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.

Ennakkotehtävä 1. Monenlaista sanastoa tuli mieleen: hardware, linkki, protokolla, verkko, pilvi ja sovellus. Tietoliikenne on tiedon siirtämistä sähköisesti langallisessa tai langattomassa verkossa.Minulle nuo termit ovat enimmäkseen vain sanoja, joiden todellista merkitystä en suurimman osan kohdalla en tiedä.

Luentoyhteenvedot Luentopäivä 1: Mitä opin, mikä oli päivän tärkein sanoma, … Minulle tämä aihealue on kaiken kaikkiaan melko vieras. Osaan käyttää tietokonetta mutta en tunne ( enkä ymmärrä )sen toimintaperiaatteita sen enempää kuin tiedon liikkumisen muotoja tai keinojakaan. Pidän tätä kurssia siis melko haasteellisena. Oli kuitenkin helpotus huomata, että asiat tuntuivat ainakin tällä 1. luennolla mahdollisilta ymmärtää. Siinä auttoi tietenkin rinnastaminen tuttuihin asioihin esimerkkinä vaikka, että tiedonsiirrossa kyseessä yksinkertaisesti viestinnästä, jossa on lähde, siirtotie ja kohde kuten missä tahansa viestinnässä vrt. savumerkit. Toinen hyvä esimerkki oli osakokonaisuuksiin jako, kerrosmalli vrt. postin lähetys (johtaja, sihteeri, kuriiri) Näin asioista tulee konkreettisia eivätkä jää vain vaikeasti ymmärrettäväksi terminologiaksi ja lyhenteiksi. Minun on ollut aina vaikea ymmärtää edes miten on mahdollista puhua puhelimessa ( siis ihan tavallisessa lankaverkossa) valtameren toiselle puolelle :) Sain luennolla sen käsityksen, että tähänkin mysteeriin olisi luvassa valaistusta kurssin aikana. Viime aikoina olen kuullut paljon pilvipalveluista ja ihmetellyt mitä se “pilveen vieminen” ja pilviteknologia oikein tarkoittaa. Luennollakin tästä hieman jo oli puhetta mutta varmaan siihen palataan vielä. Ja se tuli kyllä selväksi, että minun tulee ehdottomasti pyrkiä olemaan läsnä kaikilla luennoilla, pelkistä luentokalvoista tämä ei minulle avaudu.

Luentopäivä 2: Aamupäivän teema oli protokollat ja käytiin vielä läpi kerrosmallit OSI ja TCP/IP. Tuntui, että jopa hieman ymmärsin tätä kokonaisuutta ja eri kerrosten tehtäviä/toimintaa samoin kuin protokollan toimintaperiaatetta. Tilakone tuntui sikäli tutulta, että ohjelmistotuotannon kurssilla piirrettiin tilakoneita vaikka silloin se oli kyllä minulle ihan “irrallinen”juttu eli en tajunnut yhtään mihin oikeasti liittyy. Vaan nytpä sekin selvisi. Iltapäivällä puhuttiin mm. analogisesta ja digitaalisesta tiedonsiirrosta ja signaaleista. Tärkeimmät jutut: etäisyys, tiedonsiirtonopeus ,kaistanleveys ja signaalin esittäminen riippuvat kaikki toisistaan. Kun etäisyys kasvaa, häiriöt/vääristymät lisääntyvät ja tiedonsiirtonopeus pienenee. Digitaalisessa tiedonsiirrossa ongelmana bittien rajat ( esim. pitkät 0- tai 1- rivit). Kieltämättä siinä vaiheessa kun päästiin Nyqvistin ja Shannonin malleihin, niin alkoi mennä totaalisesti yli ymmärryksen ( viimeistään:)) mutta onneksi noita ei kuulemma tarvitse osatakaan vaan käytiin meille läpi käsittääkseni ns. on nice-to-know-basis. Saa nähdä minkä verran ymmärrystä löytyy kun isken kotitehtävän kimppuun.

Luentopäivä 3: Käsiteltiin johtimellisia ja johtimettomia siirtoteitä. Johtimellisista käytetyimpiä ymmärtääkseni parikaapeli ja optinen kuitu ( valokuitu) ja johtimettomista mirkoaaltolinkit ja radiotie. Jälleen kerran arvostin yksinkertaistusta esim. optinen kuitu: “valo päälle, valo pois > bitti kulkee”. Tärkeä opittava asia: Minkälaisia rajoitteita siirtoteillä on? Puhuttiin myös koodauksesta eli miten saadaan bitit kulkemaan oikein siirtotien yli. Vastaanottajan pitää tietää bittien ajastus eli mistä bitti alkaa ja mihin se loppuu sekä signalointitasot. Tulkintaan vaikuttaa signaali/kohina -suhde, datanopeus , kaistanleveys ja miten koodattu (koodijärjestelmä). Käytiin läpi erilaisia koodausjärjestelmiä kuten NRZ-L,NRZ-I, Manchester ( digitaalisia) , ASK, FSK, PK ( analogisia) . Koodijärjestelmiin liittyy myös seuraava kotitehtävä, joka lienee melko haasteellinen. Ajastusongelmia pyritään ratkaisemaan asynkronisella/synkronisella tiedonsiirrolla: asynkroniesessa tiedonsiirrossa lähetetään yksi merkki (5-8 bittiä) kerrallaan, joka on yksinkertaista ja halpaa mutta pahimmillaan jo lyhyessä pätkässä tulee ajastusvirhettä. Synkronisessa tiedonsiirrossa lähetys tapahtuu virtana ilman alku- ja loppukoodeja, mikä on tehokkaampaa. Lähetyksessä/ vastaanotossa tapahtuu yksittäisiä virheitä (bitti vaihtuu) tai purskevirheitä = koko “pätkä” pieleen esim. impulssikohinasta tai häipymästä johtuen. Käytiin läpi virheiden havainnointia ( tarkistusbitit, tarkistussummat) ja niiden korjausta. Päivän lopuksi käytiin vielä vuon valvonta ( flow control), josta on myös jo ollut puhetta aiemmalla luennolla. Kyse on siis siitä miten hoidetaan lähettäminen hallitusti eikä lähettäjä hukuta vastaanottajaa signaalitulvaan. Menetelminä stop and go ( = lähetetään > pyydetään kuittaus> lähetetään seuraava jne) ja liukuvan ikkunan menetelmä ( sliding windows), joka on tehokkaampi koska voi olla erikokoisia ikkunoita ja ikkunan koko voi muuttua. Virheiden korjausmenetelmiä:ARQ, stop and wait, Go back N, selective reject. Päivän päätteeksi sain tietää, että olin saanut pistareista täydet pisteet. Mahtava joskin hieman yllättävä uutinen mutta hyvä osoitus siitä, että läsnäolo ja tarkkaavaisuus luennoilla todella kannattaa. Pitää yrittää välttää paineita ja ylisuuria odotuksia jatkossa:)

Luentopäivä 4: Päivän aiheita kanavointi, piiri- ja pakettikytkennät ja reititys. Kanavointi eli multipleksointi tarkoittaa sitä, että siirtojärjestelmän vapaana olevaa kapasiteettia jaetaan useamman siirrettävän signaalin kesken.Perusteina ovat kustannustehokkuus ja siirtokapasiteetin tehokkaampi käyttö. Kanavointi jaetaan eri luokkiin, joita ovat taajuusjakokanavointi (FDMA), aikajakokanavointi (TDMA), koodijakokanavointi (CDMA) ja aallonpituusjakokanavointi (WDMA). TDMA JA CDMA ovat dititaaliseen tekniikkaan perustuvia kanavointeja. WDMA on hyvin samantyyppinen tekniikka kuin taajuusjakokanavointi mutta käytetään erityisesti optisissa kuiduissa. Nykyään suuri osa datasta on digitaalista, joten käytetään paljon aikajakoista kanavointia. Käytiin läpi mm. aikajakoisen kanavoinnin jako synkroniseen ja tilastolliseen, kaapelimodeemin toiminta, CDMA:n hajaspektritekniikat nopea ja hidas taajuushyppely sekä suora taajuus.Tuntui jotenkin vaikeaselkoiselta. Asiaa tuli todella paljon nopeaan tahtiin enkä tainnut ihan pysyä mukana. Kun siirryttiin käsittelemään kytkentäisiä verkkoja, pääsin taas paremmin juonesta kiinni. Teleliikenteessä puheääni tarvitsee reaaliaikaisen kommunikointiväylän > piirikytkentä. Datalle on tärkeämpää, että kommunikointiväyliä käytetään mahdollisimman tehokkaasti > pakettikytkentä. En ala tähän kopioimaan luentokalvoja, jotka mielestäni ovat aiheesta hyvät ja ainakin enimmäkseen ymmärrettävät.Kytkentöjen suorituskykyvertailu kalvoilla 35 ja 36 on hyvä yhteenveto ominaisuuksista. Iltapäivällä käytiin läpi reititystä pakettikytkentäisessä verkossa. Reitinvalinta voidaan tehdä minimum hop-periaatteella = minimihyppymäärä kahden pisteen välillä tai least cost -periaatteella = minimikustannukset. Minimikustannusreititys on joustavampi ja siksi käytetympi. Erilaisia reititysstrategioita ovat kiinteät taulut ( luodaan reititystaulukko) , tulvamenetelmä (kaikille naapureille) , satunnainen sekä nykyisin yleisimmin käytetty mukautuva reititys, jossa reitityspäätökset perustuvat verkon tilaan häiriöt ja ruuhkatilanteet huomioiden. Bellman-Fordin ja Dijkstan algoritmit menivät taas yli ymmärryksen. Päivän viimeinen aihe oli ruuhkanhallinta ja mekanismit kuten backpressure, choke packet, implisiittinen signalointi ja eksplisiittinen eteenpäin tai taaksepäin menevä signalointi.

Luentopäivä 5: viimeisen luentopäivän pääaiheita olivat matkapuhelinverkot, lähiverkot, Internetworking ja tietoturva. Tärkeimpiä oppimiani asioita: Matkapuhelinverkot ovat solukkoverkkoja. Kun joku alue pitää kattaa, alue jaetaan soluihin, joilla jokaisella on oma antenni(t), jota ohjaa tukiasema (base station). Soluilla on omat taajuusalueet, useita kanavia per solu. Naapurisoluilla on eri taajuudet häiriöiden välttämiseksi. Jos etäisyyttä on riittävästi, voidaan samaa taajuutta käyttää uudelleen ja uudelleen. Verkkojen suunnitteluperusteena on kapasiteetti> mahdollisimman paljon taajuuksia käyttöön, jotta ihmiset voivat puhua samanaikaisesti. Matkapuhelinverkon rakenne on heksagoni eli kuusikulmio. Kapasiteettia saadaan lisää helpohkosti lisäämällä taajuuksia eli kanavia tai lainaamalla taajuuksia (frequency borrowing). Työläämpi tapa on solujako; joko pienempiin soluihin(mikrosolut) tai solujen jakaminen antennien avulla sektoreihin. Kanavat jakautuvat liikennekanaviin, jotka kuljettavat ääntä ja dataa sekä kontrollikanaviin. Matkaviestinverkko on rakennettu tukemaan ns. handoveria eli siirtymistä tukiasemalta toiselle tai tukiaseman sisällä taajuudelta toiselle. Uusi tieto minulle oli sekin, että langattomissakin verkoissa pyritään siihen, että vain viimeinen linkki on langaton ja kaikki muu langallista.

Lähiverkoista käytiin sekä langallinen, että langaton lähiverkko. Lähiverkon keskeiset elementit ovat siirtotie, topologia, siirtotielle pääsyn hallinta (MAC) ja wiring layout (en keksi hyvää käännöstä). Topologian valintaan vaikuttavat ainakin luotettavuus, laajennettavuus ja suorituskyky ja voi olla tähti, rengas, puu tai väylä. Käytiin myös LAN-arkkitehtuuri, joka määritellään kerrosmallin mukaisesti kattaen 2 OSI-mallin kerrosta: fyysinen ja linkkikerros, IEEE802-referenssimalli. Fyysisen kerros: signaalien koodaus ja purku, synkronointi, bittien siirto ja siirtotie + topologia (toisin kuin yleensä). Linkkikerros, yhteys ylempiin kerroksiin: LCC (logical link control) ja MAC (medium access control), joista MAC-protokolla tärkeä siirtotien kapasiteetin tehokkaassa jakamisessa ja hallinnassa. MAC-protokolla voidaan toteuttaa keskitetysti (1 asema jakaa lähetysvuorot) tai hajautetusti (kaikki asemat toteuttavat hallintaprotokollaa). Voi olla synkroninen (staattinen kapasiteetin varaus) tai asynkroninen (dynaaminen kapasiteetin varaus). Asynkroninen voidaan toteuttaa eri tavoin: round robin (jokainen vuorollaan), varaus, kilpailu.

Dynaamisista tekniikoista käytiin pikaisesti läpi Aloha, joka oli ensimmäinen kilpailuprotokolla, slotted (aikaviipaloitu Aloha ja CSMA/CD (carrier sense multiple access with collision detection), jossa kuunnellaan ensin lähettääkö joku muu > voi silti tulla törmäyksiä. LAN-verkkoja voidaan yhdistää toisiinsa siltauksella tai reitityksellä. Langattoman lähiverkon pääasiallisia käyttökohteita: nomadinen pääsy =käyttäjät liikkuvat läppäreineen, ad hoc – verkko, verkon laajennus, rakennusten välinen verkko. Vaatimuksia mm. siirtotien tehokas käyttö, tukee runsasta laitemäärää, yhdistää tukiaseman alueella olevat laitteet, virrankulutuksen vähentäminen, lähetysvarmuus ja turvallisuus. Internetworking on verkkojen välistä yhteistyötä. IP-protokollan tehtävä on saada verkkojen välinen yhteistyö toimimaan. Tässä kohtaa tuli kertausta aiemmin opittuun; verkon eri osia, kerrokset, keskeisiä protokollia, reititystä… Uutta oppia mm. että nyt käytössä IPversio 4 mutta versio 6 on jo kehitetty ja jonkin verran käytössä. 128-bittiset osoitekentät ja useita muita lisäominaisuuksia. Opin myös, että tietokoneen IP-osoite vaihtuu, jos siirrytään toiseen paikkaan (ei saman verkon alueella). Mobiili IP:n idea on sama kuin matkapuhelinverkossa> kun paikka vaihtuu, ilmoitus kotioperaattorille, joka osaa reitittää oikeaan sijaintiin. Käytiin läpi pari esimerkkiprotokollaa: DNS ja SMTP.

Tietoturvasta käytiin vain pääperiaatteet. Uhkia liittyy sekä siirtoon, järjestelmiin, että palveluihin. Tietoturvan tavoitteena on tiedon luottamuksellisuus (data, yksityisyys), eheys (data, järjestelmät) ja saatavuus. Hyökkäykset voivat olla passiivisia, jolloin ”kuunnellaan” ja yritetään kerätä tietoa tai aktiivisia esim. palvelunestohyökkäys (DoS). Kalvolla 10 on hyvät esimerkit erilaisista riskeistä. Kalvoilla on kerrottu myös erilaisista tekijäryhmistä kuten hakkerit, rikolliset ja sisäpiiriläiset ja menetelmistä kuten haittaohjelmat, virukset ja madot. Mielenkiintoista kerrassaan! Päivän ehdoton kohokohta oli kuitenkin ohjeistus tenttiin valmistautumiseen. Mielestäni saimme selkeät ohjeet ja hyvän käsityksen asioista, joihin kannattaa keskittyä. Tärkeintä on ymmärtää kokonaisuudet. Jäi sellainen fiilis, että tentistä on mahdollista selviytyä kohtuullisin ponnistuksin. Mutta sehän selviää pian.

Kotitehtävä 1 Tehtäväkuvaus: Pyri kuvaamaan ennakkotehtävässä määrittelemäsi termit/aihepiirit/kokonaisuudet yhdessä kuvassa. tlp_kotitehtaevae_1_huovinen_s.docx

Kotitehtävä 2 Tehtäväkuvaus: Selvittäkää 3 eri protokollaa joita omassa ympäristössänne on käytössä ja etsikää protokollan standardi/määritelmä ja liittäkää kotitehtäväänne linkki ko. protokollaan kotitehtaevae_2_huovinen_sari.docx

Kotitehtävä 3: Kolmannessa kotitehtävässä tarkastallaan laitteiden ja palveluiden hyödyntämiä siirtoteitä ja tiedon koodausta. Eli jälleen käsitellään 3 eri tapausta ja niistä käytetty siirtotie ja sillä käytetty koodaus. Jos käytetään ilmatietä niin olisi hyvä selvittää taajuusalue jolla toimitaan kotitehtaevae_3_huovinen_sari.docx 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. kotitehtaevae_4_sari_huovinen.docx

kotitehtaevae_5_sari_huovinen.docx

Viikoittainen ajankäyttö : Olin läsnä kaikilla luennoilla ja ajankäyttöni noudatteli muutenkin hyvin pitkälti oletusarvoja. Palautekyselyssä taisin rehvakkaasti väittää, että käytin harjoitustehtäviin arvioitua vähemmän aikaa mutta tehdessäni viimeistä kotitehtävää tajusin, että kyllähän sitä aikaa on noihin kotitehtäviinkin mennyt ihan reippaasti kun lasketaan mukaan kaikki tiedon etsimiset.