meta data for this page
  •  

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.

Tietoliikennetekniikka on itselleni hyvin sekalainen joukko asioita. Ensimmäisenä ajatuksena on internet ja erilaiset intranetit. Ja heti perään ”rauta” eli verkkokortit, modeemit, piuhat yms. Lisäksi softan ja palvelimmet sekä langattomat verkot kuuluvat kiinteästi aiheeseen. Kaiken tämän päälle lisätään sitten eri ohjelmat ja sovellukset. Lisäksi virustorjunta, haittaohjelmientorjunta ja palomuurit ja muut liittyvät sovellukset lasken isona osana toimivaa tietoliikennetekniikkaa. Näin vähällä on siis oma käsitykseni tietoliikennetekniikasta käsitelty.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

Päällekkäisten luentojen vuoksi en voinut osallistua ensimmäisille luennoille, mutta luentokalvojen pohjalta sanoisin, että vasta pinta on avattu tietoliikennetekniikassa. Kalvoista jäi mieleen iso määrä termejä. Lisäksi toimiva tietoliikenne on itsestään selvyys meille kaikille ja vain harvat oikeasti tietävät mitä kaikkea taustalla pyörii, jotta infrastruktuuri saadaan pidettyä toiminnassa.

Termistöstä mieleen jäi pyörimään BAN ja PAN. Eli BAN (yksilöverkon jakautuminen oman kehon lähellä toimivaan body area networkiin) ja PAN (personal area network). Lisäksi protokollat ja niiden määritelmät avasivat laillaan silmiäni. Sinänsä tuttu asia, mutta eipä ole tullut ajateltua, että mitä ne oikeasti tarkoittaa. Asia on kuitenkin selvitetty selkeästi kalvoissa.

Luentopäivä 2:

Taas kävi niin, että Rintalan poika ei luennoille ehtinyt, mutta kalvojen perusteella sama ralli näyttää jatkuvan eli terminologiaa riittää. Onneksi kalvot avasivat tyhmälle tai ainakin tietämättömälle protokolla –ajatusta, jopa siten, että siitä jotain ymmärsi. Toki on korostettava sanaa jotain. Lisäksi se että dataa jaetaan, paketoidaan ja ties mitä, johon ohjelma tai vastaava taas tarvii luvan yms. Niin jo menee taas mielenkiintoiseksi, näin mekaanisen (tyhmän raudan ammattilaisen” näkökulmasta ainakin. No, toki sen nyt voi ymärtää, että tiedon siirrossa on rajalliset mahdollisuudet käytössä ja jotenkin tieto on saatava liikkumaan.

Esimerkit TCP/IP protokollista oli ehkä eniten avaava itselleni. Standardisoinnista taas tulee itselleni mieleen ISO9000 ja ISO14000 yms. järjestelmät, mutta nyt käsitellyissä standardeissa ei taida kuitenkaan olla kyse ihan samasta ainakaan niiltä osin, että tietotekniikan kehityksen tuntien uusi standardi on puolen vuoden päästä vanhentunut, joten taitaa kyse olla enemmänkin vakiintuneista käytännöistä.

Kalvojen jälkimmäinen puolisko sitten olikin taas kerran asiaa, josta olen jotain kuullut, mutta mitään siitä en ymmärrä. Eli esimerkiksi siniaalto ei siis ole rinnastettavissa sinihomejuustoon eikä edes sinisen meren aaltoihin, mutta onneksi kalvojen perusteella tuli sentään valaistusta asiaan.8-O Lisäksi aloin jo oikeasti miettiä, omaa tv antennia ja sen korkeutta, että olisiko se tosiaankin syy, että kanavapaketti C ei näy.

Luentopäivä 3:

Kolmannen luentokerta keskittyi johtimellisiin ja johtimettomiin siirtoteihin. Yksittäiset siirtotiet, kuten parikaapeli, valokuitu tai radiotie olivat tietyiltä osin tuttuja, mutta mielenkiintoisa oli nähdä asiasta lisää. ja kuten aikaisemminkin olen asian ilmaissut (ja ehkä jopa huolestunutkin), niin termistöä tuli taas ihan ”sikana” lisää. Aivan mahdoton suo opeteltavaksi ja muistettavaksi tentissä saati, että nuo muistaisi jälkeenpäinkin, jos niiden kanssa ei työelämässä ole. Ja toinen huolestuttava piirre on knoppi tiedon määrä, jota on järkyttävän paljon. Johtimellisien ja johtimettomien siirtoteiden perusajatuksen pystyy kyllä hoitamaan, ja havainnollistavien esimerkkien perusteella myös langattomat etenemistavat ymmärtää.

Seuraavaksi asiana oli siirrettävän signaalin koodausta. Kokonaisvaltaisesti tämä on minulle uutta asiaa, ja jos nyt suoraan puhutaan, niin nyt ollaan alueella joka ei kiinosta pätkän vertaa. Koodaus, jo sanana aiheuttaa vilunväristyksiä. Ainoa mitä sieltä ymmärrän on, että ilmeisesti ykkösiä ja nollia tai jotain laitetaan peräkkäin, ja välillä voi bitti olla poikittainkin . Jotenkin myös pitkiä jonoja voitiin jollain korvata tai jotain.

Kommunikointitekniikka, oli yksi aihe, jossa on keskitytty esimerkiksi virheen tunnistukseen ja korjaukseen. Ajastuksen tarve näyttäisi olevan yksi oleellinen asia, koska jos ”ajastus on sieltä minne aurinko ei paista, niin saattaapi mennä bitit sekaisin”. Asynkroninen ja synkroninen tiedonsiirto oli vaihtoehtoja lähettää tietoa. Synkronisessa lähetellään tasaisesti dataa ja asynkronisessa taas ilmeisesti data kerrallaan, jolloin toimitus on yhtä hidas kuin Ilveksen puolustus.

Mutta luennon, kun kokoan yhteen, niin suurimmaksi ongelmaksi ei itselläni nouse itse tieto tai sen ymmärtäminen, vaan se että tuo kaikki terminologia ja knoppitieto pitäisi oikeasti muistaa. Kysympähän vain, onko tässä tenttiä varten tapahtuvassa ulkoa opettelussa järkeä?

Luentopäivä 4:

Neljännellä luentokerralla käsiteltiin kanavointia, piiri- ja pakettikytkentäisiä verkkoja, reititystä ja verkon ruuhkautumista. Kanavoinnin perusajatus on siis, että yksi linja voidaan jakaa useammaksi kanavaksi, jolloin linjan kapasiteetti saadaan tehokkaasti käytettyä. Vaihtoehtoisesti, jos kahden järjestelmän välinen kommunikointi vaatii paljon kapasiteettia, niin se voidaan periaatteessa jakaa useammalle linjalle. Ehkä linjan jako useampiin kanaviin on yleisempää. Kanavointimenetelmiä on sitten taas olemassa useita, ja yllättäen termistöä ja lyhenteitä taas kerran löytyy. ADSL:llää hyppäsi esiin ehkä tuttuutensa vuoksi, mutta siinä siis taajuusalue jaetaan ensin puhelimen, sekä adsl:n tulevan ja lähtevän signaalin välillä. Ja tämän jälkeen tulevan ja lähtevän signaalin taajuusalueet jaetaan useampaan osaan. Lisäksi tämä jako tapahtuu niin, että paremmille kanaville laitetaan enemmän dataa ja heikommille vähemmän.

Toisena aiheena olivat piiri- ja pakettikytkentäiset verkot. Piirikytkentäisessä verkossa tiedonsiirtoon tarvittavat resurssit, eli yhteys, varataan etukäteen. Tällä ns. ”virtapiirillä” päästään perinteiseen puhelin-/teleliikenteeseen vaadittavaan reaaliaikaiseen kommunikointiin. Mutta näin koko kanavan kapasiteetti on yhteyden ajan vain tässä käytössä. Pakettikytkentäinen verkko puolestaan soveltuu paremmin puhtaan dataliikenteen tarpeisiin. Pakettikytkennässä data pilkotaan ensin pienemmiksi paketeiksi siirtoa varten.

Reititys menetelmiä tai strategioita löytyy näköjään useita. Hassu juttu on ns. flooding –menetelmä, jota voidaan jopa joissain yhteyksissä käyttää. Mutta ehkä tämä menetelmä olennainen osa on, että se sisältää tapa/tapoja rajoittaa pakettien uudelleen lähetystä. Varsinaiseen datan siirtoon käytettävät reititysmenetelmät ovat huomattavasti monimutkaisempia, ja ne perustuvat reititys tauluihin ja niiden laskemiseen käytettäviin reititysalgoritmeihin ja tästähän minä en oikein mitään sitten tajunnutkaan. Lopuksi käsiteltiin pakettien jonotusta reitittimellä ja sen myötä koko verkon ruuhkautumista. jopa minä ymmärrän sen, että paketteja voi kulkea sen verran mitä tilaa on ja loput on jonossa. Ja lopulta ollaan siinä pisteessä, että jonoon ei enää paketteja mahdu, vaan uudet paketit tulee hylätyksi. Jonoutuminen/ruuhkautuminen hidastaa verkkoa, ja ainakin allekirjoittanutta jopa välillä ko. asia saattaa jopa ketuttaa. Tärkeintä kuitenkin on miten toimitaan silloin kun paketteja ei enää mahdu jonoon. Yksi tapa on että reititin lähettää lähteelle viestin joka kieltää lisäpakettien lähettämisen. Kuitenkin ehkä yleisempää on ennakoida ruuhkaa…

Luentopäivä 5:

Viimeinen luentokerta keskittyi seuraaviin asioihin. Matkapuhelin verkot koostuvat soluista. Jokaisella solulla on oma masto/antenni, joka toimii omalla taajuusalueella. Maston vieressä on tukiasema, vastaanotin, lähetin ja kontrolliyksikkö. Luulisi kyllä, että langattomuus kännykkähommissa olisi joka paikassa, mutta eipä ole. Tukiasemalta eteenpäin käytetään kiinteää kantaverkkoa.

Tallennusverkot (SAN) olivat yksi mitä käsiteltiin. Ne voivat olla paikallisia tai toteutettu ns. pilvipalveluna. Modernit lähiverkot toiminevat pääasiassa tähtitopologian mukaisesti, jossa yksittäiset laitteet ovat yhteydessä ns. keskussolmuun. Lähiverkkojen yhteydessä käytiin läpi myös MAC -protokolla. -protokollaa tarvitaan siirtotien kapasiteetin tehokkaaseen jakamiseen ja hallintaan.

Myös Internetin rakennetta käytiin läpi. Jonka oleellinen osa milestäni oli, että verkon siäsllä käytetään useita reititysmenetelmiä

Kotitehtävä 1

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

kodin_tietoliikenne_markorintala.pdf

Kysymyksiä:

- Miten saan näppärästi tietokoneelle ladatun musiikin kuulumaan tölsyn kaiuttimista ja langattomana?

- Miten saan televisiossa kanavapaketti C:n näkymään? Singaali on vahva, mutta ei löydy? Antenni korkeammalle?

- Miksi Skype pätkii jatkuvasti vaikka kaikki muu toimii ja latautuu nopeasti, mutta hyvin?

Kotitehtävä 2

Protokollat

- SS7 on 3G verkoon liittyvä protokolla.

http://www.itu.int/rec/T-REC-Q.700-199303-I/en

- CSMA/CA on tietoliikenteen siirtotien varausmenetelmä, jolla useat lähettävät tietokoneet jakavat samaa siirtotietä.

Standardia en löytänyt, ainakaan ilmaiseksi. Mutta wikipedian määritelmä: http://en.wikipedia.org/wiki/CSMA/CA

- IPv6 on IP-protokollan (IPv4) seuraajaksi kehitetty protokolla.

IP-protokolla: http://www.ietf.org/ IPv6 määritelmä: http://www.ietf.org/rfc/rfc2460.txt.

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.

ADSL, parikaapeli,koodaus: DMT ja CAP, 23 000–1 100 000, Hz http://fi.wikipedia.org/wiki/ADSL

WLAN, ilmassa/radiotie, koodaus: esim.802.11: DSSS, FHSS; esim. 802.11: 2,4GHz (riippuu protokollasta), http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11

3G, ilmassa/radiotie, koodaus: QPSK, Suomessa 900MHz ja 2100 MHz, http://fi.wikipedia.org/wiki/UMTS

Kotitehtävä 4

4. kotitehtävässä tarkastellaan 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.

Tulipa tuossa joku aika sitten kytkettyä kotiin wlan verkko, joten käsitellään sitä. Wlan:ssa taajuusalue jaetaan tyypillisesti 13 eri kanavaan. Näissä kanavissa on kuitenkin päällekkäisyyttä ja kanavat 1, 6, ja 11 ole toistensa kanssa päällekkäin. Tällä saadaan taklattua eri wlan verkkojen häiriköintiä toisilleen. Lisäksi wlan:ssa käytetään koodijakokanavointia (DSSS- tai OFDM menetelmää). Wlan:ssa hyödynnetään siis laajempaa taajuusaluetta käyttäen taajuusjakokanavointia ja itse datan siirrossa hyödynnetään koodijakokanavointia. Näin saadaan kapea taajuusalue hyödynnettyä hyvin. Koodijakokanavoinnilla voidaan useaa laitetta käyttää yhtäaikaisesti. Lähteenä tässä oli wikipedia ja luentomateriaalit.

Kotitehtävä 5

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

Valitsin verkkosähköpostin, koska siitä höpötin tentissäkin yhdessä kysymyksessä. Lähetyssuunta on samanlaista käytännössä kaikissa sähköposteissa. Helposti, kirjoitetaan viesti ja lähetään. Sovelluskerroksen SMTP-protokolla paketoi viestin, ja antaa kuljetuksen kuljetuskerroksen hoidettavaksi. Kuljetuskerroksella (TCP-protokolla) otetaan yhteys oman palveluntarjoajan palvelimeen, ja lisätään kuljetuskerroksen tiedot, portti ym. Kun kaikki tiedot ovat ok, niin yhteys muodostuu ja paketit lähetetään, jonka jälkeen yhteys loppuu. Kuljetuskerrokselta paketit siirtyy verkkokerrokselle (IP-protokolla), joka hoitaa reitityksen eteenpäin. Tämän jälkeen linkkikerros hoitaa varsinaisen pakettien lähetyksen fyysisen kerroksen kautta. Varsinaisen datan siirron vaiheet riippuvat käytetyistä yhteyksistä. Jos kyseessä on ADSL yhteys, niin bitit koodataan lähetettävään muotoon käyttäen QAM tekniikkaa. Lisäksi signaali kanavoidaan DMT tekniikalla useille taajuuksille. Vastaanottavassa päässä eri kerroksilla tapahtuu myös virheiden tarkkailua ja korjausta.

Kun viesti on saapunut vastaanottajan palvelimelle, niin se puretaan taas sovelluskerrokselle. Kun vastaanottaja avaa oman nettisähköpostinsa, niin sovellus hakee saapuneet viestit palvelimelta. Käytössä on tällä kertaa HTTP-protokollaa, joka lähettää pyynnön tarkistaa/noutaa saapuneet viestit. Joten taas muodostetaan yhteys eri protokollien avulla. Palvelin lähettää paketit samoin periaattein käyttäjän verkkosovellukselle.

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

Tietoturvan pää tavoitteet ovat luottamuksellisuus, eheys ja saatavuus.

Luottamuksellisuus jakautuu kahteen osaan, yksityisyyteen ja datan luottamuksellisena pysymiseen. Yksityisyyteen ei tietoliikennetekniikalla oikein voida vaikuttaa.

Datan luottamuksellisuus on taas juuri teknisen tietoturvan tehtävä. Kerrosmallia katsottaessa tulee varmistaa että luottamuksellinen data on kaikissa vaiheissa suojatussa muodossa.

Eheys on yksi osa tietoturvaa. Protokollien yhtenä tehtävänähän on varmistaa datan eheys. Tämä tapahtuu erilaisten tarkastuskoodien avulla. Toinen osa eheyttä on systeemin eheys. Eli varmistetaan että systeemi toimii kuten pitää, ja että sitä ei ole luvattu manipuloitu. Saatavuus. Tehtävänä on varmistaa että järjestelmät toimivat, niin fyysisellä kuin ohjelmistotasollakin. Lisäksi järjestelmiä pitää päästä käyttämään kaikkien joilla on siihen lupa.

AJANKÄYTTÖ

• Luentoviikko 1 o Lähiopetus: 0 h

o Kotitehtävät: 4h o Luentomateriaaliin läpikäynti: 3h

• Luentoviikko 2 o Lähiopetus: 3 h o Kotitehtävät: 2,5h o Luentomateriaaliin läpikäynti: 3h

• Luentoviikko 3 o Lähiopetus: 0 h o Kotitehtävät: 2,5h o Luentomateriaaliin läpikäynti: 3h

• Luentoviikko 4 o Lähiopetus: 3 h o Kotitehtävät: 3h o Luentomateriaaliin läpikäynti: 3h

• Luentoviikko 5 o Lähiopetus: 4 o Kotitehtävät: 2 o Luentomateriaaliin läpikäynti:2 o TEnttiin valmistautuminen: ainakin 40h