meta data for this page
  •  

Juri Pesonen

Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Tietoliikenteellä tarkoitetaan tiedon siirtoa kahden tai useamman laitteen välillä sähköisesti

Mieleen tulleina termeinä aihealueesta ovat modeemi, protokolla, tcp/ip, palvelin, yhteys(langaton/langallinen), linkki, viestintä, vastaanotin/lähetin, signaali.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1: 1. luento peruttu.

Luentopäivä 2: Mieleen jäivät protokollien kerrosmallit Osi/tpc/ip, protokollien periaatteet sekä yleiskäsitys tietoliikenteestä, header tiedostot, tarkistuskoodit

Luentopäivä 3: Liikennemenetelmät(simplex, half-duplex, full-duplex, signaalin muunto analogisesta digitaaliseksi, virheiden käsittely ja korjaus, koodaukset ja näiden tarkoitukset(manchester, NRZI). Stantardointi ja sen haitat sekä hyödyt, kuten kehityksen hidastaminen, ja yhteensopivuuden parantaminen.

Luentopäivä 4: Aamupäivältä langattomien verkkojen toimintaa, kuten matkapuhelinverkot ja näiden ongelmat. Esim. verkkojen vaihtuminen kesken puhelun.

Kotitehtävä 1

Tehtäväkuvaus: Pyri kuvaamaan ennakkotehtävässä määrittelemäsi termit/aihepiirit/kokonaisuudet yhdessä kuvassa. 0342327_pesonen_harjoitus1.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.

GPS

GPS järjestelmä koostuu maassa olevista vastaanottimista sekä 24:stä maata kiertävästä GPS sateliisistä. Sateliitit kiertävät maata siten, että kerralla on yhdestä pisteestä “nähtävissä” vähintään 4 sateliittiä.

GPS laitteen tehtävänä on paikantaa ainakin 4 sateliittiä, ja tätä tietoa käyttäen laskea oma sijaintinsa. Sijainnin laskennassa käytetään trilateraatiota. Yksinkertaistettuna: kun tiedetään etäisyys useaan pisteeseen, saadaan pallon muotoinen alue, jonka pinnalla “ollaan”. Tiedettäessä useampia etäisyyksiä, voidaan pallojen leikkauspisteiden avulla laskea oma sijainti.

Mobiililaitteissa hyödynnetään usein ns. Assisted GPS(A-gps) systeemiä, jossa sijainnin määrittämiseen käytetään apuna matkapuhelinverkon tukiasemia

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.

BitTorrent on peer-to-peer, eli rinnakkaisverkko protokolla, jota käyttämällä voidaan jakaa tiedostoja useiden tietokoneiden välillä, ilman tarvetta tallentaa tietoa erilliselle palvelimelle BitTorrent protokolla on vielä kehityksessä.

Protokollan kautta toimivia ohjelmia on nykyään kaikille käyttöjärjestelmille, kuten uTorrent, Azureus ja esim. matkapuhelimille symtorrent(symbian s60). Useissa linux distribuutioissa tulee mukana bittorrent ohjelmisto.

BitTorrent verkko koostuu vertaisverkon käyttäjistä(peer), trakker palvelimesta, joka kontrolloi käyttäjien yhteyksiä. Trakkeri hallitsee vain yhteyksiä, eikä saa tietoa jaettavista tiedostoista. Tämän ansiosta trakkerpalvelimen pyörittämiseen ei tarvita nopeaa yhteyttä. Kuuluisimpia trakkersivustoja on ruotsalainen Piratebay. Lisäksi on www-sivuja, joilta ladataan .torrent tiedostot, joissa on tiedot trakker palvelimista joita .torrent käyttää.

BitTorrentin ideana on, että ladatessaan käyttäjä myös jakaa lataamaansa tiedoston jo valmiita osia. Hyvänä puolena on se, että lataajien(ja samalla jakajien) määrän kasvaessa, myös nopeudet kasvavat. Verrattuna perinteiseen palvelimilta lataamiseen, etuna on se, että suuret lataaja määrät eivät hidasta toisiaan ja tuki palvelinta. Laittoman materiaalin levityksessä hyvänä puolena on se, ettei tiedostoja tarvitse hostata erillisellä palvelimella, joka taas hankaloittaa viranomaisten toimintaa. Laillisessa käytössä hyvänä esimerkkinä on Blizzard, joka online peleissään käyttää päivitysten jakoon bittorrent protokollaa, jolloin päivitysten jako 12 miljoonalle käyttäjälle onnistuu ilman palvelimien kaatuilua suuren taakan alla.

Lataus tapahtuu lataamalla .torrent tiedosto www-sivulta, ja avaamalla tämä bittorrent ohjelmalla. Tällöin ohjelma ottaa yhteyden trakkerpalvelimiin, ja näiden kautta yhteydet muihin bittorrent käyttäjiin. Yhteyksien muodostamisen jälkeen alkaa ohjelma ladata käyttäjiltä tiedoston osia, ja saman aikaisesti jakamaan jo valmistuneita latauksia. Kun tiedostojen lataus tapahtuu pienissä osissa(tiedosto hajoitetaan SHA-1 hajautusalgoritmilla, ja käyttäjän päässä tarkastetaan tarkistuskoodilla), on riskinä jonkun osan “häviäminen”. Tämä tarkoittaaa sitä, että käyttäjä jolla ainoana on tietty tiedoston osa ladattuna, lopettaa jakamisen eikä tiedostoa ole tällöin mahdollista ladata loppuun. Tämän välttämiseksi käytetään BitTorrent latauksissa satunnaisen latausjärjestyksen lisäksi myös harvinaisin-ensin menetelmää.

Lähteet: http://www.dessent.net/btfaq/ http://en.wikipedia.org/wiki/BitTorrent_(protocol)

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. Esim. Fyysinen siirtotie, Bittien esitys siirtotiellä, Modulointi etc. tekniikka, Datan esitysmuoto vs. signaalit

Digi-tv

Digi-tv:llä käytetään kolmea eri siirtotietä. Sateliittijakelua(DVB-s), maanpäällistä jakelua(DVB-T) sekä kaapelijakelua(DVB-C). Sateliitti jakelussa signaali lähetetään sateliittien kautta vastaanottimiin. Maanpäällisissä lähetetään signaalia mastojen kautta vastaanottaville antenneille, ja kaapelijakelussa käytetään hyväksi kaapeliverkkoa. Jokaisessa jakelutavassa käytetään erilaista modulaatiota, mutta data on samanlaista kaikissa.

Modulointitekniikat:

Sateliittijakelun QPSK, quaternary phase shift keying. Nelivaihemodulaatio

  1. perustuu vaihdemodulaatioon, jossa neljä vaihevaihtoehtoa, 0, 90, 180 ja 270 astetta. Täten on mahollista ilmaista kaksi bittiä yhdellä merkillä. QPSK:ssa on 4 eri tilaa, 00, 01, 10 ja 11

Kaapelijakelun QAM, quadrature amplitude modulation. Yhdistetty amplitudi- ja vaihdemodulaatio

  1. yhtä merkkiä kohden voidaan ilmaista 4-8 bittiä, näin saadaan merkkiä kohden 16, 32, 64,128 tai 256 eri bittikombinaatiota
  2. nimitys määräytyy bittikombinaatioiden määrän mukaan, esim 64-QAM

Maanpäällisen radiotaajuuksien verkko OFDM, orthogonal frequency division multiplier, monikantoaaltomodulaatio

  1. tieto siirretään usella toisiaan häiristemättömällä taajuudella yhtäaikaa
  2. kantoaaltojen määrä 1705(2k) tai 6817(8k)
  3. molemmilla sama tiedonsiirtonopeus, mutta 6817 aaltoisella kaiunsieto 4 kertaa parempi
  4. 6817 yleisempi

http://fi.wikipedia.org/wiki/Digitaalitelevisio http://searchnetworking.techtarget.com/sDefinition/0,,sid7_gci541804,00.html

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 ?

Tietoverkon muodostus kaupunkiin on mielestäni luentevinta tehdä WLANin avulla. Tällöin verkkoa pääsee käyttämään kannettavalla, tableteilla, matkapuhelimilla ja joillain musiikkisoittimillakin.

 Ongelmiksi muodostuvat alueen koko, joka verkon tulee kattaa. Kaupungissa laaja-alainen verkko tarvitsee useita tukiasemia, sillä suuret rakennukset haittaavat signaalin kuuluvuutta ja luovat katvealueita. Useilla tukiasemilla taataan vahva signaali verkon alueella.
 Kaupungissa olevan verkon käyttömäärää on hankala arvioida. Verkon käyttöaste vaihtelee pitkin päivää, kun ihmiset kulkevat sisään ja ulos keskustan alueelle, ja matkapuhelimet ja muut laitteet liittyvät ja poistuvat verkosta. Erilaiset massoja keräävät tapahtumat voivat rasittaa verkkoa suuresti.
 Julkisessa käytössä olevaa verkkoa tullaan käyttämään väärin, ennemmin tai myöhemmin. Tämän estämiseksi tulisi käyttäjien oikeuksia rajoittaa ja esimerkiksi torrent latauksiin käytettäviä portteja sulkea. Verkko tulee myös pitää erillään kaikista virallisten laitosten käyttämistä verkoista

Kurssilla käytyjä asioita jotka liittyvät aiheeseen: virheen korjaus heikon signaalin takia, siirtotiet

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1
    • Lähiopetus x 0 (ei luentoja)
    • Valmistautumista lähiopetukseen0 h
    • Kotitehtävien tekoa 0 h
  • Luentoviikko 2
    • Lähiopetus 7 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 30min
    • Kotitehtävien tekoa 1,5 h
  • Luentoviikko 3
    • Lähiopetus 7 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 30min h
    • Kotitehtävien tekoa 0 h
  • Luentoviikko 4
    • Lähiopetus 4 h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 15min h
    • Kotitehtävien tekoa 5 h

Palaute

Ok kotitehtävät

Pääsivulle