meta data for this page
  •  

Oppimispäiväkirja Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta Kurssin aluksi opiskelijat kirjaavat näkemyksensä tietoliikenteestä tähän kohtaan omaa oppimispäiväkirjaansa. Näkemys sinällään ei tarvitse olla pitkä selostus max 10 riviä tekstiä ja max 10 avainsanaa.

Mitä tietoliikenne merkitsee minulle kurssin alussa? Ennakkokäsitykseni tietoliikennetekniikasta perustuu puhtaasti kokemuksiin käyttäjänä. Luultavasti käsitykseni tietoliikennetekniikasta on liian suppea. Miellän tietotekniikan tietokoneen käyttämiseen omassa työssäni ja vapaa-aikanani. Ehkä ennakkokäsityksestäni kertoo eniten se, miten vähän tietoliikennetekniikkaa tunnistan ympäristössäni. Ymmärrän tietoliikenteellä sitä, että tietoa siirtyy lähteestä toiseen sähköisesti. WLAN, protokolla, arkkitehtuuri, TCP/IP

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1: Ajattelin etukäteen tietoliikennetekniikan perusteet –kurssista, että se on vaikea eikä aihe juurikaan kiinnosta minua. Alun trendejä oli vielä helppo ymmärtää ja tunnistin itseni helposti trendistä, jonka mukaan loppukäyttäjä on kiinnostunut vain palveluista ja sovelluksista, eikä häntä kiinnosta niitä mahdollistava tekniikka. Pidin luentopäivässä siitä, että asioita avattiin käyttäjää lähellä olevien esimerkkien kautta. Samoin pidin kuvasta Käyttäjän ja verkon yhdistäminen, jossa kuvataan tätä hankalaa maailmaa tavalla, jota maallikkokin pystyy hahmottamaan Asiat tuntuvat yksinkertaistettuina ymmärrettäviltä, esim. verkkojen elementit ovat käyttäjät, päätelaitteet, kommunikaatioteknologiat, ympäristö ja verkkojen rakenne. Samoin se, että kommunikointimalli sisältää tarvittavat laitteet, toiminnot laitteissa ja niiden väleillä, siirrettävän tiedon muodon, siirrettävän tiedon etenemisen, sekä lähettäjän ja vastaanottajan. Kommunikointimallin tarkoituksena on kuvata informaation välitystä kahden osapuolen välillä. Sen komponentit ovat lähde, joka luo datan, lähetin, joka muuttaa datan signaaliksi, siirtojärjestelmä, vastaanotin, joka vastaanottaa signaalin sekä kohde, joka toistaa vastaanotetun signaalin. Kommunikointimalli yksinkertaisena tuntuu loogiselta ja ymmärrettävältä, mutta kun mennään mallin osatehtäviin, täytyy todeta, että niiden ymmärtäminen vaatii vielä lisätyötä.

Tiedon siirto on yksinkertaisimmillaan kahden suoraan toisiinsa kytketyn laitteen välistä kommunikointia. Se ei kuitenkaan yleensä ole mahdollista, vaan tarvitaan kommunikointiverkkoa niiden välille. Tämän ymmärrän, mutta sitten tulee erilaisia etäverkon tekniikoita, joita ovat piirikytkentä, pakettikytkentä, ATM ja muutama muu. Koko ajan joudun pinnistelemään käsitteiden välisten suhteiden hahmottamiseksi. Ja nämä kaikki lyhenteet, mistä mikäkin tulee ja mitä se tarkoittaa!

Kerrosmalleissa eli kerrosarkkitehtuurissa oliot keskustelevat aina vastinolioidensa kanssa ja tätä ohjaa protokolla. OSI- ja TCP/IP –kerrosmallit kaipaavat kyllä vielä paneutumista.

Luentopäivä 2:

En pystynyt osallistumaan luennolle päällekkäisten kurssien takia. Sisällön opetteleminen luentomateriaalin pohjalta tuntuu haasteelliselta. Toisen luennon aiheina ovat protokollat, standardit ja tiedonsiirto siirtomedioiden välityksellä. Protokollien avulla luodaan yhteinen kieli ja säännöt, jotka mahdollistavat sen, että eri järjestelmissä sijaitsevat oliot pystyvät kommunikoimaan keskenään. Jotta kommunikointi on mahdollista, niiden täytyy puhua samaa kieltä. Molempien täytyy tietää mitä tehdään, kuinka tehdään ja milloin. Tätä yhteistä kieltä kutsutaan protokollaksi.

Protokolla koostuu syntaksista, semantiikasta ja ajoituksesta. Näillä määritellään mm. käytettävä sanasto, tiedon muotoilu ja signaali sekä toimintalogiikka, siirtonopeus ja pakettien järjestys. Protokollan tehtäviä ovat – segmentointi ja kokoaminen – paketointi – yhteydenhallinta – toimitus oikeassa järjestyksessä – vuon valvonta – virheen korjaus – osoitteet – kanavointi – kuljetuspalvelut

Standardoinnilla varmistetaan laitteiden yhteensopivuus. Standardoinnin haittapuolina on prosessin hitaus. Pitkät standardoimisprosessit hidastavaat kehitystä ja sen yhteydessä tehdään kompromisseja. Näin kaikkea uutta tekniikkaa ei saada käyttöön. Standardointiorganisaatiota ovat mm. Internet Society, ISO, ITU-T, ATM Forum ja IEEE.

Tietoa siirretään jonkin siirtomedian välityksellä. Siirtomedioita on johtamisellisia ja johtamettomia. Tieto siirtyy signaaleina ja signaali voi olla joko analoginen tai digitaalinen.

Käyttäjän näkökulmasta on tärkeää, että protokollat ja standardit määrittelevät tietoliikennetekniikkaa ja niiden vuoksi eri laitteet ja järjestelmät pystyvät kommunikoimaan keskenään.

Luentopäivä 3: Kolmannen luennon aiheena on siirtotiet. Siirtotiet jaetaan johtimellisiin ja johtamettomiin siirtoteihin sen mukaan on tapahtuuko tiedon siirto fyysisen johtamisen välityksellä vai ilmassa. Johtimellisia siirtoteitä ovat parikaapeli, koaksiaalikaapeli, optinen kuitu sekä sähköjohto. Parikaapelia käytetään esimerkiksi puhelinverkoissa, koaksiaalikaapelia TV-kaapeleissa., optista kuitua sekä sähköjohtoa tietoverkoissa. Käytettävällä johtimella sekä signaalilla on suuri vaikutus tiedon siirtonopeuteen.

Johtimettomia siirtoteitä ovat mikroaaltolinkit, satelliittilinkit, radiotie ja infrapunalinkit. Johtimettomissa siirtoteissä signaalit liikkuvat ilmassa. Signaalit voivat olla joko suunnattuja tai suuntamattomia. Mikroaaltolinkit ja satellittilinkit ovat suunnattuja ja radiotie ja infrapunalinkit suuntaamattomia. Tuntuu, että kokonaiskuva tietoliikennetekniikasta alkaa pikkuhiljaa hahmottumaan. Luentomateriaalissa kuitenkin mennään monissa asioissa niin vaikeisiin yksityiskohtiin, että kauppatieteilijänä sille tasolle ei ole kiinnostusta ja samalla oppíminen muuttuu vaikeaksi. Välillä tuntuu, että kokonaisuus häviää liiallisiin yksityiskohtiin.

Vuon valvontaa ja virheen havainnointia tehdään siirtoteissä eri tavoilla. Virheenkorjaustekniikoita ovat Automatic Repeat Request (ARQ), Stop and Wait and Go Back N. Pidän kurssin tavoitetta kokonaisuuden hahmottamisesta mielekkäänä, mutta näiden toiminnan ymmärtämiseen minun on vaikea motivoitua. Mitä hyötyä minulle on tietää, miten nämä toimivat.

Luentopäivä 4: Neljännen luennon teemoina ovat kanavointi, piirikytkentä vs. pakettikytkentä ja reititys sekä ruuhkanhallinta.

Kanavointia eli multipleksointia käytetään, jotta pystytään tehokkaammin hyödyntämään siirtojärjestelmän kapasiteetia. Jos kahden järjestelmän välinen kommunikointi ei vie koko siirtojärjestelmän kapasiteettia, sitä voidaan kanavoinnin avulla jakaa jakaa muille. Kanavointia voidaan käyttää johtimellisissa runkoverkoissa, joissa käytetään optista kuitua tai koaksiaalikaapelia sekä johtimettomissa siirtoteissä kuten mikroaaltolinkeissä ja radiotiessä. Sitten seuraa pitkä liuta erilaisia käsittämättömiä kanavointitekniikoita FHSS, CDMA, WDM… Tässä kohdassa taas motivaatio katoaa.

Piirikytkentää hyödynnetään teleliikenteessä ja dataliikenteessä taas pakettikytkentää. Pakettikytkennällä on monia etuja piirikytkentään verrattuna. Pakettikytkentäisen verkon tehokkuus on parempi, koska solmusta solmuun -linkit voidaan jakaa dynaamisesti kaikilta asemilta tulevien pakettien kesken. Pakettikytkentäinen verkko voi muuttaa siirtonopeutta , jos kahdella asemalla on eri nopeuksiset yhteydet. Piirikytkentäinen verkko pystyy säätelemään liikenteen määrää pienentämällä välitysnopeutta, kun piirikytkentäisessä verkossa estetään uudet yhteydet, kunnes liikennemäärä saadaan alennettua. Pakettikytkentäisessä verkossa voidaan määrittää paketeille erilaisia prioriteetteja eli antaa tärkeämmille etuajo-oikeus. Piiri- ja pakettikytkentä tuntuu asiana selkeältä ja sen pystyy ymmärtämään.

Reityksellä ohjataan paketteja kulkemaan verkossa reittiä joka kuluttaa vähiten jotakin resurssia. Optimaalisin reitti lasketaan reititysalgoritmin avulla. Resurssi voi olla esimerkiksi mahdollisimman alhainen hinta tai paras mahdollinen nopeus.

Ruuhkanhallinnalla pyritään huolehtimaan siitä, että liikenteen määrä ei ylitä kanavan välityskykyä. Ruuhkanhallinta on tiedonsiirtoprotokollien tehtävä.

Ymmärrän tämän kokonaisuuden käsitetasolla ja näiden asioiden välisen yhteyden, mutta heti kun mennään siihen, miten tätä tehdään ja millä tekniikalla sisältö muuttuu todella vaikeaksi ymmärtää.

Luentopäiväkirja 5 Viidennen luennon aiheita olivat langattomat verkot, lähiverkot (LAN), nopeat LANit, langattomat LANit (WLAN) ja internetworking- arkkitehtuuri. Langaton verkko tarkoittaa tekniikkaa, jolla yhdistetään erilaiset verkkolaitteet toisiinsa ilman johtimia. Tosiasiassa kuitenkin langattomankin verkon taustalla on kiinteä verkko. Runkoverkosta vedetään johtimellinen yhteys tukiasemaan, joka lähettää signaaleja radiotaajuuksilla ja siten mahdollistaa laitteiden langattoman käytön tukiasemalta käyttäjän laitteisiin.

Lan-lähiverkot ovat yleistyneet yleistyneet nopeasti ja ne ovat nykyisin yleisin verkkotyyppi. Tähän on vaikuttanut edullinen ja helposti saatava tekniikka. Lähiverkkojen kehittymiseen vaikuttaa myös PC:den tehokkuuden lisääntyminen, mikä mahdollistaa monimutkaiset sovellukset sekä yritysten kehittämät uudet lähiverkon hyödyntämistavat.

Lan-verkon perusrakenne eli topogia voi olla väylä, puu, rengas ja tähti. Topologia kertoo, missä muodosssa laitteet on kytketty toisiinsa verkossa.

Kotitehtävä 1 Tehtäväkuvaus: Pyri kuvaamaan ennakkotehtävässä määrittelemäsi termit/aihepiirit/kokonaisuudet yhdessä kuvassa.

Kotitehtävä 2 Tehtäväkuvaus: Valitse haluamasi aihealue ja etsi siihen liittyvä protokolla. Tutustu protokollaan ja mieti kuinka protokolla vaikuttaa valitsemasi aihepiirin toimintaan. Esitä www-osoite käyttämääsi protokollaan.

http IEEE FRC 2612 http://tools.ietf.org/rfc/rfc821.txt

IP IEEE RFC 791 http://tools.ietf.org/rfc/rfc791.txt

Outlook SMTP RFC 821 http://tools.ietf.org/rfc/rfc791.txt

Kotitehtävä 3

Bluetooth mikroaaltolinkki, FSK modulointi, taajuusalue 2,45 GHz

Television kaukosäädin, infrapuna, ASK 38 KHz

Digi-TV, radiotie, QPSK modulointi 16-QAM 64-QAM, koodaus MPEG-2, taajuus 562-730 MHz

Kotitehtävä 4

Tarkastellaan 4. kotitehtävässä siirtotien/verkon hyödyntämiseen ja tehokkuuteen liittyviä asioita. Riippuen kunkin tarkastelemista laitteista/sovelluksista/teknologioista pohtikaa hieman kuinka valituissa lähestymistavoissa siirtotien/siirtoverkon tehokas käyttö on huomioitu. Onko kyse kanavoinnista vaiko verkkotekniikoista, joilla tehokkuus ja yhtäaikainen käyttö saadaan aikaiseksi.

Edellisessä tehtävässä tarkastellut laitteet ja siirtotiet ovat: • Bluetooth, radiotie • Kaukosäädin, infrapuna • Digi-TV, radiotie

Radiotie on siirtotienä sekä Bluetoothissa että Digi-TV:ssä. Radiotie on eniten käytetty siirtotie tietoliikenteessä. Sen etuna on se, että aallot ovat suuntaamattomia eivätkä siten edellytä lautasantenneja. Tehokkaimmillaan radiotie on 30 MHz – 1 GHz alueella ja Digi-TV:n taajuus pääkaupunkiseudulla on 562-730 MHz. Radiotiessä aallot eivät myöskään vaimene herkästi Dibi-TV:ssä käytetään TV-kanavien välittämiseen Frequency Division Multiple Access (FDMA ) käytetään. Siina taajuusalue jaetaan osa-alueisiin, joista käyttäjälle annetaan yksi alue yhteyden ajaksi. Tämä kanavanvaraustekniikan haittapuolena on se, että yhteydelle annettu kanava on va-rattu, vaikka dataa ei liikkuisikaan. Bluetooth on lyhyen kantaman radiotekniikka, jonka taajuusalue on 2,45 GHz. Radiotietä käyttävät laitteet “näköyhteydellä“. Sen suurempi aallonpituus näkyy pie-nempänä vaimenemisena. Radiotiessä häiriöitä aiheuttaa eniten monitie-eteneminen, jossa signaali heijastuu esteistä ja pinnoista ja etenee näin monia reittejä. TV:n kaukosäädin käyttää infrapuna-alueella olevaa valoa signaalin siirtoon. Infrapunaa käytetään eri ympäristöissä yhden huoneen sisällä point-to-point kommunikointiin. Infrapunan taajuusalue on 300 GHz - 200 THz. Edellytyksenä on, että lähettimen ja vastaanottimen oltava näköyhteydellä. Laitteiden välisen yhteyden täytyy olla esteetön, sillä iInfrapuna-aallot eivät läpäise esteitä.

Kotitehtävä 5

Käyttäjä lähettää sähköpostijärjestelmästä sähköpostin viestin toiselle henkilölle. Hän on lähde, joka generoi informaation. Hän kirjoittaa viestiä Stallingsin kerrosmallin ylimmässä kerroksessa eli sovelluskerroksessa. Viesti muutetaan dataksi kuljetuskerroksessa ja siirretään signaalina siirtotietä pitkin vastaanottajan tietokoneeseen. Kerrosmallin alin kerros ottaa signaalin vastaan ja data muutetaan informaatioksi, jotta vastaanottaja eli kohde pystyy lukemaan viestin.

Sähköposti voi siirtyä lähettäjän tietokoneesta vastaanottajan tietokoneeseen yhteydellistä tai yhteydetöntä siirtotietä pitkin. Jos molemmat henkilöt ovat WLAN –verkossa signaali siirtyy radiotietä pitkin yhteydettömästi. Jos henkilöt ovat yhteydellisessä verkossa, signaali voi siirtyä esim. optista kuitua pitkin koneesta toiseen.

Tietoturvan kannalta olennaista on tiedon luottamuksellisuus, tiedon eheys sekä sen saatavuus. Luottamuksellisuus tarkoittaa sitä, että tieto on suojattu muilta henkilöiltä kuin asianosaisilta. Tiedon eheys taas tarkoittaa sitä, että viesti toistetaan kohteessa samanlaisena kuin se on lähteestä lähtenyt eli että se ei olennaisesti muutu matkalla. Tiedon on myös oltava tarvittaessa saatavissa.

Tietoturva liittyy sekä laitteisiin, ohjelmistoihin että dataan. Laitteiden kannalta on olennaista suojata ne vahingoilta esim. tulipalolta tai vesivahingoilta sekä varkauksilta. Ohjelmistojen ja data osalta tietoturvan kannalta on tärkeää varmistaa, ettei tieto joudu vääriin käsiin ja ettei informaatio muutu prosessissa.

Viikoittainen ajankäyttö Luentoviikko 1 Lähiopetus: 6 h

Luentoviikko 2 Luentoviikko 3 Luentoviikko 4