Netwerkarchitectuur

Netwerkarchitectuur is de bouwwijze van een netwerk en beschrijft de logische indeling van een netwerk in domeinen en lagen en hun onderlinge interfaces en verbindingen. De woorden Netwerkarchitectuur en netwerkstructuur worden vaak door elkaar gebruikt. Terwijl een netwerkarchitectuur kan gelden voor verschillende netwerken, lijkt een netwerkstructuur eerder op een specifieke implementatie van een netwerk te duiden. Vergelijk dit met de gothische architectuur en het specifieke bouwplan van een gothische gebouw.

Om de complexiteit van netwerken te kunnen beschrijven en te kunnen beheersen zijn er diverse modellen ontwikkeld. Het bekendste voorbeeld is wellicht het OSI-model. Voor de verschillende behoeften van gebruiker, beheerder, provider etcetera zijn vaak specifieke modellen in gebruik en vaak zijn deze ook weer toegespitst op een bepaald technologie.

Toepassing

Het beschrijven van de architectuur van een bedrijfsnetwerk is van belang voor:

• De efficiëntie van de specifieke netwerkimplementatie
• Het eenduidig afbakenen van verantwoordelijkheden voor het beheer van het netwerk
• Het bepalen van het technologie-beleid
• Het bepalen van het leveranciers- en/of uitbestedingsbeleid

Afhankelijk van de behoefte kan het effectief zijn om voor een bepaald netwerk verschillende netwerkarchitecturen te bepalen. Ook kunnen diverse architecturen worden gecombineerd tot een 'eigen' model.

Theorie

Bij het ontwikkelen van een netwerkarchitectuur spelen diverse factoren een rol:

• De eisen aan de beschikbaarheid van een netwerk, waarbij wiskundige kansberekening een grote rol speelt,
• De kosten van het gebruik van een netwerk, die gebaseerd zijn op kostprijsberekening uit de economische wetenschap (bedrijfskunde),
• Gewenste technische specificaties, vaak gebaseerd op protocollen en standaarden,
• Ruimtelijke (geografische) aspecten uit de Netwerktopologie.

Methoden

Gelaagde netwerkarchitectuur

Het meest bekende voorbeeld is de OSI-model (Open Stystems Interconnection), waarbij een netwerk is opgebouwd uit 7 lagen:

Data-unit	Laag	Naam	Functie
Data	7	Toepassingslaag	Authenticatie, applicaties voor gebruikers
	6	Presentatielaag	Formatteert en structureert data zodat het leesbaar is voor ontvanger, encryptie
	5	Sessielaag	Start, onderhoudt en beëindigt sessies tussen applicaties
Segment	4	Transportlaag	Segmenteert data, verzorgt betrouwbaarheid door foutdetectie, verzorgt de volgorde, firewall
Packet	3	Netwerklaag	Routeert datapakketten, selecteert het beste pad, logische adressering
Frame	2	Datalinklaag	Toegang tot media, foutdetectie, bepaalt hoe data geconverteerd wordt en hoe toegang tot het netwerk gecontroleerd wordt
Bit	1	Fysieke laag	Binaire transmissie, elektrische, mechanische, en functionele specificaties

Geografische bepaalde netwerkarchitecuur

Waarschijnlijk de meest toegepaste architecuur is die met een geografische indeling. Hierbij wordt onderscheid gemaakt in de domeinen: LAN, waarmee het netwerk binnen een gebouw is bedoeld MAN, waarmee het netwerk tussen vestigingen binnen een stedelijk gebied is bedoeld WAN, waarmee het het (inter)nationale netwerk is bedoeld GAN, waarmee het netwerk tussen contineneten is bedoeld. Vaak wordt alleen onderscheid gemaakt in LAN en WAN. De geografische indeling is zeer bruikbaar voor alle beheersaspecten, maar maakt in principe geen onderscheid naar toepassing (bijvoorbeeld: management LAN, WAN voor mobiele toegang, DMZ).

Geografische netwerkarchitectuur

Functioneel bepaalde netwerkarchitecuur

Een andere veel toegepaste architecuur is die met een functionele indeling. Hierbij wordt (bijvoorbeeld) onderscheid gemaakt in de domeinen: LAN, waarmee het gedeelte van netwerk wordt bedoeld dat gebruikers (medewerkers) toegang biedt tot kantoorautomatisering DMZ, waarmee het gedeelte van het netwerk wordt bedoelt waar externe gebruikers toegang wordt verschaft tot de webservers. Intenet; het publieke internet, waarmee externe gebruikers (klanten, partners) en externe mederwerks toegang wordt verschaft tot bepaalde services binnen de DMZ. Niet weergegeven in de afbeelding, maar ook herkenbaar zijn: Management-LAN of Back LAN; een afgeschermd netwerk specifiek ten behoeve van het beheer van servers door netwerkbeheerders. SAN; een netwerk specifiek bedoeld voor opslag van gegevens en mogelijk fileservices. Etc. De geografische indeling is zeer bruikbaar voor alle beheersaspecten, maar met name voor het beveigingsbeleid en het bepalen van uitbestedingsbeleid.

(Eenvoudige) functionele netwerkarchitectuur

Netwerkdesign services

Veel providers bieden in een aanbestedingstraject specialistische ondersteuning voor het bepalen van netwerkstructuur, waarbij ook architectuuraspecten worden bekeken. Dit advies zal meestal gericht zijn op de optimale oplossing binnen de propositie van de betreffende provider.

Naast de providers zijn er partijen in de markt voor (technische en/of commercieel) consultancy, die tevens architectuuradvies kunnen geven.

Meer voorbeelden

Voorbeeld van gelaagde architectuur	Indeling in applicatie, dienst en transport lagen, die ieder een domein aangeven.
Voorbeeld van netwerkarchitectuur	Indeling in verschillende logische netwerk-lagen, die abstracties zijn van de werkelijke fysieke netwerkstructuur
Voorbeeld van technische netwerkachtictuur	Indeling in verschillende technische onderdelen en verbindingen, die de technische opbouw van een VoIP-netwerk weergeven
De OSI-architectuur	Indeling in 7 lagen van een computernetwerk volgens het OSI-model

Verklarende woordenlijst

Hoewel geen woordenboek toch een overzicht van het 'jargon' en veelgebruikte acroniemen:

Access = Toegang

• LAN = Local Area Network
• MAN = Metropolitan Area Network
• WAN = Wide Area Network

• NNI = Network to Network Interface
• UNI = User to Network Interface

• OSI = Open Systems Interconnection

Dit artikel is geschreven door Excentel en voor het laatst op 22-05-2012 bijgewerkt door Bmulckhu.