meta data for this page
  •  

Toni Suutari

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.

Tietoliikennetekniikka on tiedonsiirtoa eri paikkojen/laitteiden välillä.

  • Laajakaista
  • ADSL
  • VDSL
  • Digi-TV
  • TCP/IP
  • WLAN

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1: Luento oli peruttu

Luentopäivä 2:

  • Johdanto: Mitä on tietoliikennetekniikka ja tietoverkot
  • Protokollat: TCP, UDP
  • Kerrosmalli, TCP/IP, OSI

Luentopäivä 3:

  • Siirtotiet: langallinen, langaton
  • Linkit
  • Analoginen ja digitaalinen signaali
  • Signaalien koodaus/bittien esitys siirtotiellä
  • Standardointi

Luentopäivä 4:

  • Verkot, verkkojen välinen kommunikointi
  • Piirikytkentä, pakettikytkentä
  • Reitittimet

Kotitehtävä 1

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

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 toimintaperiaate

Koostuu 3 osasta: avaruus, kontrolliverkko ja käyttäjäosa. Avaruusosa koostuu 24 satelliitista, jotka ovat 20200km korkeudessa. Näistä jokainen kiertää maapallon 2 kertaa vuorokaudessa. Kontrolliverkossa tarkkaillaan satelliittien tilaa ja toimintoja. Käyttäjäosa muodostuu GPS vastaanottimista. Satelliitit lähettävät atomikellon ajan ja navigaatio signaalin GPS vastaanottimelle joka vastaanottaa signaalia samanaikaisesti usealta satelliitilta. Paikanlaskenta tapahtuu yhtälöryhmällä jonka yksikäsitteiseen ratkaisuun tarvitaan havaintoja vähintään 4:stä satelliitista. Kolme satelliittia riittää, jos korkeutta ei tarvitse ratkaista. GPS paikannus perustuu etäisyyserojen käyttöön, jolloin paikka saadaan selville laskemalla ero kahden satelliitin tai mittauspaikan välillä. Mitä useampaa satelliittia käytetään sitä tarkempi tulos saadaan.

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.

SFTP

SFTP joka myös tunnetaan nimillä Secure File Transfer Protocol ja SSH File Transfer Protocol antaa käyttäjälle turvallisen tiedostojen siirron, käytön ja hallinnan data yhteyden ylitse. SFTP on IETF:n kehittämä tiedonsiirto protokolla, joka perustuu SSH protokollaan. SFTP protokolla noudattaa yksinkertaista pyyntö-vastaus mallia. Jokainen pyyntö ja vastaus sisältää järjestysnumeron ja monta pyyntöä voidaan toteuttaa samanaikaisesti. Jokaista pyyntöä vastaa yksi tai useampi vastausviesti (esim. luku operaation vastauksena palvelin palauttaa dataa tai virhekoodin).

Yhteyttä muodostettaessa asiakasohjelma lähetettää SSH_FXP_INIT paketin, sisältäen asiakasohjelman protokollan versionumeron. Palvelin vastaa tähän SSH_FXP_VERSION paketilla, jossa se kertoo käytettävän versio numeron, joka määräytyy siitä kumpi käyttää pienempää versionumeroa protokollasta (asiakas vai palvelin). Palvelimen versio paketin täytyy myös sisältää SSH_FX_OP_UNSUPPORTED tilakoodi, joka kertoo asiakasohjelmalle mitä ominaisuuksia se ei tue.

Tiedoston siirrossa asiakasohjelma lähettää paketin SSH_FXP_OPEN, joka sisältää mitä tiedostolle halutaan tehdä. Palvelin vastaa SSH_FXP_HANDLE paketilla, jos operaatio onnistuu tai SSH_FXP_STATUS paketilla, jos operaatio epäonnistuu tai tapahtuu virhe. Tämän jälkeen tiedostoa voidaan lukea lähettämällä SSH_FXP_READ paketti, joka kertoo palvelimelle mistä kohtaa tiedostoa halutaan lukea ja kuinka paljon. Palvelin vastaa viestiin lähettämällä dataa sen verran kuin asiakasohjelma pyysi, poikkeuksena tähän on jos tiedoston loppu tulee vastaan aikaisemmin, tapahtuu virhe tai palvelimen sisäinen puskuri ei pysty käsittelemään niin suurta pyyntöä. Operaatio lopetetaan lähettämällä SSH_FXP_CLOSE paketti, jonka saadessaan palvelin purkaa tiedonsiirtoon luodun tiedostokahvan ja vastaa SSH_FXP_STATUS paketilla.

http://tools.ietf.org/html/draft-ietf-secsh-filexfer-13

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

Infrapunalinkki

Infrapunalinkeissä käytetään IrDA protokollaa kommunikoimiseen. IrDA (Infrared Data Association) on lyhyen etäisyyden langaton kommunikaatio protokolla, jota käytetään infrapunalinkeissä PAN (Personal Area Network) verkoille. IrDA käytetään esim. lääketieteellisissä laitteissa, matkapuhelimissa ja kannettavissa tietokoneissa. Bluetooth tosin on korvannut suurimmalta osin IrDA:n kannettavissa tietokoneissa. Tietoturvan kannalta IrDA on turvallinen koska infrapuna aallot eivät lyhyen aallonpituuden takia läpäise esteitä, toisaalta tämä tarkoittaa että laitteiden välilä on oltava esteetön näköyhteys jotta yhteys toimisi.

Protokollan alimpana kerroksena on IrPHY (Infrared Physical Layer Specification), jonka päälle protokolla rakentuu. Etäisyys on 1m ja siirtoyhteyden nopeus on 2.4kbps ja 1Gbps välillä. Signaalin modulaationa on kantataajuuskaista ilman kantoaaltoa (Giga-IR käyttää nopeudesta riippuen joko 2-ASK tai 4-ASK modulaatiota). Käytettävä aallonpituus on 845nm ja 905nm välillä. IrDA lähettimet/vastaanottimet kommunikoivat infrapuna pulsseilla, joiden säteilytehokkuuden on oltava minimissään sitä luokkaa että saavutetaan 1m etäisyys. Toisaalta säteilytehokkuus ei saa olla liian suuri ettei lähetin tuhoa vastaanotinta kun laitteet tuodaan lähekkäin.

IrLAP (Infrared Link Access Protocol) on irDA protokollan toinen kerros ja vastaa OSI mallin linkkikerrosta. Sen tehtävinä on QoS parametrien hallinta, mahdollisten kommunikointilaitteiden etsintä ja kaksisuuntaisen yhteyden muodostaminen.

IrDA:n kolmas kerros IrLMP (Infrared Link Management Protocol) voidaan jakaa kahteen osaan: LM-MUX, joka tuottaa loogiset kanavat ja sallii ensisijaisten ja toissijaisten laitteiden vaihtamisen, sekä LM-IAS, joka tuottaa listan johon palveluntarjoajat voivat rekisteröidä palvelut joita muut laitteet voivat käyttää.

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 ?

Omassa asunnossa verkkorakenne on toteutettu seuraavasti:

Olohuoneen nurkassa on Soneralta saatu halpa kaapelimodeemi, johon on liitetty WLAN reititin. Käytössä olevat läppärit saavat yhteyden WLAN kautta, joka on suojattu käyttäen WPA:ta AES kanssa sekä käyttäen MAC suodatusta. Koska asun kerrostalossa tulee WLANin käyttämä verkon salasana yleensä vaihdettua kuukauden välein tietoturvan vuoksi vaikka WPA+AES onkin hankalampi murtaa kuin WEP (joka murtuu alle 5 minuutissa) on se silti kohtalaisen helppo murtaa ja MAC osoitteen spooffaus onnistuu vain muutamalla klikkauksella tai komennolla.

Koska WLAN reitittimen langaton maksiminopeus on vain 54Mbps ja käytettävän kaapeliyhteyden nopeus on 100Mbps, on pöytäkone liitetty kaapelilla langallisesti WLAN reitittimeen, jotta se pystyy käyttämään yhteyttä täydellä nopeudella. Eikä tällöin tarvitse huolehtia yhteyden tietoturvasta läheskään yhtä paljon kuin langattomilla yhteyksillä.

Tulostinta ei ole laitettu verkkojakoon, koska sillä tulee harvemmin tulostettua ja onkin helpompaa tuoda läppäri tulostimen viereen.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1
    • Lähiopetus x h
    • Valmistautumista lähiopetukseen y h
    • Kotitehtävien tekoa z h
  • Luentoviikko 2
  • Luentoviikko 3
  • Luentoviikko 4

Palaute

Kotitehtävistä kiinnittyi huomio SFTP:hen. OK tehtävät.

Pääsivulle