filius

Filius

1. Wat is Filius

Filius is een programma ter aanvulling van de informaticalessen om te leren hoe een netwerk werkt. Het is speciaal bedoeld voor het voortgezet onderwijs. Filius is ontworpen door de universiteit van Siegen, Duitsland, het is ontworpen voor hetzelfde doel.

 

In deze les maak je kennis met de wereld van de netwerken en met name hoe het internet werkt. Maak kennis met kabels, switches, routers, DNS, e-mailservers etc. etc. We beginnen met de installatie van Filius. Als Filius al met de laatste versie is geïnstalleerd mag je lesonderdeel 2 overslaan.

2. Filius installeren

Filius laat zich op meerdere systemen installeren. We leggen hieronder de installatieprocedure voor een Windows computer uit inclusief evt. Java (1.8) installatie.  Begin met het downloaden van Filius. Zodra je de file Filius-Setup- hebt gedownload klik je er dubbel op. Op dat moment kan er een melding komen dat Java niet is geïnstalleerd.

Als je op OK klikt kom je vanzelf op de dowloadpagina van Java.

Hierna kun je doorklikken op Ik ga akkoord .... etc.

Dubbelklik op de gedownloade file jxpiinstall.exe. Let er nu goed op dat niet de Amazon Assistant wordt meegeïnstalleerd.

Klik op Next en Java wordt geïnstalleerd. Als alles goed is krijg je de volgende melding:

 Nu kun je opnieuw het gedownloade Filius Setup bestand starten. Klik hierna op Weiter.

Aanvaard de voorwaarden door op Annehmen te klikken.

Installeer Filius in de Program Files.

Hierna is Filius gestart. Je krijgt bij het starten van Filius eenmalig een vraag over de taal. Zet Filius op de taal Engels.

 

3. Werken met Filius

Eerst wat uitleg over Filius. We beginnen in de Design mode. Dit kun je aanzetten door op het hamertje te klikken. Je bent nu in staat om componenten toe te voegen die je vindt in de linkerkantlijn.

filius

 Nadat je de componenten hebt toegevoegd en hebt verbonden kun je in de simulatie modus gaan uitproberen of het netwerk werkt. We zullen dat gaan uitproberen door te beginnen met een simpel netwerkje. Met de muis kun je de componenten toevoegen en aan elkaar verbinden met een utp-kabel.

2 clients

 Als je, nadat de computers zijn verbonden, dubbelklikt op een van de twee, kun je het IP-adres invullen. Ook kun je door het vinkje Use IP address as Name de computers dezelfde naam geven als het ip-adres.

 ip address as a name

Netmask

Met de optie Netmask kun je een deelnetwerk instellen, dus een netwerk van een netwerk. Standaard is het Netmask vaak 255.255.255.0 maar het kan ook bijvoorbeeld 255.255.255.192. Alle computers van dat netwerk vormen dan een subnetwerk.

4. Software installeren

Nadat je het netwerk in de Simulatiemodus hebt gezet ben je in staat om software te installeren. Het eerste wat we op computer 192.168.0.10 gaan installeren is de command-line. Hiermee kunnen we op de computer bepaalde commando's uitvoeren.

Dubbelklik op de computer en daarna op Software Installation. Hierna kun je de Command Line toevoegen zoals wordt getoond in de afbeelding.

command line

5. Het TCP-IP-model

TCP/IP is een verzamelnaam voor een aantal netwerkprotocollen die gebruikt worden voor de communicatie tussen computers. Het internet is daarvan het grootste en bekendste TCP/IP-netwerk maar ook op school wordt het TCP/IP-model volop gebruikt. De naam TCP/IP is een samentrekking van de twee bekendste protocollen.TCP staat voor Transmission Control Protocol en IP staat voor internetprotocol.

Bij iedere laag van een netwerk horen bepaalde protocollen. Een protocol is een set afspraken over de manier waarop 2 apparaten met elkaar communiceren. Je zou het ook kunnen zien als een soort taal. In een protocol staat hoe bepaalde boodschappen moeten worden verzonden en hoe ontvangen boodschappen moeten worden verwerkt. Zo zal een tv-signaal zoals bijvoorbeeld wordt uitgezonden door Netflix aan heel andere eisen moeten voldoen dan de communicatie met een e-mailprotocol.

Hieronder vind je het TCP/IP-model met bijbehorende lagen.

TCP/IP-Model

 
Naam van de laag Functie Voorbeelden van bijbehorende protocollen
5. Applicatielaag Dit is de laag die communiceert met gebruikers.
HTTP, DNS, EMAIL
4. Transportlaag Op welke manier worden de pakketjes verzonden. Bijvoorbeeld het UDP-protocol wat wordt gebruikt om video te verzenden mag veel meer fouten bevatten dan het TCP-protocol.
TCP en UDP
3. Netwerklaag In deze laag wordt bijvoorbeeld gewerkt met ip-adressen met behulp van het IP-protocol.. Tevens wordt hier niet meer gesproken over het verzenden van bits maar pakketjes.
IP
2. Data link laag Hier wordt bijvoorbeeld de fysieke addressing gemaakt zoals een MAC-adres). Protocloll
STP, VTP en VLAN's
1. Fysieke laag
Verzenden van signalen via elektriciteit, geluidsgolven of radiosignalen. bekabeling

 

Echte netwerkspecialisten spreken ook wel van laag 6, de gebruikers. De meeste problemen komen voort uit laag 6. Standaard protocollen die daarbij horen zijn vergeten wachtwoorden, verkeerd opgeslagen bestanden of het te makkelijk omgaan met beveiliging.

6. Activiteit waarnemen op het netwerk

Als je met de rechtermuisknop in de Simulatiemode klikt op een computer kun je de activiteit van deze computer zien zoals wordt getoond in onderstaande afbeelding. Dubbelklikken op een lijn geeft de details weer van de activiteit.

 

7. Een switch gebruiken

Een switch wordt gebruikt om meerdere computers aan elkaar te verbinden. Het enige wat een switch doet is onthouden bij welk IP-adres welk MAC-adres hoort. We zullen deze switch eerst aansluiten en we zullen tevens een server in ons netwerk toevoegen. We maken daarbij de volgende afspraak:

  • Een computer functioneert altijd als een server.
  • Een Notebook functioneert altijd als een client. Een client is een computer die een eindgebruiker bedient.

Het netwerk wordt nu als volgt geconfigureerd.

switch

Zet het netwerk hierna in de simulatiemode en installeer de volgende software:

  • Op server 192.168.0.12 een Echo server
  • Op server 192.168.0.11 Generic client

 We gaan nu een verbinding opzetten tussen client 192.168.0.10 en server 192.168.0.12. Vanaf nu noemen we deze respectievelijk client 0.10 en server 0.12.

Start ip server 0.12 de Echo server.

Start vervolgens op client 0.11 de Generic client en zet een verbinding op door het ip-adres in te vullen. De poort staat op beide applicaties ingesteld op 55555.

Generic client

Als het goed is kun je met de client boodschappen verzenden en ontvangt de server dit.

Je kunt ook de netwerkactiviteit monitoren.

8. Een router gebruiken

We gaan een router toevoegen aan ons netwerk. Tevens zullen we ons netwerk gaan uitbreiden. Bouw hiervoor het volgende netwerk. Het aantal NIC (Network Interface Card) van de router wordt 2.

router

Ping nu via de commandline vanaf notebook 192.168.0.10 naar 192.168.1.10. Je ziet het volgend resultaat:

ping

Het niet kunnen pingen van het ene netwerk aan de linkerkant van de router naar het andere netwerk aan de rechterkant van de router komt omdat we de router eerst moeten laten weten welke weg we moeten nemen. We noemen dat een gateway. Om een gateway in te stellen wordt de interfacekaart van de router eerst voorzien van twee ip-adressen zoals getoond in de afbeelding. Hieronder wordt de linkerkant ingesteld, wat te zien is aan het feit dat die kabel groen kleurt. Op precies dezelfde wijze wordt de rechterkant ingesteld op 192.168.1.1

router gateway

Hierna voorzien we notebook 192.168.0.10 en 192.168.1.10 van een gateway.

https://images.computational.nl/galleries/filius/2016-08-31_09-08-55.png

Stel nu de gateway van notebook 192.168.1.10 in op 192.168.1.1 en kijk daarna wat de ping doet. Deze moet nu het volgende resultaat geven.

 https://images.computational.nl/galleries/filius/2016-08-31_09-12-10.png