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: Tietoliikenteellä luultavasti tarkoitetaan tiedon siirtämistä yhden tai useamman laitteen välillä. Käytämme päivittäin useita eri tietoliikenneväyliä. Esimerkiksi Digi-TV, koka koostuu useistä lähettimistä ja sadoista tuhansista vastaanottimista. Ilman tietoliikennettä nykyinen yhteiskunta olisi luultavasti paljon erilaisempi. Myös esim Internet koostuu useista palvelimista, siirtoteistä, päätelaitteista yms. Dataa käsitellään, muokataan ja siirretään valtavia määriä koko ajan. Lisää termejä: WLAN, Bluetooth, GSM, GPRS, 3G, Ethernet, IR, Paketti, IP, keskitin, HUB, USB, SATA, IDE, Firewire, portti, reititin.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1

Luennon aluksi käytiin läpi kurssin yleisiä järjestelyjä ja käytiin lyhesti läpi kurssin sisältö. Tämän jälkeen tehtiin ennakkotehtävä, jossa pohdittiin mitä tietoliikennetekniikka on ja listattiin tietoliikennetekniikkan liittyviä termejä. Seuraavaksi käytiin lyhesti läpi GPS:n ja Digi-Tv:n toiminta. Minulle näistä GPS:n toiminta oli melko uusi ja oli kiva kuulla miten se toimii. Sitten käsiteltiin yleisesti innovaatioita ja tietoverkkojen rakennetta. Varsinainen asia oli kommunikointimalli ja tästä kävimme esimerkkinä että miten esimerkiksi puhelin toimii. Käsittelimme myös tiedonsiirtoa ja erilaisia verkkokytkentöjä. Tämä asia selitettiin mielestäni hyvin. Seuraava asia oli Kerrosarkkitehtuuri, Protokolla, OSI ja TCP/IP. FTP-esimerkki oli hyvä ja se auttoi asian ymmärtämisessä. Kommunikointimalli voitiin jakaa verkko-, kuljetus- ja sovelluskerrokseen ja tästä oli hyvänä esimerkkinä kuriiri-sihteeri-pomo malli. Viimeisenä asiana käsitelttiin OSI ja TCP/IP mallia. Näistä TCP/IP oli jotenkin tuttu ja oli kivaa saada lisää tietoa asiasta.

Luentopäivä 2

Luento alkoi pienellä kertauksella viime luennon asioista. Tämän jälkeen käsiteltiin protokollia ja sitä mitä hyötyä on käyttää standardeja protokollia.(12 protokollaa ja 24 implementaatio vs 1 protokolla ja 7 implementaatiota. Sitten käsiteltiin yleisesti mitä toimintoja protokollista voi löytyä esim. Paketointi ja vuon hallinta. Sitten vertailtiin pienten pakettien ja isojen pakettien lähettämiseen/vastaanottamiseen liittyviä hyötyjä ja haittoja. Seuraavaksi käsiteltiin virheen korjausta ja miten protokollat voivat korjata virheitä. Tulee kuitenkin huomata että kaikista protokollista ei löydy virheen korjausta. Osoitus oli seuraavana aiheena. Seuraavaksi käsiteltiin lyhyesti standardisointia. Standardoinnin hyvinä puolina on yhteensopivuus ja se vahvistaa markkinat tuotteelle, mutta siihen liittyy myös haittoja esim. tavallaan “jäädyttävät” teknologiaa eli tekniikka on jo vanhentunutta, kun siitä tehdään standardi. Ja samalle asialle voi löytyä useita eri standardeja. Sitten käsiteltiin miten standardointiprosessi etenee ja millaisia standardijärjestöjä on olemassa. Tämän jälkeen päästiin tärkeään aiheseen ei tiedonsiirron perusteisiin. Aluksi käsitelttiin muutamia tärkeitä termejä, esim. suora linkki(ei välilaitteita), pisteestä pisteeseen linkki(vain 2 laitetta) ja Multi-point(Yli 2 laitetta käyttää samaa linkkiä), Simplex(dataa vain yhteen suuntaan esim.TV), Half Duplex(molemmat voivat lähettää mutta vain yksi kerrallaan esim. Poliisiradio) ja Full Duplex(samaan aikaan esim.Puhelin). Sitten vertailtiin analogisen ja digitaalisen signaalin eroja. Myös mietittiin signaalien taajuksia ja kaistanleveyksiä yms. Seuraavaksi katsottiin digitaalisen signaalin hyötyjä(halvempi, ei niin häiröherkkä…) ja haittoja(suurempi vaimentuminen). Sitten tutkittiin erilaisia signaalia huonontavia, heikentäviä asioita. Esim. toiset taajuudet vaimenemat enemmän, taustakohina/kohina heikentää signaalia. Ja langattomassa tiedonsiirrossa aika-erot(signaali tulee kahta eri reittiä pitkin) joko vahvistaa(sama vaihe) tai heikentää(eri vaihe). Sitten kävimme läpi Nyquistin ja Shannonin kaavat. Viimeisenä asiana katsottiin kuva jossa oli eri säteilyn ja tiedonsiirron taajusalueita.

Luentopäivä 3

Luento alkoi viime kerran pistarin hyvien/huonojen vastausten läpikäynnillä ja mietimme yhdessä että mikä annetussa vastuksessa oli vikana. Tämän jälkeen siirryttiin päivän aiheeseen eri siirtoteihin. Siirtotiethän voidaan yleisesti jakaa kahteen eri luokkaan: Johtimelliset(esim.Valokuitu) ja johtimettomat(radiotie). Seuraavaksi katsottiin kuvaa josta selvisi eri siiroteiden taajusalueet. Sitten verrattiin johtimellisia kaapeleita. Havaittiin että valokuitu on nopein, sen vaimeneminen on vähäistä, viiveet ovat pieniä ja toistimia tarvitaan vain yli 40km matkoilla. Seuraavaksi käsiteltiin miten parikaapeli, koaksaalikaapeli, optinen kuitu ja sähköjohto toimivat. Sähköjohto sinällään on melko mielenkiintoinen tapa siirtää tietoa, sillä joka kodissa on jo valmiina sähköverkko. Mutta se osoittautui huonoksi, koska sähköverkossa on paljon kohinaa ja virtapiikkejä, mitkä häiritsevät datasignaalia.

Seuraavaksi siirryttiin käsittelemään johtimettomia siirtoteitä. Niissä signaali etenee yleensä ilmassa kahden antennin välityksellä ja ne voidaan jakaa suunnattuihin ja suuntaamattomiin. Tärkeimmät etenemismekanismit ovat: 1) Eteneminen näköyhteyttä pitkin, 2) sironnan avulla, 3) Ionosfäärin kautta(alle 30MHz taajuiset radioaallot voivat heijastua Ionosfääristä) ja 4) Maanpinta aaltona. Käytettävät taajudeet on jaettu 3:een eri kategoriaan. Tämän jälkeen tutkittiin hieman eri antennityyppejä ja niiden säteilykuvioita. Johtimettomat siirtotiet voidaan jakaa 4:ään eri tyyppiin: 1)Mikroaaltolinkit, 2)Satelliittilinkin, 3) Radiotie ja 4)Infrapuna. Seuraavaksi käsittelimme radioaaltojen etenemiseen vaikuttavia tekijöitä esim. Monitie-eteneminen(aalto kulkee 2 eri reittiä samaan vastaanottimen) ja Sironta(heijastuu moniin suuntiin epätaseista pinnasta).

Sitten siirryttiin seuraavaan aiheeseen eli vaimenemiseen. Eli signaalin suhde kohinaan pitää olla suuri, jotta signaali havaitaan. Johtimillislla siirtoteillä tämä on helppoa miettiä, koska se on logaritmista ja riippuu vain etäisyydestä. Mutta johtimettomilla vaikuttaa useampi tekijä: riippuu esim taajudesta, siirtotiestä ja eri taajuskomponentit vaimenevat eri tavalla. Myöskin esteet vaikuttavat vaimenemiseen.

Siirryimme seuraavaksi signaalien koodaus tekniikoihin jotka voidaan jakaa neljää eri ryhmään:

1) Digitaalinen data, digitaalinen signaali Useita koodauksia esim.NRZ-L(ilmaistaan muutokset) ja Manchester(aina puolessavälissä bittiä muutos, helppo synkronisoida, haittoina kaksinkertainen modulaatiotaajus verrattuna NRZ:aan). Yleensä pitkät nollan ja ykkösen sarjat ovat huonoja, koska ei tiedetä tuliko virheitä. On kehitetly tekniikoita tälläisen poistamiseen esim. sekoittaminen.

2) Digitaalinen data, analoginen signaali ASK(amplitudiin perustuva, 0 amplitudi 0 ja 1 ennalta sovittu arvo) BFSK(kaksi eri taajutta esim 2Hz=0 ja 1Hz=1) PSK(perustuu vaiheen muutokseen kun 0 vaihtuu 1 vaihtuu signaalin vaihe) Voidaan myös yhdistää esim QAM-64(useita eri amplitudi ja vaihe kombinaatioita joilla ilmaistaan bittejä)

3) Analoginen data, digitaalinen signaali Analoginen signaali muutetan digitaaliseksi ja se voidaan lähettää edellä mainituilla tavoilla. Signaalin muuntoon on 2 eri tapaa(PCM j Delta modulation)

4) Analoginen data, analoginen signaali Ei enää juurikaan käytössä, mielummiin aina digitaaliseksi dataksi. Modulaatiot ASK,BFSK ja PSK.

Seuraavaksi käsiteltiin tiedon siirtoa. Kaksi tapaa Asynkroninen(ei perustu kelloon) ja Synkronine(perustuu kelloon). Tutkimme myös näiden hyötyjä ja haittoja. Sitten käsittelimme virheitä, miten niitä havaitaan(CRC) ja miten niitä voi eri protokollissa korjata. Viimeiseksi katsoimme esimerkkejä vuon valvonnasta ja kahden laitteen välisestä tiedonsiirrosta.

Luentopäivä 4

Luentoa ei aloitettukan pistareilla vaan ne siirrettiin seuraavaan kertaan. Varsinaisena aiheena aloitimme kanavoinnin käsittelyn. Yleisestihän kanavointi tarkoittaa sitä, että kahden laitteen välinen kommunikointi ei yleensä koko siirtojärjestelmän kapasiteettia vaan sitä voidaan jakaa useamman laitteen kesken. Käytetään esim. valokuituihin. Toteutaan multiplekserien(usea signaali yhdistetään) ja demultiplekserien(yksi signaali hajotetaan useaksi) avulla. Neljä eri tapaa toteuttaa kanavointi:

1) FFDMA Signaalit eri taajusalueella. Vaatimuksena, että siirtotien kapasiteetti ylittää kaikkien signaalien summan kaistanleveyden. Signaali voi olla analogista tai digitaalista. Käytetään esim TV kanavien välitykseen ja analogisiin kuljetusjärjestelmiin esim. xDSL(esim ADSL). Kaksi yleistä ongelmaa: Kanavien ylikuuluminen ja vahvistukset pitkillä matkoilla voivat luoda taajuskomponentteja toisiin kanaviin.

2) TDMA Jaetaan ajan perusteella(viipaloidaan). Kaksi alaryhmää synkroninen ja tilastollinen. Synkronisessa N syötettä yhdistetään siirtotielle, datana oltava digitaalista. Tarvitaan isoja puskureita, mutta ei tarvita ohjausinformaatiota. Käytetään esim Usa:ssa ja Japanissa.Esim ISDN ja GSM. Soveltuu huonosti tietokonekäyttöön(ei säännöllisiä lähetyksiä). Tilastollisessa on ongelmana kehyksen aikavälien tuhlaaminen. Ratkaisuna Tilastollinen asynkroninen älykäs TDMA. Etuina että siirtotien kapasiteetti voi olla pienempi kuin lähteiden, mutta haittana että vaatii ohjausinformaatiota. Esim. Kaapelimodeemi.

3) CDMA Käytetään radiotiellä. Käytetään koko taajusalue ja aikaviipaleet. Etuina tehokkuus ja häiriöiden vaikutus pienenee ja kuluttavat vähemmän tehoa. Siirrossa käytetään analogista signaalia.

4) WDM Eräänlainen FDMA, mutta käytetään termiä WDM, käytetään valokuiduissa. Samassa kuidussa kulkee useaa eri aallonpituudella olevaa valoa. Kaupallisissa järjestelmissä nykyisin 160 kanavaa 10Gbps. Laboratoriotesteissä 256 kanavaa 39.8 Gbps.

Tämän jälkeen siirryttiin käsittelemään Piiri ja pakettikytkentää. Yleisesti verkot koostuvat solmupisteistä(node) ja verkkoja käyttävistä laitteista(station). Solmut tarjoavat tietoliikenneverkon palvelut. Osa solmuista toimii vain verkon sisäisinä, toiset taas ottavat vastaan tietoja asemilta ja lähettävät niille myös tietoa. Sitten siirryttiin käsittelemään piirikytkentäisiä verkkoja. Niitä käytetään puheen siirtoon, mutta joskus myös datan siirtoon. Edyllyttää yhteyspolkua laitteiden välillä. Viestinvälitys sisältää 3 vaihette: 1) Yhteyden muodostus, 2) Datan siirto, 3) Yhteyden lopetus. Katsoimme esimerkin miten tämä käytännössä toimii. Pyritään kuitenkin siirtymään pakettikytkentäiseen verkkoihin. Pakettikytkentäisissä verkoissa Data pilkotaan pieniin paketteihin. Paketin koko riippuu suoraan siirtotiestä. Etuina piirikytkentäiseen verrattuna: tehokkaampaa, datanopeuden muunnos, ei kaadu jos kuormitettu vain hidastuu(tiettyyn rajaan saakka n.80% kapasiteetist), voidaan määritellä eri prioriteetteja paketeille. Kaksi kytkentätapaa Tietosähke(itsenäisinä ilman viittauksia muihin lähettettyihin paketteihin) ja virtuaalipiiri( Call request ja Call-accept komennoilla). Pakettikytkentäisissä verkoissa kannattaa käyttää mahdollisimman pieniä paketteja. Kuitenkin jokin optimitaso. Suoritettiin myös pientä suorityskykyvertailua. Piirikytkennässä yhteyden muodostus vie aikaa, mutta solmuviive olematon. Virtuualiseessa pakettikytkentäisessä vakioreitti paketeille, mutta solmuviive saatta muodostua merkittävästi. Datagram pakettikytkenässä ei yhteydenmuodostusviivettä, mutta prosessointi jokaisessa solmussa voi nousta merkittävästi.

Sitten siirryttiin käsittelemään pakettien ohjausta. On olemassa eri tapoja. Kiinteät taulut tarkoittavat sitä, että kiinteä ja halvin reittiä on olemassa jossakin taulussa josta se haetaan. Etuina helppous mutta haittana juostavuus. Seuraava strategia on tulvinta eli lähetään paketti jokaiselle nodelle johon ollaan yhteydessä. Ei tarvitse ohjausinformaatiota, mutta dataa menee turhaan taaksepäin ja kuluttaa verkkoa. Seuraava tapa on satunnainen eli lähetetään satunnaisille nodeille. Ei kuitenkaan hyvä ratkaisu. Mukautuvalla reitityksellä päätetään joka solussa mihin paketti lähetään. Haittoina ohjausinformaation tarvitseminen ja kompleksisemmat päätökset. On myös kehitetty eri algoritmejä ongelman ratkaisuun esim Rijkstarin algoritmi ja Bellman-Fordin algoritmi. Vertailtiin myös näitä kahta tapaa.

Sitten siirryimme seuraavaan asiaan eli vuon hallintaan/valvontaan. Vuon valvonnalla tarkoitetaan sitä että siirtotietä ei tukita vaan käytetään maksimissaan 80% verkon kapasiteetista. Koska jos käytetään liikaa niin verkko romahtaa lähelle 0% tehoa. Eri ratkaisua esim. Backpressure(lähetään taaksepäin paketti, jossa pyydetään vähentämään lähetyksiä) ja Choke Packet(kontrollipakettim, joka tekee saman). Seuraavaksi käsiteltiin miten viivettä syntyy. Niitä syntyy nodejen prosessoinnissa ja jonotuksessa, lähetysviivessä ja siirtotien viiveestä. Käytiin myös esimerkki miten tämä käytännössä tapahtuu. Tietokoneilla esim Tracert jolla voidaan seurata minkä solmujen kautta paketti kulkee ja miten nopeasti. Paketteja voi myös hävitä jos lähetys/vastaanotto puskuri on täynnä.

Luentopäivä 5

Luento aloitettiin käsittelemällä solukytkentäisiä langattomia verkkoja. Ne on kehitetty, koska niiden avulla voidaan kasvattaa esim. GSM:n kapasitettia. Tämän perustuna on useita matalan tehon lähettimet. Jokainen alue on jaettu soluihin ja jokaisella solulla on oma antenni ja taajusalueet. Viereiset solut eivät kuitenkaan voi käyttää samoja taajusalueita, koska silloin kanavalla olisi 2 puhelua samaan aikaan. Kapasetiitin lisäämiseen on useita keinoja: uusien kanavien lisääminen(kaikki kanavat eivät ole alusta asti käytössä), taajuksien lainaaminen(jos viereinen solu ei tarvitse jotain kanavaa, voidaan sitä lainata) ja solujen puoliintaminen(pienemmät solut alueilla jossa paljon käyttöä, esim. kaupunkien keskustat). Tämän jälkeen vertailtiin makro- ja mikrosolujen tehoja yms.

Mobiilin laitteen ja tukiaseman välillä on liikennettä kahden erityyppisen kanavan välillä: Kontrolli kanava(puhelujen yhdistäminen yms.) ja tietokanava(data ja ääni). Tukiasemassa pitää myös olla muitakin toimintoja esim puhelujen estäminen(jos kaikki kanavat käytössä), puhelun lopetus(käyttäjä lopettaa), puhelun tiputus(yhteys heikko laitteen ja tukiaseman välillä).

Seuraavaksi käsitettiin vaimentumista. Sitä on neljää eri tyyppiä: Nopea vaimeneminen(nopea vaimennus yli puolessa alloonpituuksista), hidas vaimentuminen(Käyttäjä menee esim. Korkean rakennuksen ohi), tasainen vaimentuminen(kaikki taajuudet vaimenevat samalla tavalla),valitseva vaimentuminen(eri taajuskomponentit vaimenevat eri tavalla). Tuleva 4G verkko tulee olemaan kokonaan IP pohjainen

Sitten vertailtiin 3G:tä ja 4G:tä. Tämän jälkeen vertailtiin yleisesti matkapuhelimien tekniikoita ja multipleksointia.

Tämän jälkeen siirryttiin käsittelemään LAN-lähiverkkoja. Ne kehittiin 1970-luvulla poistamaan kalliit poin-to-point linkit. Nykyään ne ovat yleisin verkkotyyppi ja niiden kehitys on ollut nopeaa. Niiden yleistyminen on tapahtunut, koska ne ovat halpoja ja helposti saatavia ja tekniikka on halpaa. Lähiverkot ovt kehittenyyt samaan aikaan PC:n hyötykäytön kanssa. Lähiverkkojen yleisimmät kohteet ovat PC-LAN(yhdistetään useita PC:tä esim. tulostimeen), Taustaverkot(yhdistetään suurien järjestelmien osia, esim. tallennusverkot), Nopeat toimistoverkot(esim. videon-/kuvankäsittely) ja Runkoverkko-LAN(yhdistetään useita LAN:eja toisiinsa.

Seuraavaksi käsiteltiin LAN-topologioita: Väylä, Puu, Rengas, Tähti ja esimerkkejä niistä.

Sitten käsiteltiin LAN-verkkojen siirtoteitä. Niitä ovat koaksaali- ja parikaapeli, optinen kuitu ja radiotie. Sitten käsiteltiin tarkemmin Ethernet kaapeloinnin tyypit(10Base5, 10Base2, 10BaseT).

Tämän jälkeen käsiteltiin LAN:in arkkitehtuuria. Siihen kuuluu Fyysinen kerros(Signaalien koodaus, bittien siirto, syknkronointi yms.), Linkkikerros(kokoaa datan kehyksiksi, purkaa ne, vuon valvonta yms.) ja MAC-protokolla(kapasiteetin tehokas jakaminen ja hallinta).

Seuraavaksi käsiteltiin LAN-verkkojen yhdistämistä. Yleisimmät tavat ovat siltaus ja reititys. Tutkittiin myös miten hub ja kytkin toimivat.

Tämän jälkeen käsiteltiin suuren nopeuksen LAN:eja. Niihin liittyy CSMA/CD koodaus ja tutkittiin että miten tämä toimii. Näissä tärkeintä on vältää törmäyksiä(eli kaksi ei lähetä samaan aikaan ja miten se havaitaan ja miten sen jälkeen toimitaan)

Sitten katsotiin yksityiskohtaisemmin 10Mbps,100Mbps,1Gbps,10Gbps,100Gbps ethernettejä. Nykyään melkein kaikki tietokoneet tukevat vähintään 1Gbps ethernettiä. 10 ja 100 gigaista ethernettiä käytetään yleensä runkoverkoissa ja palvelinfarmeissa.

Seuraavaksi käsiteltiin Langattomia LAN:eja joista kaikille WLAN on varmasti tuttu. Katsottiin myös eri 802.11 standardeja ja niiden nopeuksia. Näissä ongelmina on korkea hinta, pieni siirtonopeus,tietoturva yms.

Luennon loppupuolella käsiteltiin Internettiä. Tähän liittyy läheisesti IP-toiminta ja reititys. Tutkittiin miten IPv4 protokollaa ja miten se toimii. Nykykään kuitenkin ollaan siirtymässä IPv6 protokollaan, koska siinä on enemään IP-osoitteita. Katsoimme myös miten Mobiili IP toimii. Katsottiin myös internettiin littyviä kuljetuskerroksia. Tärkeimmät ovat TCP ja UDP. Tutkittiin myös WWW:n toimintaa ja DNS:n toimintaa(esim. www.lut.fi helpompi muistaa kuin 157.24.8.108). Katsoimme myös esimerkin HTTP:stä ja sähköpostista.

Viimeiseksi kertasimme asioita kuvan avulla, johon liitettiin kurssilla käytyjä asioita. Tietoturvaa ei ehditty käsitellä ja tämä jätetiin kotitehtäväksi.

Kotitehtävä 1

Kotitehtävä 2

Kotitehtävä 3

Wlan: Radiotie(ilma), 2,4GHz-2.483GHz(lähetys&vastaanotto) koodaus: OFDM/DSSS

3G: Radiotie(ilma),lähetys:880 - 915MHz,1710–1785MHz,1920–1980MHz,vastaanotto:925 - 960MHz,1805–1880MHz,2110–2170MHz,koodaus:QPSK

Kaapelimodeemi,koaksaalikaapeli,5-42MHz koneelta operaattorille,operaattorilta koneelle 54-800MHz, koodaus:64-QAM tai 256-QAM(operaattorilta päin koneelle),koodaus:QPSK, 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM, 128-QAM(koneelta operaattorille)

Kotitehtävä 4

Wlan: Tehokas käyttö huomiotu kanavoinnilla(14 kanavaa 2,4Ghz), tämä kuitenkin ongelma esim kerrostaloissa joissa voi olla useampi tukiasemia samalla kanavalla. Siksi on otettu käyttöön myös 19 kanavaa lähellä 5Ghz:n taajutta.

Digi-Tv: Suomessa käytössä 6 kanavanippua(jokaisessa n.8 kanavaa) ja Digi-tv lähettimissä käytetään hieman eri taajuksia, jotta kanavat esim. puolessa välissä kahta asemaa eivät menisi sekaisin.

3G: Kanavoinnilla puhelun ajaksi varataan tietty puhekaista(mutta ollaan siirtymässä pakettikytkentäiseen). Taajudet mainittu edellisessä tehtävässä.

Kotitehtävä 5

Tarkastellaan miten Verkkoselain toimii sovellustasolta aina bittien siirtoon. Kun selain käynnistetään(esim. Firefox) ja osoitekenttään kirjoitetaan jotain ja painetaan entteriä, niin selain lähettää palvelimelle get-pyynnön HTTP protokollaa pitkin. Pyyntö siirtyy alemmalle kuljetuskerrokselle TCP joka muodostaa yhteyden ja siirtää dataa. Mahdollisesti myös käytetään DNS protokollaa(esim www.lut.fi osoite muutetaan IP osoitteksi 157.24.2.215). Tämän jälkeen se siirtyy alemmalle IP-kerrokselle, jonka tehtävänä on huolehtia IP-pakettien perille toimittamisesta. Tämän jälkeen se siirretään esim. Ethernet protokollaa pitkin kaapelimodeemille joka on varsinaisesti yhteydessä palveluntarjoajaan. Kaapelimodeemin tehtävänä on siirtää data siirtotielle. Kaapelimodeemi koodaa datan esim.QPSK muotoon(kotitehtävä 3) ja lähettää sen 5-42MHz kaistaa pitkin operaattorille. Operaattorilla paketti ohjataan IP-osoitteen perusteella seuraavalle palvelilimelle/solmulle. Kun paketti on saapunut oikealle palvelimelle, palvelin tietää IP-osoitteen perusteella että tämä paketti on tarkoitettu tälle palvelimelle. Tämän jälkeen IP-protokolla poistaa paketista omat ohjausinformaationsa ja siirtää sen TCP protokollalle. TCP protokolla sitten kuittaa pyynnön ja poistaa omat ohjausinformaationsa ja siirtää sen HTTP-protokollalle. HTTP protokolla huomaa että jokin tietokone verkkoselain on lähettänyt GET pyynnön ja vastaa tähän pyyntöön. Se siirretään siten TCP/IP protokollalle ja palvelin lähettää paketin siirtotielle. Kun se on löytänyt tiensä takaisin operaattorille, niin operaattori lähettää sen kaapelimodeemille 54-800MHz käyttäen 64-QAM tai 256-QAM koodausta. Kaapelimodeemi siirtää vastauksen ethernettiä pitkin tietokoneelle. Tietokoneella TCP/IP prokolla siirtää vastauksen HTTP-protokollalle ja lopulta selaimelle joka tulkitsee vastauksen ja luultavasti lähettää uudelleen jonkin HTTP-protokollan metodin.

Selaimien tietoturva. Periaattessa kuka tahansa matkan varrella voi tutkia paketin sisällön ellei sitä ole salattu. Tämän takia esimerkiksi verkkopankeissa yms. käytetään HTTPS-protokollaa ja SSL-salausta, jotta arkaluontoisiin tietoihin ei päästäisi niin helposti käsiksi. Oman koneen/laitteen tietoturva pitää myös olla kunnossa, sillä on olemassa ohjelmia joilla voidaan tutkia mitä näppäimiä painetaan, mitä näytöllä lukee ja lähettää niitä jollekin hakkerille joka voi siten käydä tyhjentämässä tilin. Myöskään sähköposteihin joissa kysytään tunnuslukuja/luottokorttien numeroita ei saa vastata eikä epäilyttäviä liitteitä tule avata. Kaikissa nykyaikaisissa laitteissa joissa voidaan käyttää internettiä tulisi olla vähintään virusturva ja palomuuri. Myös haittaohjelmien poistaja on suositeltu.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6 h, Kotitehtävien teko 2h, Luentoon valmistautuminen 1h

  • Luentoviikko 2

Lähiopetus: 6 h, Kotitehtävien teko 1h, Luentoon valmistautuminen 0.5h

  • Luentoviikko 3

Lähiopetus: 6 h, Kotitehtävien teko 2.5h, Luentoon valmistautuminen 1h

  • Luentoviikko 4

Lähiopetus: 6 h, Kotitehtävien teko 1h, Luentoon valmistautuminen 1h

  • Luentoviikko 5

Lähiopetus: 6 h, Kotitehtävien teko 3h, Luentoon valmistautuminen 1h