Oppimispäiväkirja

Ennakkonäkemys aihealueesta

Itselle tietoliikenteestä tulee mieleen eri laitteiden välinen tiedonsiirto. Tapoja voi olla erilaisia, kuten internet, lähiverkko, bluetooth, puhelinverkko ja satelliittit. Tämän syvällisemmin en kuitenkaan ole koskaan miettinyt tietoliikennettä ja siihen liityvää toimintaa. Odotankin saavani laajemman käsityksen aiheesta kurssilla.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

  • Päivän aihe: Tietoliikenne yleisesti ja kerrosmalliin tutustuminen.
  • Päivän tärkeimmät asiat: Teoreettinen kerrosmalli, sekä OSI ja TPC/IP mallit.
  • Mitä opin tällä kertaa: Opin miten tieto siirtyy laitteelta toiselle, sekä millainen kerrosmalli on ja miten se toimii. Johtaja-sihteeri-kuriiri esimerkki oli oikein hyvä havainnollistamaan.
  • Jäi epäselväksi: -

Luentopäivä 2:

  • Päivän aihe: Tiedonsiirto ja siirtotiet
  • Päivän tärkeimmät asiat: Protokollien toiminnat, standardointi ja eri siirtotiet.
  • Mitä opin tällä kertaa: Opin kuinka kaistanleveys ja taajuus ovat sidoksissa toisiinsa ja kuinka signaaliin vaikuttaa aina häiriöitä sekä vaimeneminen.

Luentopäivä 3:

  • Päivän aihe: Modulaatio
  • Päivän tärkeimmät asiat: Erilaiset modulaatiotekniikat ja virheenkorjaus. Kuinka siis digitaalinen tieto muutetaan analogiseksi signaaliksi.
  • Mitä opin tällä kertaa: Opin mitä koodaus ja modulaatio tarkoittavat, ja mitä ne ovat käytännössä. Kuinka esimerkiksi digitaalinen tieto, bittijono, koodataan jollain tekniikalla ja tämä muokattu signaali lähetetään analogista signaalia käyttäen. Analogisen signaalin muoto riippuu käytetystä modulaatiosta.

Luentopäivä 4:

  • Päivän aihe: Kanavointi ja tietoverkot.
  • Päivän tärkeimmät asiat: Kanavointi, piiri- ja pakettikytkentä, reitittäminen, tukkeutuminen.
  • Mitä opin tällä kertaa: Lähinnä reititykseen liittyviä vaihtoehtoja.

Luentopäivä 5:

  • Käytiin läpi verkkoja kuten matkapuhelinverkon syntyä sekä lähiverkkojen ja internetin rakennetta.
  • Olin poissa luennolta ja itseopiskelu on vielä kesken, joten pakko sanoa että en ole oppinut tämän päivän asioista vielä paljoakaan.

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

Kotitehtävä 2

Teamspeak on VOIP-palvelu joka käyttää RTP-protokollaa sekä UDP-protokollaa http://tools.ietf.org/html/rfc3550http://tools.ietf.org/html/rfc768. Kotiympäristössäni on luonnollisesti käytössä myös TCP-protokolla. http://tools.ietf.org/html/rfc675

Kotitehtävä 3

Pöytäkoneen ja reitittimen välillä on ethernet, joka käyttää 8b/10b koodausta. Kannettava ja Playstation ovat yhteydessä reitittimeen WLAN:illa. Modulaatioina ovat BPSK/QPSK/16-QAM/64-QAM. Playstationin lisälaitteet ovat useimmiten kytketty käyttäen Bluetoothia, joka käyttää FSK:ta.

Kotitehtävä 4

WLAN-verkko käyttää OFDM-kanavointia, jonka etuna on vastustus kanavien väliselle häiriölle, sekä hyvä sopeutumiskyky suurille kanavan tilan muutoksille. Se on myös tehokkaampi tiedonsiirrossa kuin esimerkiksi spread spectrum. Lisäksi se ei ole herkkä aika-synkronointivirheille, mutta on kuitenkin herkkä taajuus-synkrointivirheille.

Kotitehtävä 5

Tarkastelen Teamspeak 3 nimisen VOIP-sovelluksen toimintaa. Ensimmäiseksi analoginen puhe muutetaan digitaaliseksi Speex- ja CELT-codekeilla. Sitten digitaalinen audio lähetetään streamina palvelimelle. Sovellustason protokollana käytetään RTP-protokollaa ja kuljetuksessa käytetään UDP:tä. Verkkoprotokollana on IPv4, sillä Teamspeak ei ainakaan vielä tue IPv6-protokollaa. Data siirretään pakettikytkentäisenä.

Palvelimelta tieto välitetään edelleen niille käyttäjille, jotka ovat liittyneinä kyseiselle palvelimelle. Asiakas-sovelluksella voidaan vaikuttaa kaistanlevyteen, joilloin voidaan vastata paremmin käyttäjien tarpeisiin ja käytettävissä oleviin resursseihin. Suurempi kaista antaa paremman äänenlaadun, mutta vaatii nopeamman internetyhteyden toimiakseen kunnollisesti.

Tietoturva

Tietoliikenteen kannalta tietoturvaa on että lähetetty tieto pysyy ehjänä, tai ainakin virheet pystytään tunnistamaan ja paikkaamaan, sekä tiedon kulku oikeaan paikkaan ja näkyvyys vain tarkoitetuille vastaanottajille. Jos lähetettävää tietoa ei haluta kenen tahansa nähtäväksi, se on salattava. Salaustapoja on monenlaisia siirtoteistä ja protokollista riippuuen, esimerkiksi HTTPS-protokolla, jota käytetään suojattuun tiedonsiirtoon webissä.

Toinen tietoturvaan liittyvä seikka on, voidaanko olla varmoja että ollaan yhtyedessä sinne minne aiottiinkin. Tämän takia on käytössä varmenteita. Kolmas osapuoli, yleensä jonkinlainen tietoturvayhtiö, antaa palveluntarjoajalle sähköisen varmenteen, jolla voidaan todistaa käyttäjälle, että hän on oikeassa paikassa.

Riippuen tiedon tärkeydestä, päätetään kuinka ehjänä se pitää saada siirrettyä ja tarvitaanko varmistus sen siirrosta. Esimerkkinä toimivat hyvin TCP- ja UDP-protokollat. TCP:tä käytettäessä varmistetaan että tieto on saapunut määränpäähän, kun taas UDP:ssä vastaavanlaista kontrollia ei ole. Koska TCP sisältää enemmän kontrollia sen header on suurempi kuin UDP:n, joka tekee siitä raskaamman. Tämän takia UDP:tä käytetäänkin silloin kun välitettävä tieto ei ole sovellukselle tai käyttäjälle elintärkeää.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1
    • Lähiopetus: 6 h
    • Kotitehtävät: 2 h
  • Luentoviikko 2
    • Lähiopetus: 6 h
    • Kotitehtävät: 30 min
  • Luentoviikko 3
    • Lähiopetus: 6 h
    • Kotitehtävät: 30 min
  • Luentoviikko 4
    • Lähiopetus: 3 h
    • Kotitehtävät: 30 min
  • Luentoviikko 5
    • Lähiopetus: 0 h
    • Kotitehtävät: 1 h

http://www2.it.lut.fi/wiki/doku.php/courses/ct30a2001/start