meta data for this page
  •  

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

Link to this comparison view

Both sides previous revision Previous revision
Next revision
Previous revision
courses:ct30a2001:opiskelijat:2014:raassinajoonas [2014/10/21 15:03]
j9523 [Kotitehtävät]
courses:ct30a2001:opiskelijat:2014:raassinajoonas [2014/10/21 18:37] (current)
j9523 [Oppimispäiväkirja]
Line 81: Line 81:
 === Mitä opin kurssin aikana === === Mitä opin kurssin aikana ===
  
-Päällimmäisenä oppina ​on ollut se, että tietoliikennetekniikka ​on kokonaisuutena ​yllättävänkin laaja.+Ehkä päällimmäinen oppi on se, että tietoliikenne ​on yllättävänkin laaja kokonaisuus eikä yksi kurssi tarjoa kuin pintaraapaisun käsiteltävistä aihealueista. Kurssin jälkeen minulla on perustietämys siitä, kuinka erilaiset langalliset ja langattomat yhteystavat toimivat ja minkälaisiin fysikaalisiin ominaisuuksiin ne perustuvat. Lisäksi opin, kuinka tietoliikenteeseen liittyviä toimintoja käsitellään laite- ja ohjelmistotasolla ja mitkä tekijät ohjaavat laitteiden välistä tiedonsiirtoa (kommunikointimalli,​ kerrosmalli).  
 + 
 +Oppimisteknisenä asiana uutta oli Wiki-alustan käyttö ja sisällön tuottaminen siihen. En ollut myöskään aiemmin laatinut oppimispäiväkirjaa näin kattavassa muodossa, joten taitoa ja rutiinia senkin tekemiseen karttui.
 ===== Kotitehtävät ===== ===== Kotitehtävät =====
  
Line 87: Line 89:
 **Tehtäväkuvaus:​** Luo kuva oman kodin tietoliikenteeseen kuuluvista laitteista. ​ **Tehtäväkuvaus:​** Luo kuva oman kodin tietoliikenteeseen kuuluvista laitteista. ​
  
-{{:​courses:​ct30a2001:​opiskelijat:​2014:​0419665_kotiverkko_1.png?200|}}+{{:​courses:​ct30a2001:​opiskelijat:​2014:​0419665_kotiverkko_2.png?200|}}
  
  
Line 121: Line 123:
   - GPS-signaalit kulkevat valonnopeudella eli 299 792 458 m/s   - GPS-signaalit kulkevat valonnopeudella eli 299 792 458 m/s
   - GSM-standardin maksiminopeus on 9,6 kbps ja 3G-standardiin pohjautuvat yhteyksillä Suomessa teoreettinen maksiminopeus on 42 Mbps Dual Carrier-tekniikan avulla, joka perustuu kahden mobiilidatakanavan yhtäaikaiseen käyttöön.   - GSM-standardin maksiminopeus on 9,6 kbps ja 3G-standardiin pohjautuvat yhteyksillä Suomessa teoreettinen maksiminopeus on 42 Mbps Dual Carrier-tekniikan avulla, joka perustuu kahden mobiilidatakanavan yhtäaikaiseen käyttöön.
 +  - Infrapunan nopeus vaihtelee välillä 2,4 Kbps - 1 Gbps. Television kaukosäätimen kohdalla siirrettävät tietomäärät eivät ole suuria, joten siirtonopeus on lähempänä välin alapäätä.
  
 **3.** **3.**
Line 132: Line 135:
 === Viikko 42, ennakkotehtävä === === Viikko 42, ennakkotehtävä ===
 **Tehtäväkuvaus:​** Etsikää verkosta (Internet) erilaisia verkkoratkaisuja ja pohtikaa niiden taustalla olevia rakenteita (miten linkit yhdistyvät isommaksi kokonaisuudeksi etc.) **Tehtäväkuvaus:​** Etsikää verkosta (Internet) erilaisia verkkoratkaisuja ja pohtikaa niiden taustalla olevia rakenteita (miten linkit yhdistyvät isommaksi kokonaisuudeksi etc.)
 +
 +//​Tehtävänanto jäi itselleni epäselväksi,​ joten päädyin esittelemään erilaisia yhteystapoja.//​
 +
 +Tietoliikenteessä yhteystavat voidaan jakaa karkeasti langattomiin ja langallisiin. ​
 +
 +Langattomia yhteystapoja:​
 +  * WLAN
 +  * GSM
 +  * 3G/4G
 +  * WiMAX
 +
 +Langattomissa verkoissa rakenteen pääkohdat ovat langattomat päätteet ja tukiasemat. Erityisesti tukiasemat ja niiden toimintaperiaate ja sijoittelu ovat olennaisia tekijöitä,​ jotta langattomasta verkosta saadaan mahdollisimman suorituskykyinen ja kustannustehokas. Matkapuhelinverkot koostuvat soluista, ja käytössä oleva taajuusalue jaetaan niin, etteivät vierekkäiset solut käytä samaa taajuutta. WLAN-verkot voidaan jakaa rakenteeltaan kahteen päätyyppiin:​ ad-hoc-verkkoihin ja infrastruktuurisiin verkkoihin. Ad-hoc-verkoissa tieto kulkee laitteiden välillä ainoastaan WLAN-yhteyden kautta. Infrastruktuurisissa verkoissa tukiasemat ovat yhteydessä langalliseen verkkoon, mikä on tavanomainen WLAN-verkon toteutustapa. WiMAX-verkot muistuttavat rakenteeltaan matkapuhelinverkkoja:​ asiakaspäätelaite ottaa yhteyttä radioteitse operaattorin tukiasemaan,​ joka on yhteydessä operaattorin verkkoon nopean kaapeliyhteyden tai mikroaaltolinkin kautta.
 +
 +Langallisia yhteystapoja:​
 +  * LAN-verkot (Ethernet)
 +  * Valokuitu
 +  * ADSL
 +  ​
 +Langallisten verkkojen rakenteellisissa toteutuksissa haasteet ja toteutustavat ovat osittain erilaiset. LAN-verkon rakenteelliset toteutukset voidaan jakaa karkeasti neljään topologiaan:​ väylä, puu, rengas ja tähti. Käytännössä aina tälläinen yksittäinen LAN-verkko yhdistetään toiseen LAN- tai WAN-verkkoon,​ jolloin niistä muodostuu suurempia rakenteellisia kokonaisuuksia. Valokuituverkko taas koostuu rakennuksen sisäverkosta,​ liityntäverkosta ja runkoverkosta. Talojakamossa rakennuksen sisäverkko yhdistetään liityntäverkkoon verkkopäätteen avulla. Runkoverkko taas yhdistää useat liityntäverkot ja tarjoaa liitettäville rakennuksille yhteyden ulkoverkkoon (Internet). ADSL:n rakenteellisen pohjan muodostaa langallinen puhelinverkko,​ mikä selittää myös ADSL:n yleisyyttä. Käytännössä ADSL-toimii siten, että rakennukseen hankitaan ADSL-modeemi,​ joka liitetään puhelinverkkoon. Rakennuksesta puhelinverkko johtaa DSL-keskittimeen,​ joka erottaa puheliikenteen dataliikenteestä ja ohjaa dataliikenteen operaattorin runkoverkkoon ja tätä kautta Internetiin.
 +
 +
  
  
Line 139: Line 163:
 {{:​courses:​ct30a2001:​opiskelijat:​2014:​0419665_tcp_ip_malli.png?​200|}} {{:​courses:​ct30a2001:​opiskelijat:​2014:​0419665_tcp_ip_malli.png?​200|}}
  
-Kotiverkkoa on relevanttia lähteä tarkastelemaan oheisen, kurssin luentokalvoissa olleen TCP/​IP-kerrosmallin kautta. Yleinen tilanne kotiverkossani on se, että siirrän dataa kannettavalta tietokoneeltani NAS-verkkolevyasemalle. Tällöin kuvan Host A on kannettava tietokone, Host B on NAS-asema, Network 1 kulkee ​Ethernet-johdon ​kautta, Router J on NAT-reititin ja Network 2 kulkee ​WLANin ​kautta. ​+Kotiverkkoa on relevanttia lähteä tarkastelemaan oheisen, kurssin luentokalvoissa olleen TCP/​IP-kerrosmallin kautta. Yleinen tilanne kotiverkossani on se, että siirrän dataa kannettavalta tietokoneeltani NAS-verkkolevyasemalle. Tällöin kuvan Host A on kannettava tietokone, Host B on NAS-asema, Network 1 kulkee ​WLANin ​kautta, Router J on NAT-reititin ja Network 2 kulkee ​Ethernet-johdon ​kautta. ​
  
-Tarkastellaan lähemmin edellä kuvattua ​tiedonsiirtotapahtumaan. Host A:n sovelluskerroksessa määritellään se data, joka lähetetään Host B:lle. Osapuolten välisenä kommunikaatioprotokollana voi olla HTTP, sillä NAS-asema tarjoaa selainpohjaisen käyttöliittymän. Host A:n kuljetuskerros ​muodostaa datasta paketteja, jotka siirtyvät Host A:n kuljetuskerrokseen. Kuljetuskerroksessa datapaketteihin lisätään ohjausinformaatiota ja protokollana käytetään TCP:tä. Kuljetuskerroksesta paketit siirtyvät verkkokerrokseen,​ joka sekin lisää paketteihin ohjausinformaatiota. Verkkokerros käyttää protokollanaan IP:tä, joka mahdollistaa verkkojen välisen pakettien reitityksen lisäämiensä IP-osoitteiden avulla. Tosin tässä tapauksessa data liikkuu vain samassa sisäverkossa. Seuraavaksi paketit siirtyvät linkkikerrokseen,​ joka huolehtii päätelaitteen ja verkon välisestä siirrosta ja vastaanottavan laitteen linkkitason osoitteesta. Tässä tapauksessa käytettävät protokollat ovat Ethernet ja WiFi. Viimeisenä kerroksena on fyysinen kerros, joka on liityntä ​siirtotiellä, tässä tapauksessa ​WiFi-verkkoon ​(Network 1).+Tarkastellaan lähemmin edellä kuvattua ​tiedonsiirtotapahtumaa. Host A:n sovelluskerroksessa määritellään se data, joka lähetetään Host B:lle. Osapuolten välisenä kommunikaatioprotokollana voi olla HTTP, sillä NAS-asema tarjoaa selainpohjaisen käyttöliittymän. Host A:n sovelluskerros ​muodostaa datasta paketteja, jotka siirtyvät Host A:n kuljetuskerrokseen. Kuljetuskerroksessa datapaketteihin lisätään ohjausinformaatiota ja protokollana käytetään TCP:tä. Kuljetuskerroksesta paketit siirtyvät verkkokerrokseen,​ joka sekin lisää paketteihin ohjausinformaatiota. Verkkokerros käyttää protokollanaan IP:tä, joka mahdollistaa verkkojen välisen pakettien reitityksen lisäämiensä IP-osoitteiden avulla. Tosin tässä tapauksessa data liikkuu vain samassa sisäverkossa. Seuraavaksi paketit siirtyvät linkkikerrokseen,​ joka huolehtii päätelaitteen ja verkon välisestä siirrosta ja vastaanottavan laitteen linkkitason osoitteesta. Tässä tapauksessa käytettävät protokollat ovat Ethernet ja WiFi. Viimeisenä kerroksena on fyysinen kerros, joka on fyysinen ​liityntä ​siirtotiehen, tässä tapauksessa ​radioaaltoihin ​(Network 1) ja Host B:n päässä parikaapeliin (Network 2).
  
-Kannettavalta lähetetyt paketit päätyvät näin NAT-reitittimeen (Router J).  +Kannettavalta lähetetyt paketit päätyvät näin NAT-reitittimeen (Router J). Reititin koostuu kolmesta kerroksesta. Kuten todettua, fyysinen kerros toimii liityntänä siirtotiehen eli tässä tapauksessa radioaaltoihin ja parikaapeliin. Fyysisestä kerroksesta paketit siirtyvät linkkikerroksen kautta verkkokerrokseen,​ jossa IP-protokollan pohjalta tehdään reitityspäätös eli päätös lähettää paketit Host B:lle. Näin paketit siirtyvät fyysisesti parikaapelin vältyksellä Host B:lle, jossa saapuneet paketit kootaan yhtenäiseksi datakokonaisuudeksi.