meta data for this page

Timo Hynnisen kurssisivu

Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Tietoliikenne yksinkertaisesti on tiedon lähetystä, siirtoa ja vastaanottoa.

Käytännössä sähkövaraukset liikkuvat jotain väylää pitkin paikasta toiseen. Datan siirrosta noustaan aste asteelta korkeammalle abstraktiotasolle, jolloin loppukäyttäjän ei sähköpostia lähettäessä tarvitse tietää täsmällisesti miten tieto liikkuu (jos liikkuu)

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

Kerrosmallin idea tuli pääpiirteittäin selväksi - kuinka kukin kerros kommunikoi vain oman vastaparinsa kanssa ja eri kerrokset eivät piittaa toistensa toiminnasta. Protokollan toimintaa havainnollisti (mielestäni) käytännönläheinen FTP-esimerkki, jossa käytiin läpi clientin ja serverin välinen viestintä.

Luentopäivä 2: Protokollan määritelmä, tehtävät ja toimintoja. Jotta kaksi oliota voi viestiä keskenään tulee niillä olla yhteinen kieli. Käsiteltiin segmentoinnin ja paketoinnin ideat, yhteydenpito ja vuon valvonta, osoitteita ja osoitustasoja.

Käytiin läpi signaaleja (siniaallot) ja signaalinmuutoksia, sekä taajuuksien vaikutusta kaistanleveyteen ja siirtonopeuteen.

Luentopäivä 3: Käsiteltiin siirtoteitä yleisesti sekä muutamia johtimellisia(pari- ja koaksiaalikaapeli, valokuitu ja sähköjohto) ja johtimettomia (mikroaaltolinkit, satelliittilinkit, radiotiet ja infrapunalinkit) siirtoteitä tarkemmin. Johtimettomien siirtoteiden jako suunnattuihin ja suuntaamattomiin, signaalien etenemismekanismit, erilaiset antennnit ja radioaaltojen ominaisuuksia.

Signaalin koodaustavat, ja muunto (anal↔digit, digit↔digit jne) sekä virheiden havainnointi ja virheenkorjaus.

Luentopäivä 4: Kanavointi: Taajuus-, aika-, koodi- ja allonpituuskanavointi. Piiri- ja paketikytkentäiset verkot (tele vs data). Pakettikytkennässä virtuaalipiiri tai pakettien lähetys erillisinä (kaikkia mahdollisia reittejä pitkin).

Luentopäivä 5: Katsottiin matkapuhelinverkkojen rakennetta (solurakenne). 2G-, 3G-, 4G-käsitteet.

Lähiverkot ja MAC (verkonvarausprotokolla, CSMA/CD ja CSMA/CA), langattomat lähiverkot, sekä internet-verkon rakenne.

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

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

Kysymyksiä:

- Saako Paintilla exportattua pdf:ää?

- Mistä tietää, ettei kukaan vahdi netinkäyttöäsi (ts. ettei kukaan ole vahtimassa puhelinlinjoja ja kaappaamassa paketteja?)

- Miksi langattoman lähiverkon yhdistäminen ei joskus onnistu, kun 'signaali on liian heikko'?

Kotitehtävä 2

Tehtäväkuvaus: Ensimmäisten luentojen kotitehtävissä selvititte laitteita ja palveluita. Tässä kotitehtävässä selvitetään laitteiden ja palveluiden käyttämiä protokollia. Selvittäkää 3 eri protokollaa joita omassa ympäristössänne on käytössä ja etsikää protokollan standardi/määritelmä ja liittäkää kotitehtäväänne linkki ko. protokollaan.

Bluetooth: Tarkoitettu laitteiden kommunikointiin lähietäisyydellä https://www.bluetooth.org/Building/overview.htm

SSH: Secure Shell on salattuun tietoliikenteeseen tarkoitettu protokolla. http://www.ietf.org/rfc/rfc4251.txt

IP: http://tools.ietf.org/html/rfc791

Kotitehtävä 3

Tehtäväkuvaus: Tehtäväkuvaus: 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.

Bluetooth: Siirtotienä toimii ilma, taajuutena 2.4 GHz (2400 - 2483.5 MHz)

GSM: Siirtotie ilma, taajuudet 890 - 915 MHz ja 935 - 960 MHz (gsm 900) sekä 1710 - 1785 MHz ja 1805 - 1880 MHz (gsm 1800).

WiFi (802.11g): Siirtotienä toimii ilma, taajuutena 2.4 GHz (eli sama vapaa taajuusalue kuin bluetoothilla).

Kotitehtävä 4

Tehtäväkuvaus: Tarkastallaan 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.

GSM: Aikajakokanavointi.

WiFi: Ortogonaalinen taajuusjakokanavointi (OFDM), modulointitapana DSSS (suorasekventointi).

Bluetooth: Taajuusjakokanavointi, GFSK-taajuussiirtokoodaus (modulointi).

Kotitehtävä 5

Tehtäväkuvaus: Kokonaiskuva sovelluksen käyttäytymisestä eli pohtikaa yksittäisen sovelluksen (oma valinta) toimintaa aina sovellustasosta varsinaiseen bittien siirtoon. Pyrkikää luomaan kokonaiskuva, jossa kurssilla käydyt asiat nivoutuvat yhteen.

Ajatellaan vaikkapa sähköpostin käyttöä. Lähetys/vastaanotto hoituu imap/pop3- ja smtp-protokollien avulla (tai tietysti myös http/https) (=Sovelliustaso). Kuljetustasolla TCP/UDP ja verkkotasolla IP. Alimmalla (fyysisellä) tasolla data liikkuu Ethernet-protokollan yli, sitä ennen myös mahdollisesti langattomasti WiFiä käyttäen.

Ethernet käyttää CSMA/CD-kanavointia.

Ajankäytön arviointi

  • Luentoviikko 1
    • Lähiopetus 7 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 0 h
    • Kotitehtävien tekoa 0,5 h
  • Luentoviikko 2
    • Lähiopetus 7 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 0,5 h
    • Kotitehtävien tekoa 1 h
  • Luentoviikko 3
    • Lähiopetus 7 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 0,5 h
    • Kotitehtävien tekoa 1 h
  • Luentoviikko 4
    • Lähiopetus 7 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 0 h
    • Kotitehtävien tekoa 1 h
  • Luentoviikko 5
    • Lähiopetus 7 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 0 h
    • Kotitehtävien tekoa 1 h

Pääsivulle