Protocol stack
Een computernetwerk is een opeenstapeling van verschillende technologieën, wat in goed Nederlands de protocol stack wordt genoemd. Dat klinkt direct vrij technisch, maar is eerder een algemene omschrijving van de verschillende onderdelen die een netwerkverbinding mogelijk maken, onder verdeeld in zogenaamde lagen. Ieder willekeurig type computernetwerk is op een vergelijkbare manier op te delen in een dergelijke stapeling van lagen.
De onderste laag (laag 1) binnen de protocol stack is de fysieke laag, het medium waarover de netwerkcommunicatie plaats vindt. Dat kan een UTP-netwerkkabel zijn, een glasvezelkabel, maar in het geval van een draadloos netwerk ook de lucht. De tweede laag, waar we ons in dit eerste artikel primair op richten, is de data-link-laag: standaarden voor deze laag beschrijven hoe data van de ene naar de andere computer op hetzelfde fysieke netwerk gestuurd kan worden. Laag 3, de netwerk-laag, bevat de protocollen die het mogelijk maken dat computers met elkaar kunnen communiceren en dus elkaar kunnen adresseren, ongeacht het feit of ze wel of niet direct fysiek met elkaar in verbinding staan. Laag 4 is de transport-laag, met protocollen die ervoor zorgen dat verschillende soorten programma’s onafhankelijk van elkaar kunnen communiceren en ervoor zorgen dat indien gewenst een foutloze communicatie bestaat. De vijfde en laatste laag van de protocol stack is de applicatie-laag: protocollen die omschrijven hoe bepaalde soorten programma’s of diensten met elkaar communiceren, bijvoorbeeld met welke onderliggende commando’s.
Laten we een verbinding tussen je webbrowser en de webserver van Hardware.Info als voorbeeld nemen. Laag 5 is in dat geval het http-protocol, de taal waarin browsers en webserver commando’s over en weer sturen en data verpakken. Laag 4 is het tcp-protocol, dat door middel van poorten er voor zorgt dat bij een computer arriverend netwerkverkoop bij het juiste programma wordt afgeleverd en er tevens voor zorgt dat wordt verzekerd dat alle data foutloos aankomt. Laag 3 is het ip-protocol, de standaard die ervoor zorgt dat alle computers op het wereldwijde internet elkaar kunnen benaderen. Tussen jouw PC en de webserver van Hardware.Info zullen laag 2 en 1 meerdere keren verschillen, maar in de eerste stap – tussen je PC en je router – is het vermoedelijk ofwel ethernet en een UTP-kabel ofwel Wi-Fi en de lucht.
Vrijwel alle computernetwerken wereldwijd zijn tegenwoordig gebaseerd op tcp/ip, wat betekent dat laag 3 tegenwoordig de facto altijd ip is en laag 4 vrijwel altijd tcp. Voor de data-link laag (laag 2) van bedrade netwerken binnen huizen en bedrijven bestonden vroeger meerdere gebruikte technologieën, maar tegenwoordig is er één met een marktaandeel van bijna 100%: ethernet. Voldoende reden om daar eens wat dieper in te duiken.
De werking van een computernetwerk als lagen binnen de protocol stack.
