meta data for this page

Janne Tallqvistin kurssisivu

Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Tietoliikenne tuo mieleen tietokoneiden, palvelimien ja reitittimien välisen verkkoyhteyden ja data siirron. Tiedon siirto paikasta toiseen. Tässä kohtaa operaattorit ja palveluntarjoajat auttavat käyttäjiä pääsemään verkkoon käsiksi. Verkkoja voidaan muodostaa fyysisellä johto yhteydellä ja langattomasti mm. wlan. Tietoliikene tuo myös mieleen jokapaikasta käyttävyyden esim. pääsen internetin kautta käsiksi samoihin asioihin olin sitten kotona tai Aasiassa. Data siirretään verkossa minulle tuntemattomalla tavalla ja pyrtään kääntämään samaan muotoon mitä se oli lähettäessä. Miten tämä kaikki oikeasti sitten toimii on täysi arvoitus.

Ennakkotehtävä 1.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

Luentopäivän jälkeen päälimmäisenä mielessä oli TCP/IP ja OSI kerrosmallit. Myös näiden kerrosmallien vertailu ja suurimmat erot ja toiminta. Miten internet yksinkertaisuudessaan rakentuu, “nuts and bolts”-kuva. Eri verkkojen skaala, esim local area network (lan) vs. wide area network (wan). Miten pakettit liikkuvat verkossa ja miten ne löytävät oikeaan osoitteeseen, porttiin jne.

Animaatio ftp:n toiminansta oli selkeä ja tyhjentävä. Mikä on protokolla? on kysymys johon sain minua tyydyttävän vastauksen. Mihin näitä protokollia myöskin tarvitaan selventyi mukavasti. Internetin rakenne tuntui ennen kurssin alkua jotenkin yksinkertaiselta, mutta se onkin todella moniulotteinen ja hankala malli, johon odottelen tulevilta luennoilta vastauksia. Yleis fiiliksenä: pikakatsaus mitä internet on.

Termejä joita luennolla käskettiin miettiä: MAC-osoite, NAT, WPA2/WPA/WEP

Luentopäivä 2:

Protokollien toiminta avautui toisella luennolla enemmän, mitä ne oikeasti ovat ja miten ne toimivat. Selvisi myös standardien suuri määrä ja niiden tärkeys. Itse ainakin olen kironnut miljoonia eri standardeja ja niiden ihmeellistä toimintaa, nyt osaan suhtautua asiaan hiukan eri näkökulmasta.

Kommunikointijärjestelmästä jäi erityisesti mieleen 90-luvun näköinen kuva miten lanka puhelin toimii. Tämä oli myös aika jännä juttu, koska ennakko käsitykseni puhelimen toiminnasta oli hiukan eri. Tiedon siirto teknologian erot, simplex, half duplex ja full duplex ensimmäistä kertaa kuulin, mutta erittäin käyttökelpoisilta kuulostivat.

Signaalien tiedonsiirto nopeuden parantaminen tms. muokkailu oli aika jännää. Esim. lisäämällä aaltojen määrää ja yhdistämällä eri signaaleja saavutetaan erilaisia tuloksia.

Yleensäkin signaalien siirtotavat tulivat selväksi. Ainoa mikä jäi mietityttämään on se, että mikä siinä optisessa kuidussa maksaa?

Luentopäivä 3:

Opittiin lisää siirtoteistä ja varsinkin joohtoa/kuitua pitkin tulevat signaalit avautuivat mukavasti. Ilmatie on monipuolinen siirtotie, eri taajuudet jne. Signaalien vahvistaminen ja eri siirtoteiden yhdisteleminen tulivat kivasti esille, esim. Satelliitti-johto-satelliitti-matkapuhelin.

Tiedonsiirron virheiden korjaamien ja havaitseminen oli myös osa päivän aihetta. Minulle jäi sellainen kuva, että riski virheisiin läpikäydyissä siirtoteissä on kohtuullisen suuri?

Luentopäivä 4:

Käsiteltiin kanavointitekniikoita, reititysstrategioita, vertailtiin piiri- ja pakettikytkentäisiä verkkoja.

Kanavoinnin suhteen asiat rupesivat päivän mittaan selkiytymään. Kanavointia on neljää eri tyyppiä: taajuusjakokanavointi, aikajakokanavointi, koodijakokanavointi ja aallonpituusjakokanavointi. Lyhenteitä tuli paljon, todella paljon, näitä pitääpi opetella. Hauskaa oli huomata miten väärässä on ollut itse tietoliikenteen suhteen, koostuu tele- ja dataliikenteestä.

Luentopäivä 5:

Matkaviestinverkko

  • n. 80km toiminta säde
  • koostuu monista yksittäisistä anteinneista (soluista), yksi alue jaettu monelle antennille
  • hunajakenno malli
  • n.4-7 solua muodostavat ryhmän, vierekkäin olevilla soluilla eri taajuudet
  • kapasiteetin lisäys
    • kanavien lisäys, taajuuksien lainaus, solun jakaminen
  • Kaksi kanavaa tukiaseman ja mobiili laitteen välillä, kontrolli- ja liikenne kanava.
  • Mobiililaite kuuntelee tukiasemia ja ilmoittaa niille miten ne kuuluvat, käytää parhaiten kuuluvaa tukiasemaa, vaihtaa tarvittaessa
  • 3G verkko, nopeampi, isompi kapasitetti, internet käyttöön.
  • CDMA, chip rate 3Mbps
  • 4G OFDMA, kaksi vaihoehtoa: LTE(3G jatkoa) tai IEEE 802.26 (wimax, dataverkon puolelta)
  • Tavoitteena entistä nopeammat langattomat matka-ja data verkko yhteydet
  • Linkki → verkko
  • Solmut, linkki → verkko
  • Piiri- ja pakettikytkentä
  • reititys ja ruuhkanhallinta

Lähiverkko

  • Tavoitteena yhdistää useita laitteita pienellä alueella (lan, wlan)
  • Yleisin verkkotyyppi
  • Suurnopeus lähiverkot kehittyneet nopeasti
  • Halpa, helposti saatavilla
  • Tekniikkana ethernet, intranetit, client/server -ajattelu
  • Runkoverkko-LAN korkeakapasiteettinen verkko yhdistää jopa eri taloja toisiinsa.
  • SAN, tallenusverkko, pilvipalvelut
  • Käyttävät eri siirtoteitä, koaksaali- ja parikaapeli, optinen kuiti, radiotie
  • LAN arkkitehtuuri määritellään normaalisti kerrosmallin mukaisesti, kattean 2 OSI:n kerrosta
  • Fyysinen kerros
  • Linkkikerros
  • Mac-protokolla
  • Tarvitaan siirtotein tehokkaaseen kapasiteetin jakamiseen ja hallintaan
  • Synkroninen / asynkroninen
  • Kompromissi: kustannus, suorituskyky, monimutkaisuus
  • CSMA törmäys, kun signaalit lähettävät samaan aikaan, törmäykset havaitaan ja lähetys lopetetaan
  • Ymmärtää milloin lähetys voidaan taas aloittaa, ilman törmäystä
  • Nopea Ethernet, 100Mbps yhteensopiva
  • Gigabit ethernetissä käytössä sama MAC-protokolla (CSMA/CD) ja formaatti kuin BASE10-t
  • 10 Gigabit ethernet, intranet, isp, palvelin farmit, haastaan vanhan WAN:in
  • Wlan, mahdollistaa liikkuvan työpisteen, ei tarvita fyysistä yhteyttä
  • Erilaisia määräyksiä ja säädöksiä: Pitää tukea useita erilaisia laitteita, ad hoc, LAN yhteys, turvallisuus, lisenssittömyys, dynaaminen konfigurointi
  • 2,4 GHz taajuus, 100mW lähetysteho, jenkeissä 1W
  • 802.11n uusin wlan tekniikka
  • Tietoturva
    • Wep, on heikko ja vanha salaus tekniikka
    • Wpa, tarjoaa paremman salauksen
  • 802.16 Wimax, päästään usean kilometrin kantavuus alueille, lähinnä linkkinä kahden tukiaseman välillä, ei ikinä käyttäjä liikenteeseen

Internetworking-arkkitehtuuri

  • Tekniikka useiden verkkojen yhdistäminen yhdeksi suureksi kokonaisuudeksi
  • Internet
  • Verkkojen verkko
  • tcp, ip ja eri versiot, http, skype, ethernet
  • RFC, IETF

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

janne_tallqvist_teht_1.pdf

Kysymykset:

1. Miten wlan toimii, mihin tiedonsiirto perustuu?

2. Miten digi-tv lähetys eroaa normaalista analogisesta lähetyksestä ja miten sitä voidaan verrata esim. muihin langattomiin tiedonsiirto tapoihin, wlan?

3.Miksi jokin verkkoyhteys on nopeampi kuin toinen?

Kotitehtävä 2

HTTPS on HTTP-protokollan ja SSL/TLS-protokollan yhdistelmä. Tätä käytetään tiedon suojattuun siirtoon. Klikkaa tästä

SMTP on protokolla jota käytetään viestin välittämiseen sähköpostipalvelimelta toiselle. Klikkaa tästä

DHCP jakaa yleisesti ottan IP-osoitteen lähiverkkoon kytkeytyville uudille laitteille, voidaan myös käyttää nimipalvelimen ip-osoitteen tai oletusyhdyskäytävän asetusten jakamiseen. Klikkaa tästä

Kotitehtävä 3

WLAN toimii langattomasti eli siirtotie on johtimeton. Sen toiminnan taajuusalue on välillä: 2,4 – 2,4835 GHz. Koodauksena toimii: DSSS, FHSS.

GSM on yleisesti maailmalla käytetty matkapuhelinverkko. Toimii ilmateitse ja sillä on useita taajuus alueita, esim: GSM900 ja GSM1800. Koodaus tapana toimii EDGE.

Kaukosäätimen siirtotienä toimii ilma, eli kyseessä on johtimeton siirtotie. Tietosiirtyy infrapuna signaalia pitkin lähettimestä vastaanottimeen (point-to-point). Infrapunan taajuus on välillä 300 GHz - 400 THz.

Kotitehtävä 4

Gsm verkossa puhelin käyttää aikajakokanavointia (TDM). 3G:tä käytettäessä käytössä koodijakokanavointi (CDMA). Wlan käyttää taajuusjakokanavointia (FDMA). Kaukosäätimelle (infrapuna) en löytänyt kanavointi tekniikkaa.

Kotitehtävä 5

FTP (file transfer protocol) on tiedonsiirto protokolla jota käytetään tietokoneiden välisessä tiedonsiirrossa, yksinään yksi tärkeimmistä protokollista. Kuljetuskerroksena toimii TCP-protokolla.

Ensimmäisenä muodostetaan yhteys palvelimelle portille numero 21. Pyyntö sovelluskerrokselta palvelimelln kuljetuskerrokselle SAP:n kautta.

Käyttäjän tunnistautuminen, salasana, sähköposti tai muu tunnistautumis muoto. Joissain tapauksissa myös nimeton (anonymous) yhteys voi olla manhdollinen.

Tiedostojen siirto suuntaan tai toiseen. Avataan erillinen siirtoteiyhteys tiedostojen siirtoa varten. Voidaan suorittaa aktiivisena tai passiivisena työasemana.

Siirretään haluttu data datakanavaa pitkin.

Suurin ongelma FTP:n tietoturvassa on sen salauksen olemattomuus. Ei ole mahdollista salata yhteyttä.

Ajankäytön arviointi

  • Luentoviikko 1
    • Lähiopetus 6 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 0.5 h
    • Kotitehtävien tekoa 1 h
  • Luentoviikko 2
    • LähiOpetus 6 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 0.5 h
    • Kotitehtävien teko 1 h
  • Luentoviikko 3
    • Lähiopetus 6 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 0.5 h
    • Kotitehtävien tekoa 1 h

* Luentoviikko 4

  • Lähiopetus 6 h
  • Valmistautumista lähiopetukseen 0.5 h
  • Kotitehtävien tekoa 1 h

Pääsivulle