meta data for this page
  •  

Pasi Ruuth kurssisivu

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 on tähän saakka tarkoittanut minulle jotain kaukaista sähköiseen viestintään liittyvää käsitettä. Se on jotain “pilvissä” tai palvelinten välillä liikkuvaa tietoa - nollia ja ykkösiä kai ja jotain siihen liittyvää. Sen rakenteet, standardit tai protokollat ovat olleet täysin tuntematonta aluetta. Viisaat keskustelevat WLANneista, servereistä yms. termeistä, joiden järjestys tai sijainti on minulle täysin tuntematon alue. Näistä asioista on tähän saakka selvinnyt autuaan tietämättömänä mikrotukihenkilöiden ja operaattoreiden myötä. Myös kotiini tietoliikenne on jotenkin väkisin tunkeutunut, mm. WLAN, digitelevisio, yhteydet talosta ulos ja takaisin.

Avainsanoja voisi olla esim. jonkinlainen käsitys tietoliikenneverkoista, kokonaisnäkemys tietoliikenteen infrastuktuurista…

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

Perusteet tietoliikenteelle tulivat hyvin esille, samoin teoreettiset mallit OSI, TCP/IP. Uusia termejä tai lyhenteitä runsain määrin; protokolla, LAN, WAN yms. sekä käsitystä hieman millaisia verkostoja onkaan olemassa.

En tiedä oliko se lainkaan tärkeintä ymmärryksen lisääntymisen kannalta, mutta Johtaja - Sihteeri - Kuriiri -havaintomalli vaikutti hyvinkin ymmärrettävältä. Eli tiedonsiirto periaatteena eri tasoilla jollain tavalla selkeytyi.

Toisaalta vanha hyvä teoria siitä, että tiedon lisäys aiheuttaa lisää tuskaa, osoitti jälleen paikkansa pitävyyden. Nyt on vain sukelletteva, vaikkei vielä tiedä juuri minne!

Luentopäivä 2:

Protokollat, yleistä

Koostuu • Syntaksi • Semantiikka • Ajoitus

Protokollien toiminta • Segmentointi ja kokoaminen • Paketointi • Yhteyden hallinta • Toimitus oikeassa järjestyksessä • Vuon valvonta

Kokoaminen on segmentoinnin vastatoimenpide

• Otsikkotiedot toteuttaa protokollan • N — N (keskustelua vain otsikkokenttien tulkinnalla) • Peer to peer (vertaistoiminnot)

OSI-kerrosmalli (7 krs)

• Yleensä tarkastellaan yksittäistä kerrosta N ja sen tehtäviä • - käyttää alemmalta tasolta palveluja • - tarjoaa palveluja ylemmälle • - Pariisi – Shanghai (kuidut – kyyhkyt) varmistuksia kuinka asiat ovat siirtyneet • Sovellus; kuinka asioita esitetään, esitystapa, verkkoon sopiva • Aina sopiva muoto, jotta ymmärretään kaikilla kerroksilla. • Yhteiset asiat erotetaan omikseen (eri kuin TCP/IP) • Eri kerroksilla voi olla useita protokollia • Ohjausinformaatiota runsaasti verrattuna sovellusinfoon • Palvelut kerrosten välillä K • OSI arkkitehtuuri K

Kanavointi

• Multipleksointi

Standardointi

• ISO (OSI) • ITU/ITU-T • ATM Forum • IEEE lähiverkot

Standardin merkitys ”epämääräinen” – RFC.

Data transmission - tiedonsiirto

• Lähettäjä - vastaanottaja • Johtimellinen, johtimeton • Direct link – point to point – multipoint

Luentojen aikana selvisi hieman protokollat/kerrosmalliteoriat; niiden toiminta. Myös jonkinlainen näkemys OSI –mallista syntyi, tosin en ollut siitä koskaan aiemmin kuullutkaan. Standardointi taas on oman alan kautta hyvin tuttu käsite mutta sen asema tietoliikennetekniikan osalta selkeni myös – vai oliko se niin, että se onkin hieman epämääräistä tällä alalla… no ainakin hieman eri merkitys kuitenkin. Hieman huvittavaa antia luennoilta oli myös se, että aiemmin aavistuksen vieraantuntuiset sinikäppyrät olivatkin tutuimmat asiat mitä päivän aikana kalvoilta näkyi! Avoimeksi kysymykseksi jäi edelleen kuinka näitä malli/teorioita oikeasti sovelletaan yrityselämässä?

Toisena luentopäivänä pidettiin myös aamupäivän aikana ensimmäiset pistarit kestoltaan 10min.

Luentopäivä 3:

Siirtotiet

• Johtimelliset, siirtotie tärkeä • Johtimettomat, kaistanleveys ja antennin ominaisuudet tärkeät

Parikaapelit Koaksiaalikaapelit Optinen kuitu Sähköjohto

Johtimettomat siirtotiet Kolme taajuusaluetta • 30MHz – 1GHz • 1 – 40GHz • 300GHz – 200THz

Antennit Satelliitit Radiotie Vaimeneminen Heijastuminen Taipuminen Sironta Monitie – eteneminen Interferenssi Infrapuna

Signaalit/koodaus

• NRZ • Bipolar • Pseudoternary • Manchester • Differential Manchester

• Bluetooth - FSK • 802.11- BPSK/QPSK/FSK • 802.11a – BPSK/QPSK/16-QAM/64-QAM • ADSL – 8-QAM/PSK • Fast Eth – 8B6T • GigaEth – 8B/10B • DVB-S – Q-PSK

Asynkroninen tiedonsiirto

Luentopäivästä mieleen jäi eniten siirtotie-, kaapeli- ja antenniasiat. Iltapäivän osuus signaaleineen ja koodauksineen vaatinevat vielä hieman kertausta, jotta jotain tarttuu mieleen.

Luentopäivä 4:

Kanavointi (multiplexing)

Kahden järjestelmän välinen kommunikointi ei vie koko järjestelmän kapasiteettia vaan sitä voidaan jakaa useamman siirrettävän signaalin kesken. ⇒ Multipleksointi

Syötetään monta syötettä yhdelle linjalle, joka sitten puretaan jälleen vastaanottopäässä. Kalvo 5 kuvaa asiaa hyvin.

Kanavointi voidaan jaotella seuraavasti: • Taajuusjakokanavointi (FDMA) - ADSL • Aikajakokanavointi (TDMA) – puhe – GSM – TV - kaapelimodeemi • Koodijakokanavointi (CDMA) – johtimettomia, radiotie – UMTS/3G • Aallonpituusjakokanavointi (WDMA) - kuidut

TDMA huono tietokonekäytöissä.

• Teleliikenne vs. Dataliikenne • Piirikytkentä % Pakettikytkentä

Teleliikenne • Puhelinverkot - Piirikytkentä

Dataliikenne • Dataverkot, internet, GPRS – Pakettikytkentä

Piirikytkennässä linjat on oltava auki/varaa linjoja turhaan. Pakettikytkennässä paketit voidaan järjestellä ja odottaa, jonka jälkeen avataan/käytetään linjoja tarpeen mukaan. Pyritään lähettämään pieniä paketteja. Pakettikytkennässä verkon tehokkuus parempi. Verkko pystyy suorittamaan datanopeuden muutoksia ja asettamaan paketeille prioriteetteja.

Reititys

Pakettien muoto merkittävä. Reitinvalinnassa etsitään pyritään tehokkuuteen ja optimointiin – lyhyet, ”oikeat” reitit oikeaan aikaan.

Reititysstrategiat + muutamat algoritmit

Congestion (ruuhkat) in Data Networks

Ruuhkia, kun paketit ovat kasautuneet eikä niitä ole mennyt perille läpi reittien. Käsiteltiin ruuhkien purkamista, viiveitä ja odotusta sekä pakettien palauttamista ja katoamista.

En osallistunut neljänteen luentopäivään. Joten lueskelin luentokalvoja ominpäin koittaen saada asioista jonkinlainen käsitys.

Luentopäivä 5:

Verkot ja sovellukset

Cellular Wireless Networks

• High-speed wireless communications to support multimedia, data, and video in addition to voice • 3G

Local Area Network Overview

LAN • MAC - protokolla • IEEE 802, LLC, MAC

High speed LANs

• Fast ethernet • Traditional ethernet • IEEE 802.1Q VLAN standard

Wireless LANs

• Wireless LAN alternatives • IEEE 802.11 architecture and services • security considerations

Internetworking arkkitehtuuri

• Useiden verkkojen yhdistäminen suureksi verkoksi • Aiempien luentoaiheiden kokoamista yhteen

2020 Vision – Draft V 1.4

Viimeisellä luentokerralla olikin pistarit, jotka oli siirretty edelliseltä kerralta. Tämä tieto tulikin hiukan yllätyksenä, joten nämä pistarit tuli tehtyä täysin “kylmänä”.

Viimeinen luentokerta selkeytti laajempaa kokonaiskuvaa ja yhdisti edellisten luentojen antia toisiinsa. Jotain varmasti jäi mieleen ja päänavaus tietoliikenteeseen on nyt tehty.

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

Luo kuva työpaikan/kodin/kämpän/jonkin tutun paikan tietoliikenteeseen kuuluvista laitteista, niiden käytöstä ja jopa yhteen linkittymisestä sekä niissä käytetyistä palveluista. Valitse selkeästi erillisiä laitteita tyyliin tietokone, puhelin, sykemittari, gps, televisio, … ja erilaisista palveluista tyyliin urho-tv, facebook, …. Ajatuksena on, että tässä vaiheessa luodaan kuva tietoliikennetarpeista ja sovelluksista ilman, että vielä pohditaan alla olevia teknologioita. Tämän kuvan olisi hyvä herättää ajatuksia ja kysymyksiä siitä kuinka kaikki toimiikaan. Kirjaa näkyville kolme mielestäsi tärkeintä kysymystä, jotka haluat selvittää. Kurssin edetessä tätä kuvaa laajennetaan sitä mukaan kun uusia osia malliin ilmenee ja lopulta saamme alussa asetettuihin kysymyksiin vastaukset.

kotitehtaevae_1_pasiruuth.pptx

1. Kuinka GPS paikannuksen tarkkuutta ja häiriöttömyyttä parannetaan? 2. Kuinka GSM liikennettä seurataan viranomaistarkoituksiin tällä hetkellä? 3. Miten hallitaan, mitä, kuka ja ketä esimerkiksi saa kuvata yksityisiä henkilöitä, rakennuksia yms. Esim. Google?

Kotitehtävä 2

Tehtäväkuvaus: Selvittäkää 3 eri protokollaa joita omassa ympäristössänne on käytössä ja etsikää protokollan standardi/määritelmä ja liittäkää kotitehtäväänne linkki ko. protokollaan.

GPRS - GSM-verkossa toimiva pakettikytkentäinen tiedonsiirtopalvelu http://fi.wikipedia.org/wiki/GPRS

IMAP – sähköpostien lukeminen http://fi.wikipedia.org/wiki/IMAP

WLAN – langaton lähiverkko http://fi.wikipedia.org/wiki/WLAN

Kotitehtävä 3

Tehtäväkuvaus: Kolmannessa kotitehtävässä tarkastallaan laitteiden ja palveluiden hyödyntämiä siirtoteitä ja tiedon koodausta. Eli jälleen käsitellään 3 eri tapausta ja niistä käytetty siirtotie ja sillä käytetty koodaus. Jos käytetään ilmatietä niin olisi hyvä selvittää taajuusalue jolla toimitaan.

- WLAN, langaton lähiverkko taajuusalue 2400 - 2483,5 MHz, 802.11b ja 802.11g

- Langaton kiinteistön valvontakamera, 2,4Ghz taajuus, siirtotie LAN(WLAN)

- Optiset valokuidut, esim. Saunan valaistus,LED, 100 - 1000 THz taajuusalue(infrapuna ja näkyvä valo), kuidut monimuoto- tai yksimuotokuituja

Kotitehtävä 4

Tehtäväkuvaus: Tarkastallaan 4. kotitehtävässä siirtotien/verkon hyödyntämiseen ja tehokkuuteen liittyviä asioita. Riippuen kunkin tarkastelemistalaitteista/sovelluksista/teknologioista pohtikaa hieman kuinka valituissa lähestymistavoissa siirtotien/siirtoverkon tehokas käyttö on huomioitu. Onko kyse kanavoinnista vaiko verkkotekniikoista joilla tehokkuus ja yhtäaikainen käyttö saadaan aikaiseksi.

kotitehtaevae_4_ruuth.docx

Kotitehtävä 5

Tehtäväkuvaus: Kokonaiskuva sovelluksen käyttäytymisestä eli pohtikaa yksittäisen sovelluksen (oma valinta) toimintaa aina sovellustasosta varsinaiseen bittien siirtoon. Pyrkikää luomaan kokonaiskuva, jossa kurssilla käydyt asiat nivoutuvat yhteen. Tietoturva eli tutustukaa tietoturva-asioihin kappaleen 23 (ja 24) mukaisesti ja liittäkää tietoturva aiemmin käsiteltyihin konteksteihin.

kotitehtaevae_5_pasiruuth.docx

Ajankäytön arviointi

  • Luentoviikko 1
    • Lähiopetus 7h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 2h
    • Kotitehtävien tekoa 7h
  • Luentoviikko 2
    • Lähiopetus 7h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 2h
    • Kotitehtävien tekoa 5h
  • Luentoviikko 3
  • Lähiopetus 7h
  • Valmistautumista lähiopetukseen 2h
  • Kotitehtävien tekoa 5h
  • Luentoviikko 4
    • En osallistunut neljänteen luentopäivään.
    • Valmistautumista lähiopetukseen 2h
    • Kotitehtävien tekoa 5h
  • Luentoviikko 5
    • Lähiopetus 7h
    • Valmistautumista lähiopetukseen 2h
    • Kotitehtävien tekoa 12h

Tenttiin valmistautuminen ottaa sitten vielä melkoisen mokoman aikaa, mutta se on sitten joulunajan puuhaa!


Pääsivulle