Lotta Frimodig

Oppimispäiväkirja

Ennakkonäkemys aihealueesta

Ennakkotehtävä 1.

Näkemys tietoliikenteestä 24/09/2010

Tietoliikenne on informaation siirtoa erilaisten teknisten ratkaisujen avulla paikasta toiseen, jotta tietoa pystytään hyödyntämään oikeassa paikassa oikeaan aikaan. Tietoliikenteeseen liittyy mielestäni paljon kaikenlaisia lyhenteitä yms, joita joutuu selvittelemään esimerkiksi ostotilanteessa, samoin kuin eri laitteiden yhteensopivuuksia, mutta myös mahdollisia myöhemmin käyttöönotettavia valmiuksia.

Tietoliikennetekniikasta tulee mieleeni suraavanlaisia esimerkkejä:

- Televisioista Full HD tai HD Ready vaativat lähetysten katsomiseen HD-digiboksin. Sen lisäksi pitää kuitenkin vielä ottaa huomioon, että HD-lähetyksiä ei pysty vastaanottamaan antenniverkossa, vaan ne vaativat kaapeliverkon tai satelliittiyhteyksien toiminnan.

- langaton tiedonsiirto (esim. WLAN, mokkula, 3G-reitiin) kotona, jonka avulla pystytään käyttämään tietokonetta tai huvikäytössä pelaamaan pelikonsolilla verkossa.

- eri laitteiden päivittäminen verkon avulla

- Handsfreen toiminta

Luennoilla yhteisesti kootut avainasanat: 1. Bitti 2. Protokolla 3. WLAN 4. Palvelut 5. Kapasiteetti 6. Tietoverkko 7. Terveysvaikutukset 8. Siirtotie 9. Liiketoiminta 10. Kommunikaatio


Luentoyhteenvedot

Tein luentoyhteenvedot oman oppimiseni kannalta sopivalla tavalla, joten tuloksena ei ollut kovinkaan kaunokirjallista tuotantoa. Luentojen jälkeen kävin samana iltana tai viimeistään seuraavana päivänä luentokalvot ja omat muistiinpanoni läpi. Kirjoitin muistiinpanojen muodossa luennoilla painotettuja asioita, mutta myös niitä mitkä koin mielenkiintoisiksi. Tarvittaessa hain netistä lisätietoa joko mielenkiinnosta tai selventääkseni jotain epäselväksi jäänyttä aihealuetta. Osin lisäilin myös näitä nettilinkkejä noihin yhteenvetoihin. Luentoyhteenvetojen funktio minulle on se, että löydän niistä nopeasti tarvittaessa jonkun tietyn tiedon. Tämä osoittautui kotitehtäviä tehdessä erittäin hyödylliseksi. Kunkin luentoyhteenvedon päätteeksi olen lisännyt pdf-tiedoston, sillä yritin kiteyttää yhteen pp-diaan mielestäni luentopäivän tärkeimmät asiat.

LUENTOPÄIVÄ 1:

TIETOLIIKENNE YLEISELLÄ TASOLLA (24/09/2010):

Kommunikointimalli

  • teoreettinen malli, joka kuvaa informaation välitystä kahden osapuolen välillä
  • Komponentit: lähdejärjestelmä (lähde, lähetin), siirtojärjestelmä, kohdejärjestelmä (vastaanotin, kohde)
  • Mallin osatehtävät: siirtojäejestelmien hyödyntäminen, liityntä siirtotiehen, signaalien luonti, synkronointi, yhteyden hallinta, virheen havainnointi & korjaus, vuon valvonta, osoitteet, reititys, sanoman/viestin muotoilu, virheistä toipuminen, turvallisuus, järjestelmän-/verkonhallinta
  • Informaation muuttuminen datan kautta siirrettäväksi ja vastaanottettavaksi signaaliksi, josta edelleen muuttuu datan kautta informaatioksi

Kerrosarkkitehtuuri

  • kerrosarkkitehtuuri l. kerrosmalli muodostuu osatehtäviin jaosta
  • muutokset tietyllä kerroksella eivät saisi vaikuttaa toisiin kerroksiin
  • varsinainen kommunikointi tapahtuu alimman kerroksen kautta
  • jokaisella kerroksella on oma tehtävänsä; kerroksen tehtävä määritellään protokollalla, joka myöskin kulkee alimman kerroksen kautta
  • kerros hyödyntää alempaa kerrosta ja tarjoaa palveluita ylemmälle kerrokselle
  • palvelut kerrosten välillä voivat olla vahvistettuja (pyyntö, osoitus, vastaus, vahvistus) tai vahvistamattomia (pyyntö, osoitus)
  • Kerrosmalleja: Stallingsin teoreettinen kolmen kerroksen malli, OSI (Open System for Interconnection), TCP/IP
    • 3 kerroksen teoreettinen malli koostuu sovellus-, kommunikointi ja verkkomoduulista l.sovellus-, kuljetus- ja verkkokerroksesta
    • OSI: 7 kerrosta(fyysinen-, linkki-, verkko-, kuljetus-, istunto-, esitystapa- & sovelluskerros)http://fi.wikipedia.org/wiki/OSI-malli
    • TCP/IP: 5 kerrosta (sovellus- kuljetus-, verkko-, linkki- & fyysinen kerros)http://fi.wikipedia.org/wiki/TCP/IP

Protokolla

  • jokaisella kerrosmallin kerroksella on oma protokolla
  • kerrokset hoitavat tehtäviään keskustelemalla protokollan avulla vastinolioidensa kanssa
  • protokolla koostuu: syntaksista (mitä?), semantiiksta (kuinka?) ja ajoituksesta (koska?)
  • perustoimintoja: segmentointi & kokoaminen, paketointi, yhteyden hallinta (yhteydetön/yhteydellinen), toimitus oikeassa järjestyksessä, vuon valvonta, virheen havainnointi, osoitteet, kanavointi, kuljetuspalvelut

:?: Ensimmäisen luentopäivän jälkeen mieleen nousseita kysymyksiä:

  1. Miten tieto muuttuu käytännössä muodosta toiseen siirron aikana (esim. datasta signaaliksi)? Millaisilla laitteistoilla muutetaan tiedon muotoa?
  2. Miten tieto siirtyy langattomasti ilmassa? Onko tiedolla tietty suunta, johon tieto lähtee? Miten kierretään maantieteelliset esteet? Miten tietoturva on toteutettu langattomassa tiedonsiirrossa (pystyykö tiedon kaappaamaan ilmasta?)?

LUENTOPÄIVÄN LINKKEJÄ:

kirjallisuus

http://www.williamstallings.com/DCC/DCC7e.html (7th edition)

http://www.williamstallings.com/DCC/DCC9e.html (9th exdition)

http://www.aw-bc.com/kurose_ross/

http://wps.pearsoned.co.uk/ema_uk_he_halsall_compnet_5/

http://authors.phptr.com/tanenbaumcn4/

WAN

http://www.csc.fi/hallinto/funet

http://www.ficix.fi/

:-D Luento 1 lyhyesti yhdessä kuvassa

frimodiglotta_luento_1.pdf


LUENTOPÄIVÄ 2:

SIIRTOTIET JA TIEDON ESITTÄMINEN SIIRTOTIELLÄ (08/10/2010):

STANDARDOINTI

  • standardien tehtävänä huolehtia eri järjestelmien välisestä yhteensopivuudesta (fyysinen, sähköinen, toiminnallinen)
  • Internet-aikakausi edellyttää yhteensopivuutta ts. standardointia
  • Edut: markkinat, massatuotanto, kilpailu, hintojen lasku
  • Haitat: hidastaa uusien teknologioiden käyttöönottoa, samalle asialle useita standardeja (useita organisaatioita), kompromissiratkaisut

Standardointiorganisaatioita:

  • ISOC (Internet Society)

http://www.isoc.org/http://www.iab.org/http://www.ietf.org/http://www.irtf.org/http://www.ttlry.fi/yhdistykset/siy/

RFC (Request For Comments)

  • “internet standardi”
  • Internetin käytäntöjä ja teknisiä määrittelyjä (protokollia) kuvaavia asiakirjoja
  • sisällön muuttaminen edellyttää uuden asiakirjan (RFC) julkaisemista
  • Prosessina: Internet Draft » Proposed standard » Draft Standard » Internet Standard
  • Internet Draft » (internet standard / best current practice / experimental / informal)

TIEDONSIIRTO

yhteyksiä:

  1. Suora linkki (ei laitteistoja välissä, esim. handsfree + puhelin)
  2. Point-to-point (2 laitetta , sama linkki)
  3. Multi-point (>2laitetta, sama linkki)

kommunikointi:

  1. simplex (yhdensuuntainen)
  2. half duplex (kahdensuuntainen, eri aikaan)
  3. full duplex (kahdensuuntainen, sama aika)

Kaista:

  • signaalien taajuusalue
  • kaistanleveys: 1. absoluuttinen (koko leveys) 2. tehollinen (kaistan osa, jossa suurin osa energiaa kulkee)
  • mitä suurempi kaistanleveys, sitä suurempi määrä tietoa voidaan siirtää
  • kaistan “hännät” katkaistu (menevät toisen kaistan puolelle), sillä niillä ei viestin ymmärrettävyyden kannalta oleellista tietoa

Kohina:

  • valkoinen l. lämpö
  • intermodulation: kahden signaalin sekoittuminen / yhdistyminen????
  • ylipuhuminen
  • impulssit (suurin ja ikävin kohinatyyppi)

:!: Tiedonsiirtoa voidaan nopeuttaa:

  1. pinenentämällä bittien/signaalin leveyttä
  2. tasoja lisäämällä

Digitaalinen Data –> Digitaalinen signaali

http://www.cse.ohio-state.edu/~gurari/course/cis677/cis677Se12.html

Linjakoodaus

http://fi.wikipedia.org/wiki/Linjakoodaus

http://www.slideshare.net/koolkampus/ch05-1dc

Polaarikoodaus:

  • NRZ-L:

http://en.wikipedia.org/wiki/Non-return-to-zero http://www.interfacebus.com/NRZ_Definition.html

Bipolaarikoodaus:

:!: Paljon samaa bittiä peräkkäin » synkronointiongelma

Digitaalinen Data –> Analoginen signaali

Modulointitekniikoita:

Analoginen Data –> Digitaalinen signaali

Analoginen Data –> Analoginen signaali

:!: Tiedonsiirrossa on analogista tietoa paljon

JOHTIMELLISET SIIRTOTIET

  • tieto etenee fyysistä reittiä pitkin (ohjin / johdatin)
  • tiedonsiirron laatuun ja ominaisuuksiin vaikuttaa eniten itse siirtotie
  • pitkistä lyhyisiin etäisyyksiin (Huom! pitkillä etäisyyksillä tarvitaan signaalin parantamista)
  • digitaaliset ja analogiset signaalit OK

Parikaapeli

  • kaksi toistensa ympärille kierrettyä kuparijohdinta
  • Tyypit: STP (suojattu), UTP (suojaamaton), FTP (foliosuojattu)
  • analoginen + digitaalinen OK
  • lyhyet välimatkat
  • melko häiriöaltis

Koaksiaalikaapeli

  • kaksi sisäkkäistä johdinta
  • häiriönsieto hyvä
  • ei niin näppärä käyttää kuin parikaapeli
  • analoginen + digitaalinen OK

Valokuitu

  • tyypit: askeltaitekertoiminen, yksimuotokuitu, monimuotokuitu
  • valo tuotetaan valodiodilla (LED) tai laserilla (ILD)
  • ydin, heijastuskerros ja kuori
  • edut: kapasiteetti, koko & keveys, pieni vaimeneminen (»pitkät välimatkat), häiriönsietokyky hyvä
  • dispersio l. signaalipulssin leveneminen

Sähköjohto

  • datan siirto sähköverkossa
  • paljon häiriöitä

JOHTIMETTOMAT SIIRTOTIET

  • tieto etenee langattomasti
  • tiedonsiirron laatuun ja ominaisuuksiin vaikuttaa eniten kaistanleveys ja antenni
  • pitkistä lyhyisiin etäisyyksiin
  • digitaaliset ja analogiset signaalit???

mikroaaltolinkit

  • tarkasti suunnattuja lautasantenneja, joilla ”näköyhteysvaatimus”
  • laaja taajuusalue
  • >taajuus , > taajuuskaista, >siirtonopeus
  • signaalin vaimennus suurin häiriötekijä

satelliittilinkit

  • mikroaaltolinkkejä
  • 2 taajuusaluetta: uplink (vastaanottaa) & downlink (vahvistaa ja lähettää)
  • lähellä maata tarvitaan useita satelliitteja katvealuiden peittämiseksi

radiotie

  • aallot suuntaamattomia
  • näköyhteys
  • suurin häiriötekijä monitie eteneminen

Infrapuna

  • infrapuna-alueella oleva valo
  • näköyhteys
  • ei läpäise esteitä

:-D Luentopäivä 2 yhteenveto: frimodiglotta_luento_2.pdf


LUENTOPÄIVÄ 3:

TIEDON TEHOKAS SIIRTÄMINEN (15/10/2010):

Asynkroninen tiedonsiirto

  • yksinkertaista, halpaa, hidasta
  • aloitusbitti + kehys + pariteettibitti + 1…2 lopetusbittiä

Synkroninen tiedonsiirto

  • tehokasta
  • aloituslippu + kontrollilippu + data + kontrollilippu + 8-bittinen lippu

VIRHEET

Virhetyypit:

  1. yksittäiset (kohinasta johtuvat)
  2. purskeet (kohinan impulsseista tai lagattoman tiedonsiirrossa signaalin vaimenemisesta)

Virheen havainnointi:

  1. CRC (Cyclic Redundancy Check) http://fi.wikipedia.org/wiki/CRC
  2. Tarkistussumma (esim. 16-bittinen UPD tarkistussumma)

Virheen korjaus:

  • koodausta
  • enkooderi / dekooderi

VUON VALVONTA

  • estetään, ettei vastaanottaja pysty vastaanottamaan viestejä (osa datapaketeista jää matkalle tai muuttuu matkan aikan (esim. 2 pakettia yhdistyy))
  • Toteutus
    1. Liukuva ikkuna (puskurit, kuittauksia)
    2. ARQ (Automatic Repeat Request)
  • Stop and Wait (prosessoidaan > pyydetään seuraava tai toisto)
  • go back N (mennään takaisin sinne, missä virhe tapahtui ja tehdään uudelleenlähetys)
  • Selective reject

KANAVOINTI l. MULTIPLEKSAUS

  • siirtokapasiteetin jakaminen
  • runkoverkoissa, mutta myös matkapuhelinverkossa (radiotie)
  • lähetyspää:syötteet yhdistetään yhdelle linjalle –> vastaaanottopää: puretaan useaksi syötteeksi
  • perusteet: kustannustehokkuus + yksittäiset sovellukset eivät tarvitse koko kaistaa
  • FDMA (radio, vanha TV-tekniikka), TDMA (puhelinverkko, GSM), CDMA (uudet matkaviestiverkot), WDMA (valokuitu)

FDMA l. Taajuuskanavointi (Frequency Division Multiple Access)

  • signaalit omialla kanavillaan
  • signaalien modulointi eri taajuisille kantoaalloille
  • kanavien välissä varmuusväli –> estää kanavien väliset häiriöt
  • kaistanpäästösuodattimet
  • digitaalinen & analoginen data OK –> signaali AINA analoginen
  • xDSL (ADSL (asymmteric), HDSL (high), SDSL (symmetric), VDSL (very high))

ADSL

  • datanopeus eri suuntaan erilainen –> asymmetrinen linja
  • tilaaja ←→ etäverkko
  • käyttää DMT-tekniikkaa (Discrete Multitone) = informaation pakkaaminen taajuuksille, joilta menee parhaiten läpi

TDMA l. Aikajakokanavointi (Time Division Multiple Access)

  • digitaalinen signaali & analoginen signaali digitaalisesta datasta
  • signaalien / datan viipalointi bitti- tai tavutasolla tai suuremmissa yksiköissä
  • kanavat jaettu ajan mukaan, ei taajuuden
  1. Synkroninen TDMA (data muodostaa kehyksiä aikaviipaleista » puskurointi » multiplekseri hakee)
  2. Tilastollinen TDMA (aikavälien varaaminen tarpeen mukaan, siirtojen taukojen hyödyntäminen) esim. kaapelimodeemi

WDMA l. Aikajakokanavointi (Wavelength Division Multiple Access)

  • samantyyppinen kuin FDMA
  • yksimuotokuidussa
  • UMTS, 3G
  • ongelmat: 1. ylikuuluminen ; 2. signaaalin vahvistus –> vahvistuskomponentteja myös muihin kanaviin

KYTKENTÄISET VERKOT

  • solmupisteet (puhelinkeskus, reititin), asema (päätelaite)
  • piirikytkentä –> teleliikenne (puhelinverkko, PSTN, ISDN, GSM)“kanava varattu”
  • pakettikytkentä –> dataliikenne (dataverkot, X.25, lähiverkot, internet, GPRS)

Piirikytkentä

  • reaaliaikainen tiedonsiirto ; kommunikointi tietyn aikaviiveen sisällä
  • yhteyden muodostus (piirin muodostus) » datan siirto » yhteyden lopetus (piirin purku)
  • kanavan kapasiteetin varaus
  • piirikytkentäsolmu: verkkoliitäntä, digitaalinen kytkin, hallintayksikkö

Pakettikytkentä

  • ei varaa verkon kapasitettia vaan data pilkotaan paketteihin siirtoa varten
  • parempi tehokkuus kuin piirikytkennässä
  • kytkentätavat 1. Tietosähke l. datagrammi-pakettikytkentä (paketit lähetetään täysin itsenäisesti » voivat mennä eri reittiä » saapuvat eri järjestyksessä ; 2. Virtuaalipiiri (muodostetaan virtuaalinen yhteys, jota pitkin kaikki paketit reititetään)

REITITYS

  • oleellista: päätös solmussa, mitä tulleelle informaatiolle / paketille tehdään
  • mitä parempaa informaatiota saatavilla, sitä parempi reititys
  • Strategioita: kiinteät taulut, flooding (lähtetään kaikille naapureille), staunainen (satunainen lähetys johonkin suuntaan), mukautuva, isolated adaptive (esteet kierretään tarvittaessa)

:-D Luentopäivä 3 1/2 yhteenveto frimodiglotta_luento_3.1.pdf


TIETOVERKOT JA TIEDONSIIRRON TULEVAISUUS(15/10/2010):

RUUHKAT

  • pakettien käsittelykyvyn ylärajoilla (80% käyttöaste on kriittinen)
  • vaihtoehtoja selvittämiseen: 1. etsitään toinen reitti 2. kielletään lähetyspäätä lähettämästä
  • viiveitä: prosessoimis- jonotus-, lähetys- & etenemisviive

LANGATTOMAT SOLUVERKOT

  • esim. radiotie
  • “vain viimeinen linkki on langaton!”
  • monitie-eteneminen: heijastuminen, taittuminen, sironta
  • monitie-eteneminen » heijastumat » päällekkäiset pulssit häiritsevät toisiaan

LAN

  • nopeat tsto-verkot, runkoverkko-LAN
  • OSI-mallin 2 alinta krs:ta (fyysinen & linkki)
  • Fyysinen kerros: signaalin koodaus & purkaminen, synkronointi (koska kehys alkaa, mikä bitti vastaa mitäkin), bittien siirto, siirtotie & topologia
  • Linkkikerros: datan muokkaaminen kehyksiksi, kehysten purkaminen, siirtotien käyttövuorot, vuon valvonta, virheenkorjaus, rajapinta verkoille
  • Linkkikerroksessa alikerrokset: MAC l. Medium Access Control (käyttövuorojen hallinnan protokolla - missä, kuinka) & LLC l. Logical Link Control
  • topologioita: väylä, puu, rengas tähti (tähtitopologiassa tekniikan vaihdon helppous)

INTERNET

  • verkkojen verkko
  • läyhästi hierarkkinen
  • protokollat kontrolloivat
  • kerrosmallin verkkokerros yhditää verkot toisiinsa (IP-protokolla, ohjausprotokollana ICMP)

Kotitehtävät

  1. Oma Big Picture tietoliikennetekniikasta, lähtötilanne kurssin alkupuolella
  2. Läppäri & WLAN (kotiverkossa)
  3. WPA, WPA2 (langattoman verkon suojaus)
  4. PS3 (erilaiset tiedonsiirtotavat)
  5. Käyttöskenaariona koti

Kotitehtävä 1

Tehtäväkuvaus: Pyri kuvaamaan ennakkotehtävässä määrittelemäsi termit/aihepiirit/kokonaisuudet yhdessä kuvassa. Ryhmittele asiat mielekkäällä tavalla. Voit valita näkökulmasi.

frimodiglotta_kotitehtaevae1.pdf

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. - Esim. GPS tapauksessa voitaisiin selvittää kuinka paikka lasketaan ja millaisia osia itse järjestelmässä on (vastaanotin, satelliitit, maanpäälliset asemat, …). Esimerkki on hyvä valita sen mukaan mikä itseä kiinnostaa ja jota haluaa katsoa tarkemmin

Läppäri & WLAN

Kotitehtävässä 2 päädyin pohtimaan läppäriä kotiverkossa. Läppärin toimintaan tarvitaan sähköä. Kannettava käyttää WLANia (wireless local area network) verkkoyhteyden muodostamiseen. Tähän tarvitaan tukiasema, johon on sisäänrakennettu ADSL-modeemi, mikä puolestaan muodostaa yhteyden verkkoon. Tukiaseman toimintaan tarvitaan sähköä aivan samoin kuin koneenkin toimintaan. Tukiasema toimii linkkinä koneeni ja verkon välillä.

Luvattoman käytön estämiseksi langaton lähiverkko suojataan WEP- tai WPA-salauksella. Tukiasema Tietokoneen yhdistäminen modeemin kanssa langattomasti vaatii, että tietokoneessa on verkkosovitin. Verkkokortti on verkkosovittimen laajennusosa. Tukiasema ja verkkokorttien välinen yhteys muodostaa langattoman lähiverkon. Verkkokortissa sijaitsee lähetin ja vastaanotin, jotka hoitavat verkkoliikennettä.

Konetta käytän läppärin omalla näppäimistöllä sekä optisella langattomalla hiirellä, joka on yhdistetty koneeseen bluetooth-yhteydellä. Hiiri saa tarvitsemansa virran AA-paristosta.

frimodiglotta_kotitehtaevae_2.pdf

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. HUOM! Kannattaa etsiä protokollia vaikkapa www.isoc.org , www.w3c.org (Internet) www.etsi.org Huom2! Painopiste ei ole niinkään hienon standardin löytymisessä vaan siinä, että löytää omaan aihepiiriinsä vaikuttavia tekijöitä ja sitä kautta oppii lisää kokonaisuudesta ja yleensäkin protokollien toiminnasta.

WPA (Wi-Fi Protected Access), WPA2

Ensin lähdin selvittelemään langattoman verkon salaukseen käytettävää WPA-protokollaa, mutta päädyinkin monen mutkan kautta standardiin IEEE 802.11.i ja WPA2-protokollaan. WPA ja WPA2 ovat OSI-mallin linkkikerroksen protokollia.

WPA (Wi-Fi Protected Access) koostuu turvallisuusmekanismeista, joka kattavat standardin 802.11 vaatimukset. WPA korvataan jatkossa standardin 802.11i mukaisella WPA2 protokollalla. Standardi IEEE 802.11i pitää sisällään autentikoinnin, avaimenhallinnan ja yksityisyyden datan siirrossa.

802.11i standardin kolme pääelementtiä: Autentikointi: protokolla määrittelee käyttäjän ja autentikointiserverin välisen tiedonvaihdannan. Autentikointiserveri generoi väliaikaisia avaimia, käyttäjälle ja langattomalle linkin yhteyspisteelle. Yhteyksien hallinta: autentikoinnin valvonta, viestien reititys, avaimien vaihto. Yksityisyys ja viestin eheys: MAC-tason data salataan viestin eheyden koodilla, jolla varmistetaan viestin muuttumattomuus.

WPA ja WPA2, autentikointi

  1. Asiakas on verkon piirissä, tukiasema tunnistaa asiakkaan ja estää pääsyn verkkoon
  2. Asiakas kirjautuu verkkoon → tunnistetiedot tukiaseman kautta autentikointiserverille
  3. Asiakas ja autentikointiserveri tunnistavat toisensa tukiaseman kautta
  4. Asiakas liitetään WLAN-verkkoon
  5. Asiakkaan kone ja autentikointiserveri luovat PMK-avaimen (Pairwise Master Key)
  6. Asiakas hyväksytään verkon käyttäjäksi
  7. Luodaan salausavaimet ja asennetaan ne asiakkaalle (WPA:ssa käytetään protokollaa TKIP ja WPA2:ssa protokollaa AES)

a_survey_on_wireless_security_protocols_wep_wpa_and_wpa2_802.11i_.pdf

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 HUOM! Painopiste ei ole niinkään uusien, mahdollisesesti kurssilaisille täysin tuntemattomien teknologioiden etsimisessä ja selostuksessa vaan lähinnä käytettyjen menetelmien sijoittamisesta oikeaan kontekstiin kurssin materiaalin mukaisesti.

PS3

Kotitehtävässä 3 pysyttelen edelleen langattomassa kotiverkossa. Tällä kertaa halusin ottaa tarkempaan tarkasteluun PS3-pelikonsolin. Konsoli on yhdistetty internetiin WLAN-verkon kautta. Lisäksi konsoli on yhdistetty televisioon. Lisäksi konsoliin kuuluu peliohjaimia, jotka on yhdistetty langattomasti itse konsoliin.

Kuvan siirto televisioon:

Konsolissa on HDMI-liitäntä, josta tieto siirtyy televisioon. HDMI-liitännässä data kulkee pakkaamattomana lähettäjältä vastaanottajalle. Pakko todeta, että on kyllä todella suuri ero tavallisella ja teräväpiirtokuvalla. Tällä viikolla kävin ostamassa järjestelmäkameraan HDMI-piuhan ja television kautta katsottujen kuvien laadussa oli aivan järkyttävä ero (tavallinen vs. teräväpiirto).

Äänen siirto:

Itselläni ääni on siirretty konsolilta optista kuitua pitkin vahvistimelle. Lähettäjä muuntaa signaalin valon muotoon ja vastaanottaja muuntaa sen sähköiseen muotoon. Uudemmilla PS3:illa DTS-HD ja Dolby TrueHD pakattu äänidata puretaan lineaarisella pulssikoodimodulaatiolla raakadataksi ja lähetetään vahvistimelle.

Verkkoyhteyden muodostaminen:

Kun konsoli on liitetty langattomaan lähiverkkoon (WLAN) konsolilla pystyy muodostamaan nettiyhteyden. WLAN käyttää tiedonsiirtoon radioaaltoja. Verkkoyhteyden muodostaminen onnistuu myös langallisesti eli parikaapelia pitkin, mikä lienee parempi vaihtoehto, jos meinaa pelata paljon verkkopelejä.

Langaton siirto:

Langattomat ohjaimet hyödyntävät tiedonsiirrossaan Bluetooth-yhteyttä, ohjaimeen virta ladataan USB-piuhan avulla. Saatavilla on myös Bluetooth tekniikkaa hyödyntäviä kaukosäätimiä, jotka varaavat yhden konsolin ohjainpaikoista ja käyttävät virtalähteenään paristoja. BlueTooth hyödyntää radiotekniikkaa ja laiteet pystyvät kommunikoimaan toistensa kanssa ilman välikappaletta.

Tiedon siirto pelikonsolista toiseen:

PS3 pelikonsolista pystyy siirtämään tietoja toiseen PS3-konsoliin Ethernet-kaapelin avulla. Itse en ole kyllä käyttänyt tätä mahdollisuutta, en edes aiemmin tiennyt, että on mahdollista. Vanhasta PS2:sta on mahdollista siirtää PS3:een pelit ym. tiedot muistikorttiadapterin kautta, joka liitetään PS3-konsoliin USB-piuhalla.

Kotitehtävä 5

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 ?

Käyttöskenaariona koti Käyttäjät: Yleisesti ottaen eri ihmisten kiinnostus ja ymmärrys tietotekniikkaa kohden on hyvinkin erilainen. Merkittäviksi asioiksi käsittäisin ymmärryksen tietoliikennetekniikasta ja halun olla selvillä mahdollisista ratkaisuista, jotka vastaavat käyttäjän / käyttäjien tarpeeseen. Haasteena monelle lienee se, että ei edes haluta yrittää ymmärtää. Toisaalta parhaimmillaan tekniikan hyödyntäminen on iloinen ja elämää helpottava asia.

Merkittävät asiat: Merkittäviä asioita on laitteistojen yhteensopivuus. Itse olen huomannut, että noin 5 vuoden välein joutuu uusimaan yhden tai useamman laitteen, mikä johtaa usein siihen, että joutuu uusimaan paljon muutakin. Jokunen vuosi sitten uuden DVD-laitteen oston yhteydessä joutui uusimaan myös digiboksin. Kaikki taisi alkaa telkkarin vaihdolla. Viimeisimmäksi huomioksi on osoittautunut se, että 5 vuotta vanhan läppärin kortinlukija ei lue SDHC >class 6 kortteja, saatavilla on kyllä erillisiä kortinlukijoita. Toisaalta itse läppärikin tuntuu olevan pikku hiljaa tiensä päässä. Tietokone ei jaksa suorittaa montaa tehtävää samaan aikaan, mikä ei ole käyttäjän näkökulmasta kovin miellyttävää. Niinä päivinä olen päätynyt käyttämään kahta läppäriä samaan aikaa. Merkittäviksi asioiksi nousee mielestäni, käytettävien laitteiden elinkaaret, tekniikoiden yhteensopivuus, niihin käytettävissä oleva raha ja tietysti tarjolla olevat verkkoyhteydet (paikkasidonnainen asia).

Verkkorakenne: Verkkorakenteeksi sopii ADSL-tukiasema, jolla muodostetaan langallinen tai langaton yhteys verkkoon. Jos on useampia laitteita, niin langaton kotiverkko on ehdottomasti kätevämpi. Jos on kaksi asuntoa, esimerkiksi vakituinen asunto ja kesämökki, toimiva ratkaisu saattaa olla liikkuva laajakaista. Jos verkkoon tarvitsee yhdistää useampia langattomia laitteita, verkkoyhteys kannattaa jakaa 3G-reitittimen avulla itse kohteessa. 3G reitittimeen liitetään nettitikku tai kortti, jonka avulla yhteys muodostetaan. Harmillista on, että kortilla toimivat reitittimet ovat aika paljon kalliimpia, sillä jos omistaa läppäri, jossa on integroitu mokkula, sen hyödyntämiseen tarvittavan tekniikan hankkiminen on huomattavasti kalliimpaa. Sopivan verkkorakenteen pohdinta, alkaa mielestäni tarjolla olevista mahdollisuuksista (esim. kaapeli, ADSL, 3G) ja mikä toteutus sopii parhaiten omaan elämäntyyliin ja käyttäjän asettamiin tiedonsiirron vaatimuksiin. Ehkä ei ole järkevää valita sitä huippunopeaa verkkoyhteyttä, jos verkkoa käyttää vain laskujen maksuun.

Kurssilla opitut asiat: Kurssilla opitut asiat ovat selkeyttäneet entisestään käsitystä tiedonsiirrosta, sen toiminnasta ja termeistä. Avoimia kysymyksiä on tosin edelleen, mutta nyt niiden selvittelyyn tarvittavat perusteet ovat entistä vahvemmat.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1
    • Lähiopetus 7 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 0,2 h
    • Kotitehtävien ja luentoyhteenvetojen tekoa 3 h
  • Luentoviikko 2
    • Lähiopetus 7 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 0,5 h
    • Kotitehtävien ja luentoyhteenvetojen tekoa 3 h
  • Luentoviikko 3
    • Lähiopetus 7 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 0 h
    • Kotitehtävien ja luentoyhteenvetojen tekoa 6 h

Palaute

Nyt ei voi sanoa kuin että pitää vissiin käyttää noita luentoyhteenvetoja pohjana muille. Erittäin hyvin ja selkeästi tehty. Mietin vain jotta selvisikö nuo kysymykset sinulle myöhemmillä tunneilla.


Pääsivulle