meta data for this page
  •  

====== Raisa Sollo ======, VALMIS

OPPIMISPÄIVÄKIRJA

Ennakkonäkemys aihealueesta

Ennakkotietoni tietoliikennetekniikasta ovat hyvin yleisellä tasolla. Tietoliikenne kattaa mielestäni kaikenlaisen sähköisen tiedonsiirron kaapeleita pitkin tai langattomasti. Tarkastelen tietoliikennettä lähinnä Internetin, sähköpostin, etätyöpöytäyhteyksien, mobiiliverkkojen yms. käyttäjänä. TCP/IP protokolla kuulostaa lähinnä pelottavalta, eivätkä langattomien verkkojen toimintaperiaatteetkaan kovin selkeiltä tunnu.

Käsitteitä, joita minulle tästä aiheesta tulee mieleen LAN, WLAN, 3G, mobiililaajakaista, protokollat, TCP/IP, operaattori, etätyöpöytäyhteys ja optinen kuitu.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

Ensimmäisenä luentopäivänä käsiteltiin kommunikointimallia, tiedonsiirtomallia, kerrosarkkitehtuuria ja protokollia. Kommunikointimalli on tietoliikenneprosessin kuvaus, joka kattaa tiedonsiirrossa tarvittavat laitteet, toiminnot ja siirrettävän tiedon muodon. Yksinkertainen kommunikointimalli kuvaa helposti ymmärrettävässä muodossa sitä, mitä eri laitteita ja vaiheita tarvitaan, että tieto siirtyisi lähettäjältä vastaanottajalle ymmärrettävässä muodossa. Kerrosarkkitehtuurilla tarkoitetaan tiedonsiirtoprosessin jakamista pienempiin tehtäviin, eli kerroksiin. Tarkasteltiin lähemmin OSI ja TCP/IP malleja. Näistä TCP/IP on tunnetuin ja eniten käytetty. Tämän jälkeen päästiin käsiksi noihin mystisiin protokolliin, ja jonkun verran tuo protokollan käsite ja idea avautuikin. Käsitin sen niin, että eri järjestelmissä sijaitsevien olioiden keskenään käyttämä kieli, mitä ja miten, on protokolla. Tämä vaatii vielä jonkin verran omatoimista prosessointia, mutta jonkinlaiset eväät oppimismatkalleni sain tältä luennolta. OSI ja TCP/IP malleista mieleeni jäi, että TCP/IP yleistyi nopeammin, Internet perustuu TCP/IP arkkitehtuuriin ja siinä on vähemmän kerroksia kuin OSI-mallissa.

Luentopäivä 2:

En päässyt päällekkäisten luentojen vuoksi osallistumaan toiseen luentopäivään, joten tutustuin luentomateriaaliin itsenäisesti. Ensimmäisenä osiona käsitelty standardointi olikin minulle jo entuudestaan tuttu aihealue, mutta luentomateriaaliin perehtyminen auttoi kyllä kertaamaan asiat ja olihan siellä jotain uuttakin lähinnä internettiin liittyen. Tiedonsiirto olikin sitten ihan uutta ja vaatii kyllä vielä syvempää paneutumista, ennenkuin etenkin kaistanleveys aukeaa. Erilaiset taajuudet ja aallonpituudet ovat kyllä enempi hallussa kuin kaistanleveys johtimettomassa siirtotiessä - miten ilmassa voi määritellä jotain leveyttä? Siirtoteissä yleensäkin jotenkin koen johtimelliset siirtotiet ymmärrettävämmäksi - olen varmaan vielä konkreettisen ajattelun tasolla. Viimeisenä käsitelty asia analogisesta ja digitaalisesta datasta sekä analogisista ja digitaalisista signaaleista vaikuttaa melko selkeältä yleisellä tasolla, mutta kovin yksityiskohtaisesti en kaikkea ymmärtänyt.

Luentopäivä 3:

Asynkroninen ja synkroninen tiedonsiirto käsitteinä ja yleisellä tasolla olivat minulle jo ennestään vähän tuttuja, joten alkupaniikki lieveni tällä kertaa sen johdosta jo hiukan. Kuitenkin, kun asia eteni, alkoi käsityskyky loppua. Kanavointia käsitteleviä kalvoja peilasin kokemukseeni kaapelinetistä; kun samalla yhteydellä on monta käyttäjää, kapasiteetti laskee yhden käyttäjän osalta - toivottavasti tämä on liittyy samaan asiaan. Piirikytkentäiset verkot taas vaikuttivat käsitteenä yhtä monimutkaisilta kuin niitä esittävä kuva luentokalvoilla. Reitittäminen oli kalvoilta opiskeltuna ihan järkeenkäypää, syvempi perehtyminen lienee kyllä vielä tarpeen.

Luentopäivä 4:

Congestion occurs when.. tässä kohtaa putosin kyydistä. Täytynee hakea apua jostain..

Kotitehtävä 1

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

0352829.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.

Mietin, mikä on ADSL-yhteys, joka käyttää hyväkseen entisiä puhelinlinjoja. ADSL:n toiminta Nykyiset ADSL-tekniikat käyttävät modulaationa DMT:tä, OFDM:n kantataajuista muunnelmaa. ADSL- ja ADSL2-tekniikoissa laskevaan suuntaan käytössä oleva 1,1 MHz:n taajuusalue on jaettu 255 kanavaan. Kunkin kanavan häiriönsietokykyä ja tiedonsiirtonopeutta voidaan säätää erikseen. Nousevaan suuntaan käytetään taajuusaluetta 23–138 kHz, joka on jaettu 32 kanavaan. ADSL2+:n laskevan suunnan taajuusalue on 2,2 MHz ja kanavien lukumäärä 512.

Tiedonsiirto ADSL:ssä perustuu kehyksiin. Kehyksessä on yksi tavu jokaista kanavaa kohden, alasuuntaan kehyksen koko on 255 tavua. ADSL:n kehys moduloidaan yhtenä symbolina DMT:tä käyttäen. Jokaisella kanavalla siirrettävät bitit moduloidaan käyttäen QAM-menetelmää: yhdessä siirrettävien bittien jokaista eri arvoa vastaa erilainen signaalin vaihekulmaa ja voimakkuutta kuvaava kompleksiluku. Kunkin kanavan voimakkuus säädetään sopivaksi, ja digitaalinen signaaliprosessori muuntaa diskreetillä Fourier-käänteismuunnoksella (IDFT) kunkin kanavan vaihetta ja voimakkuutta vastaavat taajuustason kompleksiluvut aikatason digitaaliseksi näytteiksi.

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.

TCP/IP-protokolla (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) on itse asiassa useammasta protokollasta muodostunut protokollaperhe. TCP/IP-protokolla mahdollistaa tietokoneessa esimerkiksi WWW:n selaamisen ja erilaisten pääteyhteysistuntojen ottamisen etäkoneeseen. Tietokoneeseen on siis asennettava TCP/IP-protokolla ja sen tarvitsemat määritykset ennen koneen liittämistä verkkoon.

TCP/IP-protokolla muodostuu kolmesta osasta ja se toimii pääpiirteissään seuraavalla tavalla. Tietokoneessa käytettävän ohjelman protokolla (esim. FTP) määrittelee varsinaisesti verkossa siirrettävän datan muodon. Kun halutaan siirtää tavaraa tietokoneelta toiselle, niin TCP-protokolla määrittelee miten siirros on tehtävä ja huolehtii tiedon luotettavasta siirrosta. Varsinainen tiedonsiirto tapahtuu kuitenkin IP-paketteina IP-protokollan mukaisesti.

TCP/IP-protokollaperhe sisältää muun muassa protokollat tiedostojen siirtoon FTP (File Transfer Protocol) ja sähköpostin lähettämiseen SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

http://fi.wikipedia.org/wiki/TCP/IP

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

Kotinäkökulmasta tiedonsiirtoa tarkastellessa mielenkiinto kohdistuu tiedonsiirtonopeuteen. Olen kokeillut kotikäytössä mobiiliverkkoa, mikä kokeilu loppui lyhyeen lähinnä hitauden ja epäluotettavuuden vuoksi. ADSL liittymällä pääsee meidän kotikulmillamme vain 8 Mb:n nopeuteen, joten olisi todella mielenkiintoista, jos voisimme käyttää optista kuitua. Tämä ei omakotitalossamme ole realistinen vaihtoehto, mutta ajattelin tutustua optiseen kuituun ihan teoreettisena vaihtoehtona.

Tiedonsiirron vallitsevan kehitystrendin mukaan, jo lähitulevaisuuden tiedonsiirron tarpeet ovat sellaisia, joita ei perinteinen kupariverkko tai eivät edes langattomat ratkaisut riitä kattamaan.

Internet-verkon suosio on ylittänyt kaikki odotukset. Ilman valokaapeliverkkoja pelkän Internet-liikenteenkään siirtäminen ei olisi ollut mahdollista enää vuosiin. Internetin tarjoamat palvelut lisääntyvät ja monipuolistuvat koko ajan, tällä hetkelläkin verkossa siirretään koko ajan mm. ääntä, liikkuvaa kuvaa, nopeaa dataa, vaativia multimediaesityksiä ja IP-TV-lähetyksiä, lisäksi kodin turva- ja valvontapalveluiden lisääntyminen tulevat kasvattamaan kapasiteettitarvetta.

Myös optisen kuidun lähestyminen kohti loppukäyttäjää (kotia, koulua tai toimistoa), lisää verkkojen kapasiteettitarvetta entisestään; teknologinen muutos on väistämättä edessä.

Nykyisin tunnetuista tekniikoista vain optinen kuitutekniikka pystyy vastaamaan yhä kasvavien siirtotarpeiden asettamiin haasteisiin. Tulevaisuuden haasteet eivät siis ainakaan vähennä valokaapeleiden käyttöä Suomessa. Tämä ennustaa valokaapelille pitkää elinkaarta.

Optinen kuitu koostuu ydin(sydän)kuidusta, heijastuspinnasta eli kuoresta sekä pinnoitteesta.

- Valoaallot siirretään ytimessä - Heijastuskerroksen tarkoituksena on pitää valo ytimessä - Pinnoite suojaa kuitua kosteudelta ja vaurioilta

Ydin ja heijastuspintana toimiva kuori on valmistettu samasta aineesta. Optisen kuidun valmistusmateriaalina käytetään yleensä puhdasta ja tasalaatuista kvartsilasia joka johtaa hyvin valoa tai akryylimuovia (POF, plastic optical fiber). Lasista valmistettavan kuidun halkaisija on vain noin 0,1 mm – 0,2 mm, eli kyseessä on hiustakin ohuempi johdin. Muovikuiduista voidaan tehdä halkaisijaltaan suurempia (0,75mm-1mm), jolloin niiden käsitteleminen on helpompaa kuin lasista valmistettujen kuitujen käsitteleminen. Tiedonsiirtoon kuitenkin käytetään pääasiassa lasista valmistettua kuitua. Muovikuidut ovat tarkoitettu lähinnä sisustus ym. sellaiseen ei niin vaativaan käyttöön.

Optisessa tiedonsiirrossa signaali siirretään valon muodossa optista kuitua pitkin lähettimestä vastaanottimeen. Lähettimen tehtävänä on muuntaa siirrettävä sähköinen signaali valon muotoon ja sovittaa se optiseen kuituun. Vastaanotin ottaa valon vastaan ja muuntaa sen sopivaan sähköiseen muotoon signaalin jatkokäsittelyä varten.

Lähde: Teletekno, Optiset liityntäverkot 2006

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 ?

Jatkan edelleen kodistamme käyttöympäristönä. Havaitsin äskettäin muuttaessamme, että tietoliikenneyhteyksien puuttuminen vain muutamankin päivän ajan tuottaa tänä päivänä perheenjäsenille eri syistä melkoisen suurta tuskaa. Omat opintoni jäivät laajakaistayhteyden siirrossa tapahtuneen viiveen vuoksi niin retuperälle, että jouduin jopa jättämään tietoliikennetekniikan tentin väliin, koska en päässyt tekemään tehtäviäni ajoissa, enkä myöskään tutustumaan luentomateriaaliin. Toisaalta yhdistystoimintakin kärsi yhteyksien puutteesta ja työnantajan maksamaa aikaa käytettiin kohtuuttomasti asioiden hoitamiseen netissä. Nuorison suhtautumisesta voisi kirjoittaa enemmänkin, mutta se lienee kaikille selvää.

Asuinalueellemme on mobiiliyhteyden, joka siis hitaana ja huonosti toimivana on poissuljettu, lisäksi saatavana ADSL-yhteys tai kaapelinetti. Kokemuksemme kaapelinetin luotettavuudesta johtivat päätökseen siirtää hyvin toiminut ADSL-yhteys uuteen kotiimme. Siirto ei vanhaan taloon onnistunut helposti, ennenkuin yhteys todella toimi, oli kulunut luvatun yhden viikon lisäksi jo toinenkin. Lisäksi haastetta aiheuttivat vielä talon sisäiset vanhat johdot, vähäiset puhelin- ja sähköpistokkeet. Odottelemme vieläkin, että saisimme modeemin paikoilleen ja liian pitkistä jatkojohdoista aiheutuvat yhteyskatkot loppumaan.

Kotiympäristössä oleellista on mielestäni yhteystyypin valinta - tähän on eri asumismuodoissa ja alueilla erilaiset mahdollisuudet. Myös hinnalla on merkitystä eri vaihtoehtoja vertailtaessa.

Laitepuolella kotiympäristöön parin, kolmen tietokoneen taloudessa riittää yleensä modeemi, jossa on kytkin, palomuuri ja WLAN-tukiasema. TW-EA510 v3 © -modeemilla, joka minulla on kotikäytössä, voi luoda helposti perusverkon kotiin tai pienyritykseen, langallisesti tai langattomasti. Laitteessa on neliporttinen kytkin, ADSL2+ -modeemi, palomuuri, sekä langaton tukiasema.

Kotikäytössä eri tietokoneita on harvoin tarvetta verkottaa keskenään, eikä ole tarvetta yhteisestä palvelimesta. Yleisimmin oletettavasti koneita käytetään itsenäisinä ja tarve on vain päästä eri koneilta Internettiin tai saada etäyhteys työpaikalle tai muuhun yhteistyökumppaniin.

Viikoittainen ajankäyttö: En osaa laskea käyttämääni aikaa, pääsin vain ensimmäiselle luennolle ja olen tutustunut luentoihin ja materiaaleihin kaikissa mahdollisissa tilanteissa, joissa on ollut vaikka vähänkin aikaa käytettävissä. Kuten tehtävistäni ilmenee, olen ollut hätää kärsimässä ADSL-liittymäni siirtoon liittyneiden hankaluuksien vuoksi.


Palaute

Oikein hyvät kotitehtävät ha analyysissä henkilökohtainen ote.

Pääsivulle