meta data for this page
  •  

Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Kurssin aluksi käsitykseni tietoliikenteestä on hyvin hataralla ja yleisellä tasolla. Mieleen tulee ensimmäiseksi se, että tietoa tai dataa siirretään paikasta toiseen ”langattomasti”. Tiedän kyllä, että tämä on mahdotonta, koska kännykälläkin soittaminen on langatonta vain ensimmäiseen linkkiin asti. Mutta se miten tieto oikeasti siirtyy, on täysin hämärän peitossa.

Avainsanoja: bluetooth, wifi, wlan, gprs, kaapeliverkko, gsm

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

Valitettavasti en päässyt ensimmäisellä luentokerralla paikalle. Oppimiseni pohjautuu siten täysin siihen, että luin luentokalvot muutaman kerran läpi. Tulkintani on, että ensimmäisen luentopäivän jälkeen on hyvä ymmärtää mitä ovat kommunikointimalli, kerrosmalli ja protokolla sekä näiden erot.

Kommunikointimalli on teoreettinen malli, jonka tarkoituksena on kuvata tietoliikenneprosessia eli sitä miten ja missä muodossa tietoa siirretään laitteiden välillä.

Kerrosmalli kuvaa miten kerrosarkkitehtuurin avulla jaetaan lähettävän sekä vastaanottavan pään tehtävät osakokonaisuuksiin eli osavastuisiin eli kerroksiin. Kerrosmalleista on hyvä tietää 3 kerroksinen teoreettinen malli, 7 kerroksinen OSI-malli sekä 5 kerroksinen TCP/IP-malli.

Protokolla on lähettävän pään ja vastaanottavan pään eli kahden eri järjestelmän välinen kieli. Eri järjestelmissä sijaitsevat oliot kommunikoivat keskenään protokollan avulla esim. siitä miten siirrettävien pakettien kentät on muotoiltu (syntax), siitä mitä tehdään, kun paketti saapuu (semantiikka), siitä mikä on pakettien oikea järjestys (ajoitus). Jokaisella kerrosmallin kerroksella on oma protokollansa.

Luentopäivä 2:

Valitettavasti en päässyt myöskään toisella luentokerralla paikanpäälle. Luentomonisteista mieleen jäivät siirtotiet, kaistanleveys ja signaali.

Siirtoteitä on johtimellisia sekä johtimettomia. Johtimellinen siirtotie eli ohjattu, missä signaalit kulkevat fyysistä reittiä pitkin, esim. parikaapeli ja valokuitu. Johtimeton siirtotie eli ohjaamaton, missä signaalit kulkevat langattomasti, esim. mikroaaltolinkit ja radiotie.

Kaistanleveys vaikutta tiedon siirron nopeuteen, mutta esitetyt laskelmat eivät oikein auenneet minulle. Mitä leveämpi kaista sen lyhyempi matka ja taajuus vaikuttaa jotenkin myös?

Signaaleista ymmärsin sen, että tieto täytyy muuntaa sellaiseen muotoon, että sitä voidaan siirtää siirtoteitä pitkin joko analogisesti tai digitaalisesti.

Luentopäivä 3:

Kolmas kerta toden sanoo, eli vihdoinkin kolmantena luentopäivänä pääsin paikanpäälle. Luentojen aluksi oli pistarit, missä kysyttiin linkkien välisestä toiminnasta. Oli miellyttävää huomata, että en ollut niin pahasti kuviosta ulkona kuin pelkäsin, vaikka sotkinkin paketti- ja piirikytkennät jo vastaukseen. Osittain varmaan preppaus kahvilassa ennen luentoja auttoi :-D.

Luennoilta opin, että on hyvä ymmärtää linkkien välinen toiminta sekä tähän toimintaan vaikuttavat tekijät.

Kanavointi eli multiplexing on yhdellä linkillä tapahtuvaa siirtokapasiteetin jakamista useamman siirrettävän signaalin kesken. Kanavointi voidaan jakaa taajuusjako-, aikajako-, koodijako- sekä aallonpituusjakokanavointiin. Jos en olisi ollut luennoilla, en olisi ymmärtänyt kanavointiin liittyviä kuvia laisinkaan, luennoitsija selvitti erinomaisesti eri kanavointityyppien erot. Jopa tiedon siirtoon käytettävät kehykset selkiytyivät ja tulivat ymmärrettäväksi.

Tele/dataliikenteen ja piiri/pakettikytkennän erojen ymmärtäminen nousi myös luennoilla tärkeäksi.

Kotitehtävä 1

Tehtäväkuvaus: Pyri kuvaamaan ennakkotehtävässä määrittelemäsi termit/aihepiirit/kokonaisuudet yhdessä kuvassa. Ennakkotehtävässä määritellyt termit: bluetooth, wifi, wlan, gprs, kaapeliverkko, gsm

Kotitehtävä 2

Kotitehtävässä 2 päätin keskittyä aiemmin mainituista termeistä wifiin. Ulkomailla ollessa olen käyttänyt läppäriä wifi-yhteydellä hotellissa, ravintolassa ja lentokentällä. Minua kiinnostaa, että mitä wifi itse asiassa pitää sisällään ja miten helppoa esim. ravintolan on määritellä se, kuka sitä käyttää.

Wi-Fi on tavaramerkki eli wlan-verkon kaupallinen nimi eli sillä tarkoitetaan langatonta lähiverkkoa. Wlan-verkko luodaan tukiaseman (access point) avulla, jolloin langattoman verkon laitteet keskustelevat tukiaseman kautta. Wlan-tukiasema liitetään usein jo olemassa olevaan kiinteään tietoliikenneverkkoon.

Kun ravintolassa laitan kannettavaan tietokoneeseeni sisäänrakennetun langattoman verkkokortin päälle, lähetin ottaa radioteitse yhteyttä wlan-tukiasemaan, mikä yhdistää tietokoneeni kiinteään tieoliikenneverkkoon tukiasemassa olevan reitittimen avulla.

Kotitehtävä 3

Kotitehtävässä 3 jatkan edelleen samalla teemalla eli läppärin käyttäminen wifi-yhteydessä. Pyrin siis miettimään minkälaista protokollaa käytetään langattomassa lähiverkossa.

Langattomien wlan-lähiverkkojen käyttämä standardi on, IEEE 802.11 ja tämä on läheistä sukua Ethernetille. IEEE 802.11 –standardi määrittelee mitä OSI-kerrosmallin kerroksia wlan:issa käytetään. OSI-kerrosmallista ovat käytössä fyysinen (Physical) ja linkkikerros (Data Link Layer).

Wlan-verkossa olevat kaksi laitetta eli oliota kommunikoivat keskenään protokollien avulla. Jokaisella OSI-kerrosmallin kerroksella on oma protokollansa. Fyysisellä kerroksella protokollat määrittelevät minkäkokoisia kehyksiä lähetetään, siirtotien sekä siirtonopeuden.

Linkki-kerros on jakautunut kahtia: MAC:iin (Medium Acces Control) ja LLC:hen (Logical Link Contol). Linkki-kerros säätelee sitä, missä järjestyksessä paketit lähetetään. Jos siirtotie on tukossa pakettia ei lähetetä vaan odotetaan, että siirtotie on vapaa (tai etsitään uusi siirtotie). Linkkikerroksessa tapahtuu myös kehysten kokoaminen ja purkaminen sekä virheenkorjaus.

www-osoitteita:

http://www.scribd scribd.com/doc/13628928/80211-Protocol-Stack-and-Physical-Layer

http://www.sss-mag.com/pdf/802_11tut.pdf

Kotitehtävä 4

Pysyn valitsemallani tiellä myös kotitehtävässä 4 (vaikka nyt jo tuntuu, että kyydistä on pudottu aika päivää sitten…) eli tarkastelen miten langattomassa lähiverkossa tiedon siirto on hoidettu.

Langattomassa lähiverkossa on kyseessä johtimeton eli ohjaamaton siirtotie, missä tieto siirtyy langattomasti radiotietä pitkin. Signaalit etenevät ilmassa suuntaamattomasti eli signaalit lähtevät antennista joka suuntaan ”ympärisäteilevästi”. Yleensä käytetään taajuuksia 30 MHz -1 GHz, koska silloin radioaallot eivät vaimene liian herkästi. Suurin häiriötekijä radioaalloilla on monitie-eteneminen eli heijastukset eri pinnoista ja esteistä aiheuttavat signaaleille useita etenemisreittejä.

Signaalien lähettämiseen käytetään koodijakokanavointia (CDMA, Code Division Multiple Access), missä käytetään koko taajuusalue ja kaikki aikaviipaleet. Digitaalinen sekä analoginen data lähetetään analogisella signaalilla. Wlan käyttämä koodijakokanavointi perustuu hajaspektritekniikkaan ja vielä tarkemmin suorasekventointiin (DSSS, Direct Sequence Spread Spectrum), missä koko taajuusalue käytetään hyväksi.

Kotitehtävä 5

Kotitehtävässä 5 valitsen käyttöskenaario kohteeksi kodin. Tällä hetkellä meillä on yksi pöytäkone ja yksi kannettava tietokone. Molemmat ovat kaapeliverkossa, mutta eivät yhtä aikaa…=) Aina sen koneen, mitä halutaan käyttää, verkkojohto kytketään kaapelimodeemiin. Olemme hankkimassa toista kannettavaa tietokonetta ja mietimmekin nyt, miten olisi viisainta rakentaa kotiverkko. Langaton lähiverkkohan olisi tietysti paras vaihtoehto, mutta sen toimivuus mietityttää, koska asunnossa on paljon kiviseiniä. Miten tukiasema pitäisi sijoittaa, pitäisikö niitä olla useampi? Onko signaali riittävän vahva toisessa päässä asuntoa? Miten signaalin saisi etenemään esteettömästi? Pitäisikö kuitenkin vain hankkia reititin kaapelimodeemiin ja pitkät verkkojohdot? Olemassa olevissa tietokoneissa on virustorjunnat ja palomuurit kunnossa sekä kirjautuminen salasanan takana. Jos päädymme langattomaan lähiverkkoon, myös lähiverkon suojaamiseen täytyy panostaa. Jos toimivuus voi olla heikko pelkästään kiviseinien takia, minkälainen toimivuus olisi, jos muutkin käyttäisivät verkkoa salaa?

Viikoittainen ajankäyttö

• Luentoviikko 1

Lähiopetus 0 h, Valmistautumista lähiopetukseen 4 h, Kotitehtävien tekoa 2 h

• Luentoviikko 2

Lähiopetus 0 h, Valmistautumista lähiopetukseen 4 h, Kotitehtävien tekoa 3 h

• Luentoviikko 3

Lähiopetus 6 h, Valmistautumista lähiopetukseen 4 h, Kotitehtävien tekoa 4 h

Palaute

Hyvä että ehdit edes viimeiselle tunnille ja kyllä preppaus hieman auttaa. Uskoisin että kantaa jopa tenttiin asti (siksi noita pistereita pidetään). Yleensä tentissä pärjäävät hyvin ne jotka ovat aktiivisesti tunneilla ja katsovat asiaa hieman pistareihinkin.