UTP de Unshielded Twisted Pair

Niet de verouderde coaxkabel maar de Unshielded Twisted Pair (UTP) is vandaag de dag de meest gebruikte koperen kabel.

Het is gemaakt van gevlochten paren van met kleur gecodeerde draadjes. UTP bevat geen folie of gevlochten draad als isolatie tegen interferentie.

In plaats hiervan hebben de dradenparen in elke kabel een variërende hoeveelheid draaiingen per inch, voor het genereren van cancellation, of onderdrukking. Cancellation is belangrijk voor UTP, omdat dit de enige manier is om interferentie te voorkomen.

Er zijn verschillende typen UTP-kabels, aangegeven met categorienummer. Deze identificatie moet op de buitenste isolatielaag staan, zoals voorgeschreven door de Underwriters Laboratories (UL).

Slechts drie types UTP (Cat 3, 4 en 5) worden gespecificeerd in de EIA/TIA-standaard 568-A. Er worden echter nieuwe typen ontwikkeld, speciaal bedoeld voor de vereisten van snelle netwerken.

Cat 5 is het meest gebruikte type UTP-kabel voor gegevensnetwerken. Backbone-UTP bevat meer dradenparen, doorgaans in veelvouden van 25.

Soorten coax kabel

Er zijn veel verschillende typen coaxkabel die gebruikt worden voor netwerken en andere soorten transmissies, zoals bijvoorbeeld voor televisie.

Elk type coaxkabel heeft speciale eigenschappen die speciaal afgestemd zijn op het soort transmissie.

Veel coaxkabels hebben de classificatie RG (Radio Grade), die de grootte van de centrale koperdraad en de diameter van de plastic deklaag definieert. De verschillende typen coaxkabel verschillen van impedantie (weerstand tegen elektrische stroom) in ohms en het type netwerk waarin ze geïmplementeerd worden. Elk type coaxkabel heeft ook zo zijn eigen specifieke eigenschappen.

Thicknet en Thinnet

In het verleden werd vooral gebruikt gemaakt van twee typen coaxkabel voor netwerken:

• Thicknet
• Thinnet

Thicknet wordt niet langer gebruikt, maar kan nog steeds voorkomen in oudere netwerken. Thicknet was de oorspronkelijk gebruikte bekabeling in Ethernet-netwerken. Het liep door muren en boven plafonds en gebruikte vaak een eenheid genaamd een vampire tap om eenheden middels een aansluitsnoertje met de hoofdkabel te verbinden. Dit aansluitsnoertje was doorgaans van een ander type (zoals Unshielded Twisted Pair), dat makkelijker met de eenheid verbonden kon worden.

Thicknet wordt ook wel aangeduid met 10BASE5. De 10 verwijst naar de bandbreedte van 10Mbps en de base naar het feit dat het transmissietype baseband is (een transmissie op een enkele frequentie).Thicknet is moeilijk te installeren en gebruiken, vanwege de dikte en stijfheid van de kabel.

Thinnet, ook wel bekend als 10BASE2, was de opvolger van Thicknet.
Thinnet heeft een kleinere diameter en is veel handzamer. De aansluitstukken die gebruikt worden met Thinnet heten BNC-aansluitstukken. Dit kunnen hulsstukken zijn (die een kabel met een hub verbinden) of T-stukken (die twee of drie eenheden met de kabel verbinden). Deze aansluitstukken hoeven alleen maar geplaatst en in de juiste positie gedraaid te worden. Ze kunnen gebruikt worden voor de implementatie van een busnetwerk, dat makkelijk uit te breiden is, maar waarbij de probleemoplossing niet zo makkelijk is.

De voordelen van Thinnet-coaxkabel zijn:

• Het is makkelijk te installeren.
• De diameter is klein.
• De beschermlaag vermindert EMI- en RFI-interferentie.

De nadelen van Thinnet zijn:

• Als de kabel breekt, ligt het hele netwerk plat.
• De kabel moet geaard worden om interferentie te voorkomen.
• Het is duurder dan Unshielded Twisted Pair
• De aansluitstukken kunnen duur zijn.
• Hogesnelheidstransmissies worden niet ondersteund.
• Op baseband kunt u geen geïntegreerde gegevens, spraak en video verzenden.

Tegenwoordig wordt Thinnet-kabel nog héél af en toe geïnstalleerd. Met Thinnet kunt u voor een kleine groep gebruikers een fysieke bustopologie toepassen.

Vandaag de dag is de UTP (Unshielded Twisted Pair) de meest gebruikte koperen kabel.

Coax netwerk kabels

Coaxkabel was het eerste type media dat gebruikt werd in Ethernet-LAN’s.

Veel netwerken, van ARCNET tot Ethernet, gebruikte wel een of ander type coaxkabel. Vandaag de dag wordt coax nog gebruikt maar in veel mindere mate.

Coaxkabel bestaat uit een centrale koperdraad die bedekt is met een plastic isolatie (het diëlektricum genaamd). De koperdraad wordt tegen interferentie beschermd door een folielaagje of gevlochten aluminium- of koperlaagje. De buitenste laag die de kabel beschermt, is gemaakt van plastic en kan van PVC of plenum zijn (een brandwerende plasticsoort). De folie of de gevlochten laag moet geaard zijn om elektromagnetische interferentie te weren. Zo niet, dan wordt de folie een gigantische magneet die elektriciteit aantrekt.

Meer over de verschillende soorten coaxkabels.

De switch

Switches zijn eigenlijk multiport-bridges die functioneren in de laag Data Link van het OSI-model.

Er zijn switches voor onder andere Ethernet, Token Ring, FDDI en ATM.

Elke poort van een switch moet controleren of gegevenspakketten doorgestuurd moeten worden naar het verbonden netwerk. De switch kent de MAC-adressen van alle verbonden knopen en weet met welke poorten deze knopen verbonden zijn.
Hierdoor kan het, net zoals een bridge, gegevens filteren en ongewenste verstoppingen elimineren.

Switches worden vaak gebruikt door netwerkbeheerders en –ontwerpers.
Omdat switches wat prijs betreft kunnen concurreren met hubs, worden ze vaak geïnstalleerd in schakelkasten. Switches verminderen netwerkverkeer en voorkomen dat bandbreedte-intensieve gegevens het hele netwerk beïnvloeden.

Net als bij een bridge is elke poort op een switch een apart conflictdomein. Als slechts een enkele eenheid met een poort van een switch verbonden is, is er weinig kans op conflicten.

HUB een centraal verbindingspunt

Een hub verbindt diverse eenheden met het netwerk en levert verschillende services, afhankelijk van de mogelijkheden van de hub.

Wellicht heb je al advertensies gezien over managed hubs, geschakelde (switched) hubs of ‘intelligente’ hubs. Al deze eenheden hebben extra mogelijkheden. Voordat u een hub kiest, moet u dus eerst bedenken welke services u wilt hebben.

In tegenstelling tot een switch is een hub een 'dom' apparaat en stuurt het een binnengekomen datapakketje simpelweg door naar alle poorten op het netwerk.

Dit is meteen ook het nadeel van de hub, omdat op deze manier al het netwerkverkeer op alle aangesloten segmenten komt, waardoor zogenaamde 'collisions' of botsingen van datapakketjes zich voordoen. Hierdoor daalt de algehele snelheid van het netwerk. Bovendien kunnen eventuele hackers die erin slagen een verbinding te maken met de hub alle netwerkverkeer bekijken, ook verkeer dat niet voor hen bestemd is.

Hoewel de term ‘hub’ naar een specifiek netwerkeenheid verwijst, is het in feite een repeater met diverse poorten. Als multiport-repeater functioneert de hub dus in feite als repeater. Naast het uitvoeren van de gewone repeater-functies, verzendt de hub het signaal naar alle verbonden eenheden.
Hubs functioneren in de fysische laag van het OSI-model. Ze sturen alle ontvangen gegevens door, ongeacht de adressering van de gegevens. Dit kan leiden tot netwerkvertraging.

Heden ten dage worden hubs amper nog ingezet in nieuw opgebouwde netwerken, aangezien het prijsverschil met een goedkope switch quasi nihil is.

Aankoop van een NIC

U moet op een aantal dingen letten als u een NIC uitzoekt voor het werkstation of de server.

• De NIC moet met het gewenste netwerk kunnen werken. Als u bijvoorbeeld een Ethernet-netwerk ontwerpt, moet u een Ethernet-NIC hebben. PCMCIA-ethernet adapters zijn de kaartjes die passen in een PCMCIA uitbreidingsslot van een portable (laptop).

• De NIC moet de juiste aansluitingen hebben voor de gebruikte netwerkmedia, bijvoorbeeld een SC-aansluiting voor glasvezel, een BNC-aansluiting voor coax of een RJ45-aansluiting. USB-ethernet adapters zijn gewoon aan te sluiten aan een USB-poort.

• De NIC moet geschikt zijn voor de uitbreidingsslots op het moederbord, zoals PCI- of ISA-slots. Alle tamelijk recente desktop computers hebben witte PCI-uitbreidingssloten. PCI kaarten worden steeds volledig Plug and Play geïnstalleerd, zorg wel voor de meest recente stuurprogramma's voor dat merk en type kaart.

Een NIC wat en hoe

De NIC moet de communicatieservices voor de eenheid leveren. De NIC functioneert op de laag Data Link van het OSI-model en levert verschillende bron- en doelfuncties.

Als broneenheid moet de NIC het volgende doen:

• De gegevenspakketten van de netwerklaag ontvangen.
• Het eigen MAC-adres toevoegen aan het gegevenspakket.
• Het MAC-adres van de doeleenheid toevoegen aan het gegevenspakket.
• De gegevens omzetten in een indeling die verwerkt kan worden door de gebruikte methode voor netwerktoegang (Ethernet, FDDI, Token ring).
• De pakketten omzetten in elektrische, licht- of radiosignalen, voor verzending over het netwerk.
• De fysieke verbinding met de media maken
  

Als doeleenheid moet de NIC het volgende doen:

• De fysieke verbinding met de media maken.
• De elektrische, licht- of radiosignalen omzetten in gegevens.
• Het MAC-adres van het doel lezen en controleren of dit overeenkomt met het eigen MAC-adres.
• Als dit laatste het geval is, het pakket doorgeven aan de netwerklaag.

De Netwerkkaart of NIC

Met de netwerkkaart (Network Interface Card, of NIC) kunnen eenheden een verbinding maken met het netwerk.

Ook wordt vaak de naam 10/100-ethernet of 10/100/1000-ethernet gebruikt, waarbij de getallen op de snelheid in megabits per seconde slaan. Een 10/100-netwerkkaart is zowel geschikt voor netwerken met 10Mb/s en 100Mb/s.
De meeste netwerkkaarten zijn full-duplex, dat betekent dat ze tegelijkertijd kunnen versturen en ontvangen.

NIC’s leveren verbindingen voor alle typen netwerk-media, waaronder draadloze.

Niet alleen servers en werkstations bevatten NIC’s, maar ook printers en andere netwerkeenheden. Een NIC werkt met software, een stuurprogramma (driver) genaamd, voor de communicatie met het besturingssysteem van de computer. Zonder het stuurprogramma werkt de NIC niet.
Elke Ethernet- en Token Ring-NIC heeft een fysiek adres dat door de fabrikant expliciet gecodeerd is. Dit is het Media Access Control (MAC)-adres: een hexadecimaal getal dat de fabrikant van de kaart identificeert. Het MAC-adres moet uniek zijn, zodat de gegevenspakketten op de juiste wijze geadresseerd kunnen worden. Als de NIC door een andere NIC vervangen wordt, wordt er ook een ander MAC-adres gebruikt.

Als een netwerkeenheid moet communiceren met een andere eenheid, doorzoekt het eerst de ARP-tabel. Deze tabel bevat de MAC-adressen van de andere netwerkeenheden. Als u hardware vervangt of toevoegt, kan het even duren voordat de ARP-tabel bijgewerkt is. Bij een aantal eenheden (zoals routers) kan het zijn dat de ARP-tabel in het geheugen gewist moet worden. Zo worden de oude gegevens verwijderd en moet de eenheid een geheel nieuwe ARP-tabel maken.