meta data for this page
  •  

Joonas Blombergin wikisivut

Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Tietoliikenne on tiedon siirtoa langallisesti tai langattomasti. Laitteet muodostavat usein verkkoja. Käsitteitä: WLAN, protokolla, radioaallot, Bluetooth, Internet, USB, TCP/IP.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1: Mitä opin, mikä oli päivän tärkein sanoma, …

Luentopäivä 2:

Luentopäivä 3:

Luentopäivä 4:

Kotitehtävä 1

Kotitehtävä 2

Tehtäväkuvaus: Kotitehtävässä 1 luotiin kokonaisnäkemys tietoliikenteen alueesta aiempien termien kautta. Kotitehtävässä 2 keskitytään johonkin oleelliseen osaan kokonaisuudesta (oman mielenkiinnon mukaan valittavissa) ja skenaarion/käyttötapauskuvauksen avulla selvitetään mitä ko. osa-alueella oikeasti tapahtuu.

Tietoverkot

LAN(local area network = lähiverkko) on tietokoneiden ja laitteiden verkko joka toimii langallisesti ja melko pienessä tilassa. Se mahdollistaa hyvän tiedonsiirtonopeuden. Verkkotopologioita on kolme: väylä, tähti ja rengas. Väylä on näistä vanhin ja se toimii niin, että kaikki laitteet on yhdistetty yhteen kaapeliin nk. selkärankaan. Väylätopologian suurin heikkous on ruuhkautuminen. Tähtitopologiassa kaikki laitteet on yhdistetty keskuslaitteeseen, jonka kautta kaikki tieto kulkee. Koska kytkin tai keskitin ohjaa datan oikeaan osoitteeseen, datapaketit eivät pääse törmäämään. Tähdet voivat yhdistyä toisiin tähtirakenteisiin muodostaen näin suuremman verkon. Rengastopologiassa jokainen laite on yhteydessä kahteen viereiseen laitteeseen muodostaen renkaan. Sen heikkouksia ovat hintavuus ja se, että yksikin laitevika voi aiheuttaa häiriötä. Lähiverkoissa käytetään yleensä valokuitua tai koaksikaapelia.

WLAN(wireless local area network) on sama kuin lähiverkko, mutta se toimii langattomasti tähtitopologiassa. Tiedon langaton siirto hoituu laitteilla jotka muuttavat datan radioaalloiksi.

Internet on lukemattomista verkoista koostuva maailmanlaajuinen tietoverkko. Se käyttää TCP/IP-protokollaa eli tietoa lähetetään paketteina joissa on monia kerroksia. Pakettien sisällön tulkinta tapahtuu vain päätelaitteissa.

Muut verkot, kuten WAN, MAN etc. koostuvat aikaisemmin mainituista verkoista, mutta ovat vain eri kokoisia.

Kotitehtävä 3

Valitse haluamasi aihealue (esim. omasta terminologiastasi/aihepiirilistasta (oppimispäiväkirja)) Etsi aihepiiriin liittyvä protokolla Tutustu protokollaan (rakenne, logiikka, viestit, …) ja mieti kuinka protokolla vaikuttaa valitsemasi aihepiirin toimintaan.

Esitä www-osoite käyttämääsi protokollaan.

Point-to-point protokolla

Kun halutaan suora yhteys kahden laitteen välille, käytetään usein point-to-point protokollaa. Koska aikaisemmassa protokollassa “Serial Line Internet Protocol” oli liian paljon puutteita, tehtiin uusi protokolla, joka toimii usean verkko-kerroksen protokollan kanssa, kuten Internet-protokolla. Sitä ei kuitenkaan tehty täysin alusta asti, vaan raamit ja muutama toiminto otettiin ISO:n HDLC-protokollasta (High-Level Data Link Control)

PPP toimii toisen linkkikerroksen protokollana synkronisten ja asynkronisten verkkojen yli puoli- tai kokodupleksina. Se on vain kahden laitteen point-to-point yhteyksille ja olettaa, että paketit saapuvat perille järjestyksessä. PPP:n ominaisuuksiin kuuluu todennus(authentication), pakkaaminen(compression), virheentunnistus(error detection) ja multilinkki, joka auttaa ruuhkan jakamista monen eriävän PPP-yhteyden välillä.

PPP:n vaiheet:

Lisätietoa: RFC1661 PPP

Kotitehtävä 4

Tunneilla käytiin läpi erilaisia siirtoteitä ja siirtoteillä käytettyjä tiedonsiirtomenetelmiä. Valitse jokin “tuttu” järjestelmä (esim. Oppimispäiväkirjaan valitsemasi, GSM, GPS, Digi-TV). Etsi verkosta tietoa kuinka juuri kyseisessä järjestelmässä tiedon siirto on hoidettu. Esim. Fyysinen siirtotie, Bittien esitys siirtotiellä, Modulointi etc. tekniikka, Datan esitysmuoto vs. signaalit

GSM

GSM on digitaalinen matkapuhelinjärjestelmä. Gsm-järjestelmät käyttävät taajuuksia suurinpiirtein 400-2000 MHz alueilla. Esimerkiksi yleinen GSM 900 -järjestelmä käyttää verkkoon päin lähettämiseen taajuuksia väliltä 890-915 MHz (ylälinkki) ja verkosta päin lähettämiseen 935-960 MHz (alalinkki). Verkossa voi käydä normaaleja- ja datapuheluja, lähettää teksti- ja multimediaviestejä sekä käyttämään datapakettipalveluja.

Puheenkoodauksessa käytetään koodekkeja jotka pakkaavat 3.1 kHz audiota 6.5-13 kt/s digitaaliseksi tietovirraksi. GSM-koodekit ovat olleet suosittuja myös VoIP-sovelluksissa.

Päätelaitteena GSMssä toimii pääosin matkapuhelimet, jotka tarvitsevat SIM-kortin (Subscriber Identity Module = käyttäjäntunnistusmoduuli). Siinä ovat käyttäjän tiedot ja puhelinnumerot. Näin käyttäjä voi vaihtaa puhelinta kätevästi milloin tahansa, jollei puhelimen liittymä ole lukittu, mikä on joissain maissa kiellettyä. SIM-lukitus on ohjelma, jolla rajoitetaan verkkoja, joita käyttäjä voi käyttää.

GSM-verkko koostuu päätelaitteista, jotka ovat yhteydessä tukiasemiin, joita ohjaavat tukiasemien ohjausyksiköt, jotka ovat yhteydessä mobiilikeskuksiin. Mobiilikeskus on on myös yhteydessä Internettiin.

Kotitehtävä5

Käyttöskenaariot Muodosta tietoverkkojen käyttöskenaario yhteen seuraavista ympäristöistä: Koti, Koulu, Kaupungin keskusta tai Lentokenttä. Mieti millaisia haasteita eri ympäristöt asettavat kommunikoinnille. Kuinka kurssilla opitut asiat tukevat eri ympäristöissä tapahtuvaa kommunikointia. Millaiset asiat muodostuvat näissä eri ympäristöissä merkittäviksi. Millainen verkkorakenne sopii ympäristöön ?

Lentokentän lähiverkko

Toteuttaisin verkon niin, että yleiseen käyttöön on asiakkaita varten muutama vapaa WLAN-tukiasema, niitä ei tarvitse enempää sillä lentokenttien odotushallit ovat isoja ja lentokentillä on ohuet seinät. Työntekijät olisivat joko LAN-verkossa tai suojatuissa WLAN verkoissa, joissa olisi WEP2-salaus. Heillä olisi oma sisäinen verkkonsa (palomuuri verkon ja tukiaseman välissä), joka olisi yhteydessä reitittimen avulla Internettiin valokaapelilla. Asiakkaiden WLAN tukiasemat olisivat kaapelilla yhdistetyssä kiinteässä verkossa joka olisi myös yhteydessä reitittimeen.

Tietoturva on lentokentillä erittäin tärkeä asia ja siksi olisikin varmistettava ettei kukaan pääse käsiksi lentokentän sisäiseen verkkoon. Tämän voisi hoitaa työntekijöiden henkilökohtaisilla kirjautumistunnuksilla, joilla olisi erilliset turvatasot(security level).

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1
    • Lähiopetus 7 h
  • Luentoviikko 2
    • Lähiopetus 7 h
  • Luentoviikko 3
    • Lähiopetus 7 h
  • Valmistautuminen lähiopetukseen ~30min
  • Kotitehtävät ~15h
  • Valmistautuminen tenttiin ~30h

Palaute

Ihan hyvää pohdintaa kotitehtävien osalta. Protokollaosiossa hieman erilaista käsittelyä kuin muilla (n muulla GSM protokollaa)


Pääsivulle