten voorzien.
Een access point gebruik je om je netwerk op een bepaalde plaats van draadloos bereik te voorzien. Denk aan een vergaderruimte of inkomhal van een bedrijf. Het access point wordt steeds met een netwerkkabel verbonden met de router.

Servers

In grote netwerken, zoals een bedrijf- of schoolnetwerk, vinden we meestal een of meerdere servers terug. Een server is meestal een krachtig soort computer die zich bezighoudt met verschillende taken:

  • Centraal gebruikersbeheer: wat mag een gebruiker allemaal doen op een netwerk.
  • Printerbeheer: welke printers zijn er allemaal beschikbaar voor de aangesloten computers.
  • Bestandsbeheer: bestanden van gebruikers kunnen er bewaard worden zodat deze van elke computer beschikbaar zijn.

Webserver

De bekendste servers zijn echter de webservers. Dit zijn de computers die de bestanden van websites bewaren. Wanneer een gebruiker een website wil opvragen, stuurt deze een aanvraag (request) naar de webserver. De webserver stuurt vervolgens een antwoord (response) waarin alle bestanden zitten die nodig zijn om de website weer te geven. Denk daarbij aan tekst, foto’s, opmaak,… .

Clients

De computers die verbinding (kunnen) maken met een server noemen we de clients.

Clients met server

Clients met server

Internet

Het internet is het grootste netwerk dat bestaat uit allemaal andere netwerken. Dankzij het internet staan we met de hele wereld in verbinding.

Terminologie

Het internet gebruikt een heel specifieke woordenschat. De belangrijkste worden hier verklaard.

World wide web

Soms wordt het internet ook wel het world wide web (of www) genoemd. Het www is een verzamelnaam voor alle websites die zich op het internet bevinden en is maar een onderdeel van het gehele internet. E-mail, FTP en VoIP zijn andere onderdelen die wel tot het internet behoren, maar niet tot het world wide web.

Protocollen

Verschillende protocollen of overeenkomsten zorgen ervoor dat al de verbonden computers dezelfde taal kunnen spreken. Zo weet elk apparaat met welke afspraken er rekening moet gehouden worden wanneer het iets naar het internet wil sturen. Het bekendste protocol is TCP/IP.

IP-adres

In bijna elk netwerk krijgt ieder apparaat een eigen IP-adres. Dit is een reeks getallen waarmee het apparaat uniek en herkenbaar is, bv. 173.194.32.3. Voor de buitenwereld lijkt het echter dat al de apparaten van je netwerk hetzelfde IP hebben. Dit komt omdat je van je internetprovider meestal maar één IP krijgt waarmee je op het internet bekend bent. De router in je netwerk geeft echter aan elk apparaat nog een andere IP. Zo zijn je apparaten binnen het netwerk toch uniek.

Je kan dit eenvoudig nakijken: typ in Google “wat is mijn IP” en je zal zien wat het IP is waarmee jouw netwerk gekend is op het internet. Wil je weten wat jouw IP is binnen het netwerk, dan kan je in Command Prompt het commando “ipconfig /all” gebruiken.

Ook de computer waar een website op gehost wordt (waar m.a.w. alle bestanden van de website op staan) heeft een IP. Dankzij het netwerkprotocol “DNS” (Domain name system) worden de nummers van het IP omgezet naar woorden. Het is immers veel eenvoudiger om de naam van een website te onthouden (bv. www.informaticalessen.be) dan het IP-adres van de website.

Wil je weten wat het IP is van een website zoals bv. Google? Geef dan in Command Prompt het commando ping www.google.be.

Een ping-commando

Een ping-commando

URL

URL’s zijn de adressen van webpagina’s (bv. https://www.informaticalessen.be).

HTTP(S)

HTTP of HTTPS is eveneens een protocol. Dit protocol zorgt ervoor dat een client (een computer) kan communiceren met een website (een webserver). De “S” van HTTPS staat voor Secure. Dit zorgt ervoor dat alle informatie tussen jouw apparaat en de server niet leesbaar is door anderen.

De werking

Wanneer je informatie verstuurt over het internet, wordt de info verdeeld in verschillende pakketjes. Elk pakketje legt zijn eigen weg af tot de eindbestemming is bereikt. Bij de eindbestemming worden de pakketjes weer samengevoegd en kan er eventueel op dezelfde manier informatie worden teruggestuurd.

Via deze website kan je zien hoe de pakketjes tot bij een eindbestemming komen.

Zeekabels van het internet

Zeekabels van het internet

Cloud computing

Cloud computing is een term die gebruikt wordt voor het online werken waarbij je de gegevens niet meer op je harde schijf bewaart maar “ergens” op het internet. Alles staat “in the cloud” (het internet). Niet alleen je bestanden, maar ook de programma’s zijn steeds bereikbaar van overal (laptop, smartphone, …).
Vermits de bestanden online staan, kan je ze ook delen met andere gebruikers, waardoor je kan samenwerken in hetzelfde bestand. Het andere voordeel is dat alles altijd veilig is opgeslagen zodat je bestanden niet meer kan verliezen.

Bekende toepassingen zijn:

Werken in the cloud

Werken in the cloud