Soorten netwerken: een overzicht
- Een overzicht van netwerken: Eenvoudig uitgelegd
- LAN, MAN, WAN en GAN
Wat is een netwerk?
Een netwerk houdt in dat meerdere zelfstandige computersystemen zodanig met elkaar zijn verbonden, dat data-uitwisseling mogelijk is. Daarvoor moet er, naast een fysieke verbinding, ook sprake zijn van een logische verbinding tussen de systemen in het netwerk. Deze laatste wordt tot stand gebracht door speciale netwerkprotocollen, zoals TCP (Transmission Control Protocol ). Zelfs twee met elkaar verbonden computers kunnen al worden beschouwd als een netwerk.
Netwerken worden ingericht om data van het ene naar het andere systeem te versturen of om gemeenschappelijke middelen te delen, zoals servers, databases en printers. Afhankelijk van de grootte en de reikwijdte van het computernetwerk, kan er onderscheid worden gemaakt tussen verschillende netwerkdimensies. De belangrijkste soorten netwerken zijn:
- Personal Area Networks (PAN)
- Local Area Networks (LAN)
- Metropolitan Area Networks (MAN)
- Wide Area Networks (WAN)
- Global Area Networks (GAN)
De fysieke verbinding, waarop deze typen netwerken zijn gebaseerd, kan tot stand komen via een kabel of via draadloze technologie. Vaak vormen fysieke communicatienetwerken de basis voor meerdere logische communicatienetwerken, zogenaamde Virtual Private Networks (VPN). Deze maken bij de datatransmissie weliswaar gebruik van een gemeenschappelijk fysiek overdrachtsmedium, bijvoorbeeld een glasvezelkabel, maar worden met behulp van tunneling-software toch logisch aan verschillende virtuele netwerken toegewezen.
Alle soorten netwerken zijn ontwikkeld voor specifieke toepassingsgebieden en zijn gebaseerd op hun eigen technieken en standaarden. Ze hebben dan ook elk hun eigen voordelen en beperkingen.
Personal Area Network (PAN)
Om uitwisseling van gegevens mogelijk te maken, kunnen moderne devices, zoals smartphones, tablets, laptops en desktopcomputers, ad hoc worden geïntegreerd in een netwerk. Dit kan via een kabel of in de vorm van een Personal Area Network (PAN). Veelvoorkomende overdrachtstechnieken zijn USB en FireWire. De draadloze variant Wireless Personal Area Network (WPAN) is gebaseerd op technieken zoals Bluetooth, Wireless USB, Insteon, IrDA, ZigBee en Z-Wave. Een draadloos Personal Area Network dat tot stand komt via Bluetooth wordt Piconet genoemd. PAN’s en WPAN’s hebben over het algemeen een bereik van slechts enkele meters. Hierdoor zijn ze niet geschikt voor het met elkaar verbinden van apparaten die zich in verschillende ruimtes of zelfs gebouwen bevinden.
Naast het tot stand brengen van communicatie tussen afzonderlijke toestellen, is het met een Personal Area Network mogelijk om verbinding te maken met andere, vaak grotere netwerken. Dit wordt een uplink genoemd. Door de beperkte reikwijdte en een relatief lage datatransmissiesnelheid worden PAN’s vooral gebruikt voor het verbinden van randapparatuur voor hobby en entertainment. Kenmerkende voorbeelden zijn draadloze koptelefoons, gameconsoles en digitale camera’s. Binnen het Internet of Things (IoT) zijn WPAN’s verantwoordelijk voor de communicatie van controle- en monitoringapplicaties met lage datasnelheden. Protocollen als Insteon, Z-Wave en ZigBee zijn speciaal ontworpen voor smart homes en huisautomatisering.
Local Area Network (LAN)
Wanneer meerdere computers via een netwerk met elkaar zijn verbonden, is dit meestal in de vorm van een Local Area Network (LAN). Deze netwerken kunnen bestaan uit twee computers binnen een huishouden, maar ook uit duizenden apparaten binnen een bedrijf. Ook netwerken in publieke instellingen, zoals overheidsgebouwen, scholen en universiteiten, zijn verbonden via LAN. Een veelgebruikte standaard voor kabelgebonden Local Area Networks is Ethernet. Minder bekend en veelal verouderd zijn netwerktechnologieën zoals ARCNET, FDDI en Token Ring. De datatransmissie vindt elektronisch via koperen kabels plaats, of via glasvezelkabels.
Wanneer meer dan twee computers met elkaar zijn verbonden in een LAN, zijn er aanvullende netwerkcomponenten nodig, zoals hubs, bridges en switches. Deze fungeren als koppelingselementen en distributieknooppunten. Het netwerktype LAN is ontwikkeld om een snelle transmissie van grote datahoeveelheden mogelijk te maken. Afhankelijk van de structuur van het netwerk en het gebruikte transmissiemedium is een datadoorvoer van 10 tot 1.000 Mbit/s gangbaar. LAN’s maken een comfortabele informatie-uitwisseling mogelijk tussen de verschillende apparaten die in het netwerk met elkaar zijn verbonden. In bedrijven is het gebruikelijk om fileservers, netwerkprinters en applicaties via LAN te delen met meerdere werkcomputers.
Wanneer een Local Area Network draadloze verbindingen heeft, wordt er gesproken van een Wireless Local Area Network (WLAN). De technische basis van de WLAN-standaard is gedefinieerd door de normenfamilie IEEE 802.11. Draadloze Local Area Networks bieden de mogelijkheid om devices eenvoudig in een thuis- of bedrijfsnetwerk te integreren en zijn compatibel met kabelgebonden Ethernet-LAN’s. De datadoorvoer is echter lager dan bij een Ethernetverbinding.
De reikwijdte van een LAN is afhankelijk van de standaard en het transmissiemedium, maar kan worden verbeterd met signaalversterkers; zogenaamde repeaters. Bij Gigabit-Ethernet via glasvezel is een signaalreikwijdte van meerdere kilometers mogelijk. Local Area Networks strekken zich echter zelden uit tot buiten één gebouwencomplex. Meerdere LAN’s bij elkaar in de buurt kunnen worden verbonden met een hogergeplaatst Metropolitan Area Network (MAN) of Wide Area Network (WAN).
Metropolitan Area Network (MAN)
Een Metropolitan Area Network (MAN) is een breedband-telecommunicatienetwerk, dat meerdere LAN’s bij elkaar in de buurt met elkaar verbindt. Doorgaans gaat het om afzonderlijke vestigingen van een bedrijf, die zijn verbonden met een MAN via gehuurde lijnen. Daarbij worden krachtige routers en high-performance verbindingen op basis van glasvezel gebruikt, die een beduidend hogere datadoorvoer mogelijk maken dan het internet. De transmissiesnelheid tussen twee knooppunten op afstand is vergelijkbaar met de communicatie binnen een Local Area Network.
De infrastructuur voor MAN’s wordt beschikbaar gesteld door internationale netwerkoperators. Als Metropolitan Area Network bekabelde steden kunnen landelijk worden geïntegreerd in Wide Area Networks (WAN) en internationaal in Global Area Networks (GAN).
Met Metro-Ethernet is een speciale transmissietechnologie beschikbaar voor MAN’s, waarmee krachtige Metro Ethernet Networks (MEN) kunnen worden gebouwd op basis van Carrier Ethernet (CE 1.0) of Carrier Ethernet 2.0 (CE 2.0).
Een standaard voor grotere regionale draadloze netwerken, zogenaamde Wireless Metropolitan Area Networks (WMAN), is ontwikkeld met IEEE 802.16. Met deze technologie, die bekendstaat als WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), kunnen WLAN-hotspots worden ingericht. Dit zijn meerdere WLAN-toegangspunten die samenwerken op verschillende locaties. De huidige transmissiestandaard DSL is technisch gezien alleen beschikbaar op plekken waar koperkabels zijn aangelegd.
Wide Area Network (WAN)
Terwijl Metropolitan Area Networks dicht bij elkaar liggende locaties met elkaar verbindt, strekken Wide Area Networks (WAN’s) zich uit over grote gebieden, zoals landen of continenten. Het aantal lokale netwerken of individuele computers dat met elkaar kan worden verbonden via een WAN is in principe onbegrensd.
Terwijl LAN’s en MAN’s – door de geografische nabijheid van de computers of netwerken – met behulp van Ethernet kunnen worden gerealiseerd, wordt bij WAN’s gebruikgemaakt van technieken als IP/MPLS (Multiprotocol Label Switching), PDH (Plesiochrone Digitale Hiërarchie), SDH (Synchrone Digitale Hiërarchie), SONET (Synchronous Optical Network), ATM (Asynchronous Transfer Mode) en heel soms nog het verouderde X.25.
Wide Area Networks zijn meestal eigendom van een bepaalde organisatie of een bedrijf en worden particulier geëxploiteerd of verhuurd. Daarnaast maken internetserviceproviders gebruik van WAN’s om lokale bedrijfsnetwerken en consumenten van een internetverbinding te voorzien.
Global Area Network (GAN)
Een wereldwijd netwerk, zoals het internet, wordt een Global Area Network (GAN) genoemd. Maar het internet is niet het enige computernetwerk in zijn soort. Internationaal opererende bedrijven onderhouden afgeschermde netwerken die meerdere WAN’s omvatten en bedrijfscomputers over de hele wereld met elkaar verbinden. GAN’s maken gebruik van de glasvezelinfrastructuur van Wide Area Networks en combineren deze met internationale kabels in zee of satelliettransmissies.
Virtual Private Network (VPN)
Een Virtual Private Network (VPN) is een virtueel communicatienetwerk, dat gebruikmaakt van de infrastructuur van een fysiek netwerk om computersystemen logisch met elkaar te verbinden. Het kan daarbij gaan om elk van de hierboven besproken soorten netwerken, maar het internet is het meest gangbare transportmedium. Het wereldwijde web verbindt immers nagenoeg alle computers ter wereld met elkaar en is gratis beschikbaar (in tegenstelling tot de particulier beheerde MAN’s of WAN’s). De dataoverdracht vindt plaats in een virtuele tunnel, die tussen een VPN-client en een VPN-server wordt opgebouwd.
Wanneer het publieke netwerk wordt gebruikt als transportmedium, worden Virtual Private Networks doorgaans versleuteld om de veiligheid van de gegevens te garanderen. VPN’s worden gebruikt om LAN’s via het internet aan elkaar te koppelen, of om het mogelijk te maken om op afstand toegang te krijgen tot een netwerk of een bepaalde computer.