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: Tietoliikenne yleisesti on minulle hyvin abstrakti asia. Käsitän tietoliikenteen kokonaisuutena, jossa jollain tietyllä tekniikalla siirretään dataa paikasta toiseen. Tietoliikenne käsitteenä liittyy minusta läheisesti Internettiin ja siihen liittyvään tiedon välitykseen. Käsitteitä, jotka liittyvät mielestäni läheisesti tietoliikenteeseen ovat WLAN, Bluetueth, verkkokortti, reititin, sovitin, protokolla, skannaus, portit.

Luentoyhteenvedot

En valitettavasti päässyt yhdellekään luennolle, siksi olen yrittänyt tiivistää luentoaineisto tähän oppimispäiväkirjaan. Toivon, että tämä auttaa tenttiin valmistautuessa.

Luentopäivä 1:

Ensimmäisen luennon aineisto käsitteli perusteita kahden järjestelmän välisestä tiedon siirrosta. Tiedon siirron pohjalla on Kommunikointimalli: lähde: generoi datan, lähetin: muuttaa datan signaaliksi, siirtojärjestelmä, vastaanotin: vastaanottaa signaalin, kohde: toistaa vastaanotetun data. Kommunikointimalli osatehtäviä ovat siirtojärjestelmän hyödyntäminen, liityntä siirtoteihin, signaalin luonti, synkronointi (milloin signaali alkaa), yhteyden hallinta, virheen havainnointi ja korjaus, vuonhallinta lähetysnopeuden sääntely, osoitteisto vastaanottajan identifioinniksi, datan esitysmuoto viestin muotoiluun, virheistä toipuminen, turvallisuus ja järjestelmän- / verkonhallinta.

Informaatio= datan merkitys jossakin tietyssä tilanteessa, data= kommunikointiin sopiva tiedon esitysmuoto, signaali = tiedon fyysinen esitystapa

Tiedon siirto yksinkertaisimmillaan on kahden suoraan kytketyn laitteen välistä kommunikointia. Jos laitteet kaukana toisistaan tai laitteita paljon otetaan käyttöön kommunikointiverkko esim. WAN = maantieteellisesti laaja alue etäverkko, jonka tekniikoita ovat piirikytkentä, pakettikytkentä, kehitysvälitys ja ATM. Piirikytkentä perustuu kommunikointipolun muodostamiseen asemien välille verkon solmujen kautta, solmujen kautta ohjataan data oikeaan solmuparin väliltä varattuun kanavaan esim. puhelinverkko. Pakettikytkennässä data lähetetään pieninä osina solmusta toiseen kun ne saapuvat perille esim. tietokoneiden välinen tiedonsiirto. Kehitysvälitys perustuu nopeisiin ja pienen virhesuhteen omaaviin siirtoteihin on nopeampi kuin pakettikytkentäinen verkko. ATM perustuu soluvälitykseen, jossa kiinteän kokoiset paketit (solut), nopea tiedonsiirto, vielä kehysvälitystä vähemmän prosessointia.

Järjestelmien väliseen kommunikointiin liittyvät osatehtävät ja vastuut muodostavat kerrosarkkitehtuurin / kerrosmalli. Muutokset yhdellä kerroksella ei vaikuta toisten kerrosten määrittelyihin(järjestelmästä hallittavampi). Kommunikointi toisten järjestelmien kanssa tapahtuu aina alimman kerroksen kautta. Kolmen kerroksen teoreettinen malli koostuu sovellusmoduulista (siirtokomennot, salasanat, tietueet), kommunikointimoduulista (tiedostojen ja komentojen luotettava siirto) ja verkkomoduulista (samanlaiset palvelut kommunikointimoduulille). Toiminta jaetaan erilisiin kerroksiin verkkokerros (huomioitava verkko-osoite), kuljetuskerros (luotettavuus kommunikointiin), sovelluskerros (huomioidaan sovellusolioiden osoite). Kerrokset toteuttavat omia tehtäviään keskustelemalla vastinolioiden kanssa tapahtuu protokollaa käyttämällä. Protokolla on yhteinen kieli olioiden välillä mitä, kuinka ja koska täytyy olla molempien osapuolten tiedossa. Kerroksien paketit sisältävät sekä ohjausinformaatiota että dataa, joita kutsutaan PDU = protokollan tietoyksikkö (vastaanottajan SAP, järjestysnumero, virheenkorjaus). Protokolla koostuu syntaksista (sanasto, tiedon muotoilu ja signaalitasot), semantiikasta (toimintalogiikka esim. virheenkorjaus),ajoituksesta (siirtonopeus, pakettien järjestykset ja muut siirron ajoitukseen liittyvät asiat. Protokollien perustoimintoja ovat segmentointi, paketointi, yhteyden hallinta, toimitus oikeassa järjestyksessä vuon valvonta. Protokolla välittää datavirtoja kahden kommunikoivan olion välillä. Kaikilla kerroksilla ei käsitellä samankokoisia datalohkoja, jolloin toinen voi joutua pilkkomaan datan pienempiin osiin. Kokoaminen on vastakohta segmentoinnille. Ohjausinformaation lisääminen datalohkoon kutsutaan paketoinniksi. Yhteyden hallinta on olioiden välisen kommunikointiyhteyden hallintaa. Tärkeä osa yhteyden hallintaa on tietoyksiköiden numerointi, jolla mahdollistetaan oikea datapakettien oikea järjestys. Vuon valvonta on tomenpide, jolla vastaanottaja säätelee lähettäjän lähetysnopeutta. Kanavointi voidaan käsittää useina yhteyksinä (Upward ja Downward kanavointi) yksittäiseen järjestelmään tai yksittäisellä siirtotiellä (one to one).

OSI= Open systems Interconnection, 7 kerrosta : fyysinen, linkki, verkko, kuljetus, istunto , esitystapa ja sovlluskerros. Fyysinen kerros sisältää fyysiset laitteiden liitännät ja bittien siirto-säännöt. Linkkikerros tarjoaa keinot luotettavaan tiedonsiirtoon. Verkkokerros tarjoaa järjestelmille tiedonsiirron jotakin kommunikointiverkkoa käyttämällä. Kuljetuskerros tarjoaa mekanismit tiedon välittämiseen. Istuntokerros tarjoaa luotettavan kuljetuskerroksen päälle erityyppisiä lisäpalveluita. Esitystapakerroksella määritellään tiedon esitystapa sovellusten välillä. Sovelluskerroksella tarjotaan sovelluksille liityntä OSI-maailmaan. TCP / IP= Transmission control protocol, IP = Internet protocol. Internet perustuu TCP/IP –arkkitehtuuriin ja se muodostuu viidestä kerroksesta. Fyysinen kerros sisältää fyysisen siirtotien liitännän esim. siirtonopeus, signaalit. Linkkikerros huolehtii päätelaitteen ja verkon välisestä siirrosta. Verkkokerros mahdollistaa useiden yhteen kytkettyjen verkkojen käytön datan siirrossa. Kuljetuskerros tarjoaa luotettavan tiedon siirron. Sovelluskerros sisältää kunkin sovelluksen tarvitseman logiikan.

Luentopäivä 2:

Toinen luentoaineisto käsitteli standardointia ja datan siirron teknisiä ominaisuuksia lähettäjän ja vastaanottajan välillä. Standardeja tarvitaan huolehtimaan niin fyysisestä, sähköisestä kuin toiminnallisesta yhteensopivuudesta eri järjestelmien välillä. Toisin kuin tietokonevalmistajille verkkovalmistajille yhteistyö on kaiken toiminnan perusta. Standardoinnin etuja on vahvistaa markkinat tuotteilla, edellytykset massatuotantoon ja hintojen laskuun. Yhteensopivuus mahdollistaa todellisen kilpailuttamisen, mikä jälleen laskee hintoja. Haittana standardoinnille on, että standardointiprosessin hitauden takia jo uusia tehokkaampia tekniikoita on jo olemassa. Standardointiorganisaatioiden heikkouden takia voi samalle asialle olla useita standardeja. Usein tehdään myös kompromisseja, jotka tyydyttävät kaikkia osapuolia. Internetissä standardeja ovat voimassa olevat muuttumattomat RFC:t, jotka ovat joukko asiakirjoja, jotka kuvaavat Internetin erilaisia käytäntöjä ja teknisiä määrittelyitä. Itse standardointi prosessi on RFC. Epävirallinen luonnos, standardiehdotus, standardiluonnos ja Internet standard. Esimerkki standardointiorganisaatioista on ISO= International Organization for Standardisation. Standardeja hyvin monelle alueelle tietoliikenteeseen esim. OSI mallin standardointi, ISDN, modeemit, lankapuhelinverkot jne. Standardointi koostuu 7 eri vaiheesta: idea työryhmälle, joka tuottaa tekniset selvitykset, joista julkaistaan luonnosehdotus (DP), jota tutkitaan 3kk. Kirjaus ja editointi tehdään kahden kuukauden DP:n hyväksymisestä. Sihteeristö tuottaa DP:stä ISOn mallien mukaisen Standardin luonnoksen (DIS), jota keskustellaan viisi kuukautta ja hyväksyntään vaaditaan 50% kannatus. Hyväksytty DIS palautetaan kahden kuukauden kuluessa sihteeristölle, josta se toimitetaan ISOn hallintaelimiin.

Lisäksi toisen luentopäivän aineisto käsitteli datan siirron teknisiä ominaisuuksia kahden järjestelmän välillä lähettäjän ja vastaanottajan. Siirto voi tapahtua johtimellisesti tai johtimettomasti yhteen suuntaan, molempiin suuntiin, mutta vain yhteen suuntaan kerralla tai molempiin suuntiin samanaikaisesti. Signaali voi olla analoginen, digitaalinen, jaksollinen tai jaksoton. Kaista on signaalin sisältämä taajuuksien määrä. Jokaisella lähetysjärjestelmällä on rajattu taajuuksien laajuus. Vastaanotettu signaali voi erota lähetetystä analogisessa signaalin laadun takia ja digitaalisessa bittivirheen takia. Johtimellisessa siirtotiessä signaalit kulkevat fyysistä reittiä pitkin esimerkkejä ovat parikaapeli, koaksiaalikaapeli, valokuitu ja sähköjohto. Johtimettomalla siirtotiellä tieto siirtyy langattomasti, esimerkkejä ovat mikroaaltolinkit, satelliittilinkit, radiotie ja infrapunalinkit. Luennolla opittiin myös esimerkkien rakenne. Lopuksi luennoilla käytiin läpi digitaalisten ja analogisten signaalien siirrossa tapahtuvaa koodaus tekniikkaa.

Luentopäivä 3 ja 4:

Kolmannen ja neljännen luentopäivien aineistot käsittelivät kanavointia, kytkentää ja reititystä. Kahden järjestelmän välinen kommunikointi ei vie koko siirtotien kapasiteettia vaan se voidaan jakaa useamman signaalin kesken. Tätä kutsutaan kanavoinniksi eli multiplexing , joka on yhdellä linkillä tapahtuvaa siirtokapasiteetin jakamista useamman siirrettävän signaalin kesken. Kanavointi perustuu multipleksereiden käyttöön eli syötteet yhdistetään lähetyspäässä yhdelle linjalle ja vastaanottopäässä ne jälleen puretaan. Kanavoinnissa on olemassa kaksi erityyppistä linkkiä poin-to-point ja laajakaista. Kanavointia käytetään esim. kuituihin ja koaksiaalikaapeliin perustuvissa runkoverkkoissa. Kanavointi on kustannustehokas, koska kokonaisdatanopeus kasvaa ja yksittäiset sovellukset tarvitsevat vain osan siirtojärjestelmän kaistasta.

Kanavointi voidaan jakaa taajuusjako-, aikajako-, koodijako- sekä aallonpituusjakokanavointiin. Taajuusjakokanavoinnissa (FDMA) kukin signaali kulkee omalla taajuusalueellaan eli kanavalla. Signaalit moduloidaan eri taajuisille kantoaalloille. Kantoaaltojen taajuudet valittava niin etteivät signaalien kaistanleveydet ylitä toisiaan. Kanavien väliin jätetään varmuusväli. Käytetään radio- ja kaapelilähetyksissä ja esimerkiksi ADSL (Asymmetric digital subcriber line) käyttää taajuusjakokanavointia sekä puhelinkäyttöön tarkoitettua parikaapelia. Ratkaisu toteutetaan tilaajan ja etäverkon välille. Aikajakokanavointi (TDMA) perustuu signaalien viipalointiin (aikajako) bittitasolla, tavutasolla tai suuremmissa yksiköissä. Siirtotien kapasiteetin oltava suurempi kuin siirrettävien signaalien kapasiteetti Synkronisessa aikajakokanavoinnissa data on digitaalista, signaali voi olla digitaalinen tai analoginen. N syötettä yhdistetään siirtotielle, tuleva dataa kertyy puskureihin, joita multiplekseri käy läpi peräkkäisesti ja muodostaa sisällöstä siirrettävän. Siirrettävä data muodostaa kehyksiä (frame), jotka muodostuvat aikaviipaleista. Yhden lähteen aikaviipaleita kutsutaan kanavaksi. Aikaviipaleet varataan kiinteästi koko yhteyden ajaksi eli hukkaa kapasiteettia, jos dataa ei ole tarjolla. Siirron nopeus on kiinteä, eikä se tarvitse ohjausinformaatiota tai vuon valvontaa. Esimerkki tästä on GSM. Asynkroninen, tilastollinen aikajakokanavoinnissa aikavälit varataan dynaamisesti tarpeen mukaan. Käyttää hyödykseen siirtojen taukoja, tämän vuoksi siirtotien kapasiteetti voi olla pienempi kuin lähteiden nopeuksien summa. Asynkronisella aikajakokanavoinnilla yhdistetään useita lähteitä useisiin kohteisiin ja se vaatii ohjausinformaatiota datan yhteyteen. Koodijakokanavointia (CDMA) käytetään johtimettomilla siirtoteillä (radiotie). Siinä käytetään sekä aika että taajuusjakokanavointia, josta huolehtii multiplekserilaite. Multiplekserilaite yhdistelee ja erottelee usealta laitteelta tulevat signaalit. Koodijakokanavoinnista huolehtii signaalin lähettävä päätelaite, joka perustuu hajaspektritekniikkaan, joita ovat taajuushyppely (FHSS) ja suorasekvensointi (DSSS). Aallonpituusjakokanavoinnissa (WDM) käytetään eri taajuisia valonsäteitä, joista kukin muodostaa oman kanavansa. Sitä käytetään yksimuotokuiduissa. WCDMA Wideband Code Division Multiple Access on laajakaistainen koodijakokanavointi, jossa sama kaistanleveys kaikille datanopeuksille.

Verkko koostuu toisiinsa kytketyistä solmupisteistä ja verkkoa käyttäviä laitteita kutsutaan asemiksi. Data siirretään solmusta solmuun, kunnes se saapuu vastaanottavan aseman liitäntäsolmuun, joka toimittaa sen perille. Osa solmuista toimii vain verkon sisäisinä pisteine, mutta osa ottaa dataa vastaa ja luovuttaa sitä asemille. Solmujen väliset linkit on jaettu kanavoinnin avulla. Tietoliikenne jaetaan teleliikenteeseen ja dataliikenteeseen. Teleliikenteessä käytetään piirikytkentää, koska puhe/ääni tarvitsee reaaliaikaisen kommunikointiväylän. Dataliikenteessä taas käytetään pakettikytkentää, koska siinä on tärkeää, että kommunikointiväyliä käytetään mahdollisimman tehokkaasti.

Piirikytkentä on reaaliaikaista tiedonsiirtoa. Kahden aseman välille määritellään yhteyspolku, joka on kytketty peräkkäisillä verkkosolmujen välisillä linkeillä. Viestinvälityksessä on kolme vaihetta: yhteyden muodostus, datan siirto ja yhteyden lopetus. Yhteys päästä-päähän muodostetaan ennen datan siirtoa ja kanavan kapasiteetti on varattuna ko. yhteydelle koko yhteyden ajan esim. yleinen puhelinverkko. Datan siirto tapahtuu vakionopeudella.

Pakettikytkentä pilkkoo dataa ja lähettää paketteja eteenpäin varaamatta erikseen verkon kapasiteettia. Paketit varastoidaan lyhyeksi ajaksi reitin solmuissa ennen lähetystä seuraavalle solmulle. Paketin koko riippuu siirtoverkosta. Paketti sisältää dataa ja ohjausinformaatiota. Kytkentätapoja on kaksi erilaista tietosähke ja virtuaalipiiri. Tietosähkeessä jokaiselle paketille tehdään oma reitityspäätös. Pienempien pakettien suosiminen kannattaa, koska koko datavirran siirto nopeutuu. Pakettikoossa optimi, jonka jälkeen pilkkominen ei kannata, koska joka paketissa on tietty määrä ohjausinformaatiota.

Reitityksellä tarkoitetaan algoritmista reitin valitsemista, tietoliikenne ohjataan kulkemaan tietoliikenneverkossa tiettyä reittiä, reitin valinnalle voi olla perusteena esim. lyhyin matka tai palvelun hinta. Reitityksellä pyritään parantamaan verkon toimintaa. Tietoliikenneverkossa reititystä hoitavat reitittimet ja reititystekniikoita ovat mm. flooding, satunnainen ja mukautuva reititysstrategia. Floodingissa jokainen solmu lähettää joka suuntaan paketin. Satunnainen lähettää vain yhteen suuntaan paketin. Mukautuvissa reitityksissä otetaan huomioon muutokset verkossa sekä ruuhkautumiset, Algoritmeina: Leas cost, Dijkstra, Bellman-Ford.

Kotitehtävä 1

Tehtäväkuvaus: Pyri kuvaamaan ennakkotehtävässä määrittelemäsi termit/aihepiirit/kokonaisuudet yhdessä kuvassa.

kilpelainenarja0306457.ppt

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.

WLAN (Wireless Local Area Network) on tarkoitettu datan siirtämiseen kuten normaali lähiverkkokin. WLAN:ssa siirrettävä tieto kulkee langattomasti ilman kaapeleita, kuten nimestäkin voi arvata. Normaalia lähiverkkoa käytettäessä verkon muodostamiseen tarvitaan verkkokortti jokaiseen siihen liittyvään laitteeseen. Langattoman verkon muodostaminen tapahtuu sovittimilla, joilla on mahdollista muodostaa verkko, jos ne ovat samalla alueella. Useimmiten laitteiden yhdistämiseen käytetään tukiasemaa. Tukiasema antaa paremman kantomatkan ja hallittavuuden. http://wlan.dacco.fi/langaton.htm Tukiasema vastaanottaa, puskuroi ja lähettää dataa langattoman ja langallisen lähiverkon välillä, mutta myös monipuolisemmat toiminnot ovat mahdollisia. Wlan:ssa data liikkuu sähkömagneettisina aaltoina työasemien ja tukiasemien välillä eikä näin tarvita mitään erillistä siirtotietä. Tiedonsiirrossa voidaan käyttää joko radioaaltotekniikkaa tai infrapunatekniikkaa. (http://webcache.googleusercontent.com)

Kotitehtävä 3

Tehtäväkuvaus: 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.

Valitsin tutkittavakseni aihepiiriini liittyen FTP-protokollan, joka on siis tarkoitettu kahden koneen väliseen tiedonsiirtoon. Heti alkaessani selvittää FTP-protokollan toimintaa ymmärsin, että minun on ensin ymmärrettävä TCP/IP-protokollan toiminta. IP-protokolla on Internet-kerroksen protokolla ja ainoa asia, joka yhdistää kaikkia Internettiin liitettyjä koneita. IP-protokolla huolehtii datan perille menosta laitteelta toiselle pakettikytkennän avulla. Pakettikytkennässä data jaetaan pieniksi paketeiksi, jotka välitetään osoitteen perusteella käytettävän verkon yli käyttäen kanavaa, joka varataan siirrolle vain sen tarvitsemaksi ajaksi. IP-paketit toimitetaan perille ip-osoitteiden perusteella. IP-pakettien perille toimittamista sanotaan reitittämiseksi ja sen tekevät reitittimet perustuen reititysprotokollien välittämään tietoon IP-osoitteiden sijaintipaikoista Internetissä ja lyhyimmistä reiteistä näiden välillä. http://fi.wikipedia.org/wiki/IP ja http://fi.wikipedia.org/wiki/Pakettikytkent%C3%A4 IP-protokollan päällä voidaan ajaa useita muita verkko- tai kuljetuskerroksen protokollia, joista TCP-protokolla on yleisin. TCP-protokolla luo yhteydet tietokoneiden sovellusten välille käyttäen IP-paketteja. Se vastaa siis kahden päätelaitteen välisestä tiedonsiirtoyhteydestä, pakettien järjestämisestä ja hukkuneiden pakettien uudelleenlähetyksestä. TCP/IP-protokollaperheeseen kuuluu monia muitakin protokollia, pääosa liikennöinnistä tapahtuu kuitenkin TCP-yhteyksinä IP-protokollien päällä. Tämän takia protokollaperhe yleensä tunnetaan nimellä TCP/IP. http://fi.wikipedia.org/wiki/TCP/IP

Edellä olevan asian ymmärrettyäni pystyin vasta lähtemään tutkimaan tarkemmin tiedonsiirtoon tarkoitettua FTP-protokollaa. FTP on esimerkki protokollasta, joka käyttää kuljetuskerroksella TCP -protokollaa. TCP-ohjelmiston käyttö tapahtuu porttien (port) välityksellä. Kuhunkin porttiin liittyy kokonaisluku, joka määrittää portin konekohtaisesti. http://koti.mbnet.fi/mikalind/right_TCP_IP.htm Muista sovelluskerroksen protokollista poiketen FTP käyttää kahta eri porttinumeroa TCP -porttia 21 käytetään yhteydenmuodostukseen ja hallintaan. Datan siirtoa varten taas avataan tarpeen vaatiessa yhteys TCP -porttiin 20 tai mahdollisesti johonkin ylempään satunnaiseen porttinumeroon. http://www.reunamo.com/arto/havainnot/ftp_lyhyesti.htm

Ymmärtääkseni FTP-protokollan toiminnan 1 kotitehtävässä piirtämäni kuvan kautta lähdin tutkimaan, kuinka tiedonsiirto FTP-protokollaa hyödyntäen mahdollistuu langattomassa(WLAN) lähiverkkoyhteydessä kahden koneen välillä. Koneet on oltava määritettyinä Internet Protocol (TCP/IP) ominaisuuksista samaan ip-avaruuteen, jotta yhteys koneiden välillä on mahdollista. Tämän jälkeen määritetään molemmat koneet käyttämään samaa langatonta yhteyttä Wireless Networks Connection – ominaisuuksista, jossa luodaan haluttu yhteys. Kun yhteys on luotu, se pitäisi löytyä langattomien verkkojen listalta. Lähiverkkoyhteyden asentamisen jälkeen on molemmille koneille asennettava FTP-ohjelma, joita on karkeasti jaoteltuina tekstipohjaisia (komentorivi) ja graafisia (Windows). http://cs.stadia.fi/~kuivanen/ftp_opas.html. Ohjelmien asennuksen ja konfiguroinnin jälkeen on mahdollista ottaa ftp-yhteys toiseen koneeseen komennolla ftp ja kohdekoneen osoite, jonka jälkeen ohjelma kysyy salasanan kohdekoneessa. Tämän jälkeen yhteys on auki ja FTP-komennot toimivat. FTP-komennoilla voi liikkua kohdekoneen hakemistoissa (komento cd), listata hakemistoja (komento ls ja/tai dir) sekä siirtää tiedostoja kumpaankin suuntaan (komennot put ja get). http://www.csc.fi/tutkimus/tallennus/tiedostojen_siirto/ftp

Kotitehtävä 4

Tehtäväkuvaus:

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.

Wlanissa ei tarvita mitään erillistä siirtotietä sillä data liikkuu sähkömagneettisina aaltoina työasemien ja tukiasemien välillä. Radioaallot toimivat kantoaaltona, jolle siirrettävä data liitetään moduloimalla. Tyypillisessä WLAN konfiguraatiossa lähetin-/vastaanotinlaite, tukiasema (access point, AP), on liitetty myös perinteiseen verkkoon käyttäen Ethernet-kaapelia.. Tukiasema vastaanottaa, puskuroi ja lähettää dataa langattoman ja langallisen lähiverkon välillä, mutta myös monipuolisemmat toiminnot ovat mahdollisia. Päästäkseen WLAN ympäristöön työaseman täytyy olla varustettuna WLAN-adapterilla, joka voi olla kiinteä, tietokoneeseen liitettävä kortti tai valmiiksi emolevyyn integroitu ominaisuus. Kortissa on lähetin ja vastaanotin jonka avulla yhteys toisesta koneesta tukiaseman kautta toiseen koneeseen voidaan toteuttaa.

WLAN ympäristössä voidaan käyttää radioaaltotekniikka tai infrapunatekniikkaa tiedonsiirrossa. Infrapunatekniikka on huonompi ratkaisu koska se ei pysty läpäisemään läpinäkymättömiä esteitä ja vaatii toimiakseen joko suoran tai heijastetun näköyhteyden tietoa välittävien koneiden kesken.

Tiedonsiirrossa käytetään taajuusalueita 2.4GHz ja 5GHz Jokaiselle WLAN-laitteelle voidaan myös varata oma, tietty taajuusalue jolla se lähettää ja vastaanottaa tietoa. Jokaisen laitteen taajuusalue on suunniteltava tarkasti, ettei tapahdu yhteentörmäyksiä toisten koneiden lähettämien tietojen kesken. Laitteet suodattavat taajuudet joihin niitä ei ole optimoitu, pois informaatiosta, jota ne vastaanottavat ympäriltään estääkseen häiriöt ja yksityisyyden suojelemisen. Tämän kapeakaistaisen radiotaajuustekniikan käyttöönotto on luvanvaraista eikä kovin suosittua. www.wlan.puv.fi/WLAN9.ppt myy.helia.fi/~a0602305/wlan.ppt

Kotitehtävä 5

Tehtäväkuvaus:

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 ?

External Link

Valitsin käyttöskenaarioksi kodin, jossa käytän yrityksen verkkoa VPN – yhteyden kautta. Ensimmäiseksi mieleeni nousee haaste, joka liittyy tiedon salaukseen, kuinka varmistetaan, että siirrettävään dataan ei kukaan ulkopuolinen pääse käsiksi.

Verkkojen ja etäkäyttäjien yhteydet voidaan toteuttaa myös Internetin kautta. Tässä tapauksessa puhutaan VPN-verkosta (Virtual Private Network). Ajatuksena on loogisesti erillisen verkon rakentaminen yhteis- tai yleiskäyttöisen verkon sisään. http://www.tietokone.fi/lehti/tietokone_2_2002/edulliset_vpn_laitteet_4386

Symantecin sivuilta löysin erittäin hyvän kuvauksen VPN-yhteydestä, joka avasi mielestäni erittäin hyvin kokonaisuutta ja pohtimaani haastetta siitä, kuinka tiedon salaus varmistetaan etäyhteydessä.

”Yksityisellä virtuaaliverkolla muodostetaan yhteys fyysisesti erillään olevien tietokoneiden välille Internetin kautta. VPN-verkossa tiedot voidaan salata ja lähettää vain yhdelle tietylle tietokoneelle (tai tietokonejoukolle). Tällä tavoin muodostuu yksityinen verkko (yksityinen, koska siihen pääsevät vain valtuutetut käyttäjät, toisin kuin Internet, joka on vapaasti kaikkien käytettävissä). Tämä on kuitenkin virtuaalinen verkko siinä mielessä, että kyseisten tietokoneiden välinen yhteys ei ole fyysinen, vaan se muodostuu Internetin välityksellä.

Yksityisen virtuaaliverkon kautta kulkevien tietojen salaamiseksi ne paketoidaan menettelyllä, jota kutsutaan tunneloinniksi. Siinä siirrettävä data pakataan digitaaliseen kirjekuoreen. ”Tunnelilla” viitataan suojattuun tilaan, joka muodostuu Internet-yhteyden sisään. Yrityksellä täytyy olla erityinen ohjelma tunnelin molemmissa päissä (lähettäjällä ja vastaanottajalla), jonka avulla siirrettävä data salataan ja vastaavasti puretaan. Siirtoon liittyy usein myös salatun datan pakkaaminen verkon ylikuormittamisen välttämiseksi. Lisäksi tarvitaan VPN-palvelin, joka on etäkäyttäjien ja reitittimien yhteystoimintoja ohjaava tietokone.

Jotta siirrettävä data säilyisi luettavassa muodossa tunnelin molemmissa päissä, VPN-verkon osapuolten tulee käyttää samaa tunnelointiprotokollaa. Käytettävissä on useita, turvatasoltaan erilaisia protokollia, kuten PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol), L2F (Layer Two Forwarding), L2TP (Layer Two Tunneling Protocol) ja IPSec. Näistä PPTP ja IPSec ovat käyttäjälle kaikkein turvallisimpia. PPTP kapseloi datapaketit IP-datagrammiksi ja tällä tavoin muodostaa point-to-point-tyyppisen yhteyden. Tämä menetelmä suojaa datan kaksinkertaisesti, sillä paikallisverkkoa koskevat tiedot (kuten koneen osoitteet) kapseloidaan ensin PPP-sanomiin, jotka sitten vielä kapseloidaan IP-sanomien sisään. IPSec sisältää kolme moduulia (Authentication Header, Encapsulating Security Payload ja Security Association), jotka parantavat suojaustasoa varmistamalla luottamuksellisuuden, yhtenäisyyden ja käyttöoikeuden.” http://www.symantec.com/fi/fi/index.jsp

Viikoittainen ajankäyttö:

•Luentoviikko 1 o itseopiskelua luentokalvoista ja oppimispäiväkirja 2h o kotitehtävien tekoa 2h

•Luentoviikko 2 o itseopiskelua luentokalvoista ja oppimispäiväkirja 2h o kotitehtävien tekoa 2h

•Luentoviikko 3 o itseopiskelua luentokalvoista 2h o kotitehtävien tekoa 2h

•Luentoviikko 4 o itseopiskelua luentokalvoista ja oppimispäiväkirja 2h o kotitehtävien tekoa 2h

• Viikot 5 (&6) o oppmispäiväkirjan viimeistely 2h o kotitehtävien tekoa 2h

Palaute

Ei näköjään hyviin kotitethtäviin tarvita luennoillakäyntiä. Hyvin menivät ja hyvä kokonaisuus.