meta data for this page

Aleksi Raskisen kurssisivu

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.

Kurssin alussa minulle ei ole kummoista pohjatietoa tietoliikenteen teknisestä puolesta. Tietoliikenne-sanasta tulee mieleeni yleisesti sähköisesti tapahtuva tiedonsiirto paikasta A paikkaan B.

Nykymaailmassa on paljon tietoliikennettä hyödyntäviä laitteita ja laitteistoja. Parhaiten mieleen tulevat tietokone ja internet, kännykkä ja GPS.

Tietoliikenteestä mieleeni tulee joukko lyhenteitä ja termejä, joista monia en osaa yhdistää muihin tietoihini tai edes mitä ne tarkoittavat. Termejä: Reititin, WLAN, ADSL, FTP, TCP/IP, GSM, protokolla, portti, GPS jne. Yksi kurssin päätavoitteistani on ymmärtää näitä termejä ja yhdistellä niitä muuhun oppimaani.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

Ennen kurssin alkua ajattelin, että seitsemän tuntia samaa aihetta olisi ollut puuduttavaa ja ajatukset olisivat harhailleet. Onneksi taukoja oli reilusti ja luennoitsijan esimerkit tarpeeksi käytännönläheisiä, että asia oli helpompi ymmärtää. Jo ensimmäisellä luentokerralla luulen, että opin enemmän kuin mitä ennestään jo tiesin tietoliikennetekniikasta.

Aluksi kävimme läpi kurssin järjestelyt (wikin käyttö, kotitehtävät, kurssin sisältö yleisesti jne.). Itse aiheesta käsittelimme tietoliikennetekniikka yleisesti: näkökulmia, rakennetta, trendejä, toimintaa nykyaikana. Tutustuimme kerrosarkkitehtuuriin ja kerrosmalleihin (teoreettinen, TCP/IP ja OSI). Lopuksi opin mitä protokollat ovat, mihin niiden toiminta perustuu ja mitä niiden tehtäviin kuuluu.

Luentopäivä 2:

Toisella luennolla kävimme läpi asiaa protokollien yleisistä toiminnoista ja mistä ”osista” (syntaksi, semantiikka, ajoitus) protokollat koostuvat. Toinen luentojen pääkohta oli tietoliikenteen standardit, standardisoinnin prosessit ja katsaus yleisimpiin standardointiorganisaatioihin. Luennot päätimme tiedonsiirron ja signaalien matemaattiseen puoleen.

Matemaattinen osuus oli jostain syystä helpoiten omaksuttava osuus viikon luennon aihealueista. Kannatti vissiin olla hereillä fysiikan pakollisilla kursseilla.

Viime viikon aiheista pidetyt pistarit pidettiin luentojen puolessavälissä (muistaakseni). Tehtävien pikaisen läpikäynnin jälkeen tuntui, että ainakin kohtuu oikeaan suuntaan olin osannut vastata. Tosin viimeistä tehtävää en ajanpuutteen vuoksi kerennyt kokonaan tekemään.

Luentopäivä 3:

En päässyt luennoille sairauden takia, mutta luennon aiheina ilmeisesti oli siirtotiet (johtimelliset ja johtimettomat), signaalin koodaustekniikoita, jonkinlaista tiedonsiirtoa (synkroninen ja asynkroninen, virheen korjaus) ja vuonhallintaa. Siirtotie- ja koodaustekniikka-asiat tuntuivat kohtalaisen helpolta ymmärtää, kun taas vuonhallinta vaati vähän enemmän paneutumista. Pitääpä tenttiin lukemisen aikana yrittää päntätä tämänkertaisen luennon aiheita, koska en luennoille päässyt.

Luentopäivä 4:

Olin luentojen aikaan vielä sen verran toipilaana, etten päässyt paikan päälle.

Joitain havaintoja luentomateriaalista:

  • Multipleksointi eli kanavointi on siirtokapasiteetin jakamista useamman siirrettävän signaalin kesken. Voidaan jakaa taajuusjakokanavointiin, aikajakokanavointiin, koodijakokanavointiin ja aallonpituusjakokanavointiin. Ongelmia: kanavien ylikuuluminen (FDMA), signaalia vahvistettaessa voi syntyä taajuuskomponentteja toisiin kanaviin (FDMA), epäsäännölliset lähetykset (synkroninen TDMA).
  • Kytkentäiset verkot koostuvat solmuista, jotka siirtävät asemien (esim. tietokoneet) dataa ja tarjoavat niille tietoliikenneverkon palvelun. Solmujen väliset linkit (multipleksointi). Piirikytkentäiset verkot (reaaliaikainen tiedonsiirto) ja pakettikytkentäiset verkot (verkon tehokkuus, prioriteetit)
  • Reititys ja reititysstrategiat. Datan kulkureitin määrittäminen asemien välillä. ”Minimum hop” vs. ”least cost” eli ilmeisesti reitti, jossa vähän solmuja ja reitti, jonka kustannus minimoidaan.

Luentopäivä 5:

Luennoilta poimittua:

  • Soluverkot: suurempi kapasiteetti, alue jaettu soluiksi, 3G ja 4G
  • LAN-lähiverkot: korvaamaan point-to-point-verkot (kalliit), tekniikka halpa ja helposti saatava, käyttökohteita PC-LAN, taustaverkot, nopeat toimistoverkot, runkoverkko-LAN, topologiat, arkkitehtuuri, High Speed LAN, Langaton LAN.
  • Internetworking: useat verkot yhdeksi suureksi verkoksi, vaatimukset ja arkkitehtuuri
  • Tietoturva: Luottamuksellisuus, eheys, saatavuus

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

Tehtäväkuvaus: Luo kuva työpaikan/kodin/kämpän/jonkin tutun paikan tietoliikenteeseen kuuluvista laitteista, niiden käytöstä ja jopa yhteen linkittymisestä sekä niissä käytetyistä palveluista.

tietoliikenne_raskinen_a.jpg

Kysymykset:

1. Miten reititin toimii? 2. Miten kerrosmallien virheenhallinta (havainnointi, korjaus) toimii? 3. Palomuurien toiminta käytännössä.

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.

kotitehtava2_raskinen_aleksi.pdf

Kotitehtävä 3

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.

ADSL: Siirtotienä parikaapeli, koodaus DMT/CAP (http://www.netlab.tkk.fi/opetus/s38118/s99/htyo/30/tekniikka.shtml )

GPS: Siirtotienä ilma (1575,4200 MHz), koodaus PNR (http://fi.wikipedia.org/wiki/GPS http://eu.mio.com/fi_fi/maailmanlaajuinen-paikannusjarjestelma_4990.htm )

Kaukosäädin: Siirtotienä ilma (300 GHz – 400 THz) (luentomoniste)

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.

GPS: Satelliitit lähettävät kaikille samantaajuista signaalia, joka on koodattu CDMA:ta käyttämällä. Vastaanottajan tulee tietää koodaustekniikka saadakseen signaalin.

ADSL: taajuusjakokanavointia (DMT) eli monta kantosignaalia eri taajuuksille.

Kaukosäädin: yksi yhteys, joka tehostuu säätimen ja vastaanottimen välisellä lyhyellä käyttöetäisyydellä.

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. Tietoturva eli tutustukaa tietoturva-asioihin kappaleen 23 (ja 24) mukaisesti ja liittäkää tietoturva aiemmin käsiteltyihin konteksteihin.

Esimerkkinä sähköposti.

Viesti kirjoitetaan näppäimistöltä sähköpostiohjelmalla tai –palvelulla muistiin biteiksi. Ohjelma ottaa yhteyden lähtevän postin palvelimeen. Palvelin ottaa yhteyden nimipalvelimelle (DNS), jotta saadaan vastaanottajan IP selville. Data annetaan lähettimelle jännitevaihteluina. Lähetin muuttaa datan siirtotielle (esim. ilma) sopivaksi. Lähtevän postin palvelin siirtää viestin vastaanottajan palvelimelle. Vastaanottajan päässä signaali puretaan takaisin dataksi. Data voidaan tulkita sähköpostiohjelmalla.

Salaamaton viesti on näkyvillä niille, jotka pystyvät seuraamaan verkon liikennettä, jonka välityksellä viesti lähetetään. Viesti voidaan salata protokollin (esim. TLS), julkisen avaimen salauksella tai viestin allekirjoituksella. TLS perustuu varmenteisiin ja julkisen avaimen salaus ja viestin allekirjoitus julkisten ja yksityisten avainten käyttöön.

Ajankäytön arviointi

  • Luentoviikko 1
    • Lähiopetus 6 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 1,5 h
    • Kotitehtävien tekoa 3 h
  • Luentoviikko 2
    • Lähiopetus 6 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 2 h
    • Kotitehtävien tekoa 2 h
  • Luentoviikko 3
    • Lähiopetus 0 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 2 h
    • Kotitehtävien tekoa 3 h
  • Luentoviikko 4
    • Lähiopetus 0 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 2 h
    • Kotitehtävien tekoa 2 h
  • Luentoviikko 5
    • Lähiopetus 4 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen x h
    • Kotitehtävien tekoa 3 h

Pääsivulle