meta data for this page
  •  

HUOM!Tämä on Antti Häkämies:hen oma sivu

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. Hankala kuvitella maailmaa ilman tietoliikenneyhteyksiä ja niitä käyttäviä apparaatteja sekä ihmisiä, jotka ovat aina tavoitettavissa, josko vaikka joku sattuisi tavoittelemaan. Aiemmat opetukset tietoliikenteestä pätevät perusteiden osalta edelleen, mutta tekniikka ykkösen ja nollan välitykseen on muuttunut. Mobiliteetti lienee päivän sana, laitteet joita ilman emme enää tule toimeen ja puhelimettomana ihminen tuntee itsensä nykyisin alastomaksi. Työssäkäyvältä ihmiseltä vaaditaan nykyisin todellista selkärankaa olla katsomatta iltaisin ja viikonloppuisin “vain muutamia maileja”. Toisin sanoen siihen yleensä vaaditaan muutakin elämää. Kehitys ei aina ole hyvästä.

Avainsanat: Mobiliteetti, TCP/IP, WLAN, Kryptaus

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

Mitä opin:

  • WAN,MAN,LAN ja PAN (Wide/Metropolitan/Local/Personal) Area Network
  • Tarkemmin WAN; voi käyttää kolmea eri tekniikkaa; Piirikytkentä, Pakettikytkentä ja ATM(Asynronous Transfer Mode) solukytkentä (luento slidet 19-21)
  • Kerrosmalli:
  • - Jokainen kerros suunnitellaan riippumattomaksi toisistaan. (ideaali maailma)
  • - Jokainen kerros tekee oman tehtävänsä ja käyttää orjanaan alempaa kerrosta
  • Kaksi eri kerrosmallia; OSI (Open System for Interconnection) 7 kerrosta ja TCP / IP 5 kerrosta
  • OSI kerrokset alhaalta; Physical(Fyysinen), Data Link(Linkki), Network(Verkko), Transport(Kuljetus), Session(Istunto), Presentation(Esitystapa), Application(Sovellus)
  • TCP / IP kerrokset: Physical(Fyysinen),Data link(Linkki), Network(Verkko), Transport(Kuljetus), Application(Sovellus)

Epäselvää:

  • TCP/IP mallin kerrosmäärä, luentomateriaalien mukaan 5 kpl, wikipedian ym. mukaan 4 kpl? Onko jotain yhdistynyt?

Luentopäivä 2:

Mitä opin:

Protokollan tehtävät:

  • segmentointi ja kokoaminen (segmentation and reassembly)
  • Paketointi (encapsulation)
  • Yhteyden hallinta (Connection control)
  • Toimitus oikeassa järjestyksessä (Ordered delivery)
  • Vuon valvonta (Flow control)

Osoitustila:

  • Unicast, Multicast, Broadcast

Standardointi:

  • Tekniikka tai palvelu tarvitsee standardin tullakseen joksikin → standardointi on kuitenkin melko kömpelöä / hidasta.

Siirtotiet:

  • Tärkeimmät etenemiskäytännöt: 1. Eteneminen näköyhteysreittiä pitkin, 2.Eteneminen ilmakehän heterogeenisuuksista tapahtuvan sironnan (scatteringin) avulla, 3. Eteneminen ionossfaarin kautta, 4.Eteneminen maanpinta-aaltona
  • Antennit

Mikä oli päivän tärkein sanoma:

  • Protokolla tarvitaan, mikäli jotain halutaan toimittaa perille.

Luentopäivä 3:

Mitä opin:

  • PCM Pulse Code Modulation
  • ASK,FSK ja PSK tapoja muuntaa digitaalista dataa analogiseksi signaaliksi(?)
  • Synkroninen (synkataan data, ei aloitus ja lopetus merkkejä käytössä) ja asynkroninen tiedonsiirto (lähetetään tietoa yksi merkki kerrallaan (yksi merkki =5-8 bittiä pitkä)
  • Flow control ,monia tapoja toteuttaa,usein halvin ja yksinkertaisin ei ole paras!!
  • Catagories of Noise; Thermal noise, Intermodulation noise, Crosstalk, Impulse noise

Mitä jäi edelleen epäselväksi:

  • Signaali asiat ja niiden muutokset (on opeteltu monta kertaa, mutta tuntuu aina yhtä heprealta.)

Luentopäivä 4:

Mitä opin:

  • Siirtokapasiteettia jaetaan useamman signaalin kesken = kanavointia (multipleksointi)
  • Kanavoinnin luokat:
  • WDMA Aallonpituusjakokanavointi Wavelenght Division Multiple Access
  • FDMA Taajuusjakokanavointi Frequency Division Multiple Access
  • TDMA Aikajakokanavointi Time Division Multiple Access
  • CDMA Koodijakokanavointi Code Division Multiple Access, esim. kaapeli-tv kanavointi
  • Kytkentäinen (nykyaikainen) verkko koostuu nodeista
  • Paketti- ja piirikytkentäverkko, edut ja haitat, tai no käyttö yleensä

Luentopäivä 5:

Mitä opin:

  • Verkkotopologiat (perusrakenteet), käyttäjä ei määritä, vaan infran rakentaja / omistaja.
  • LAN tietoa älytön setti, paljon jäi varmasti ymmärtämättä, kun kalvoissa on äärimmäisen paljon informaatiota.
  • CSMA Carrier Sense Multiple Access / CD collision detection = verkon tiedon välityksen varausmenetelmä. erityisesti perinteinen Ethernet.
  • WLAN (wireless), perustuu IEEE 802 standardeihin
  • IP osoitteet, näitäkin on joskus binäärimuodossa laskeskeltu (vaihtelevin menestyksin).
  • POP3 ja IMAP

* Unordered List Item

Kotitehtävä 1

Kotitehtävä1: 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 arvioimme saatiiko kysymyksiin vastaukset kurssin aikana.

Palvelut: * SONERA koti-tv / Urho –TV TOTAL * Kaapeli –TV * ADSL –liittymä * ADSL – nettikäyttö puhelimella / puhelimen datayhteyden käyttö

  • Nettipankki
  • Sähköposti / webmail
  • Facebook
  • ebay / huuto.net / amazon / kaupat
  • Kela
  • Veikkaus

*FTP tiedonsiirto

Laitteet: *2 * TV, Kannettava PC, 2 * GSM, WLAN tulostin, Netti-TV digibboksi, Kaapeli-TV digiboksi * Perusradio (FM) Kysymykset: * WLAN yhteyden jako netti-tv:n ja PC käytön välillä ? * Verkkotulostimen yhteyskäytäntö / kättely WLAN modeemiin * GSM puhelimen datayhteyden jakaminen nettikäyttöön kannettavan kautta

Kotitehtävä 2

Kotitehtävä2: Ensimmäisten luentojen kotitehtävissä selvititte laitteita ja palveluita. Tässä kotitehtävässä selvitetään laitteiden ja palveluiden käyttämiä protokollia. Selvittäkää 3 eri protokollaa joita omassa ympäristössänne on käytössä ja etsikää protokollan standardi/määritelmä ja liittäkää kotitehtäväänne linkki ko. protokollaan. Protokollat: HTTP – Käytössä normaalissa nettiselailussa, esim. www.tm.fi käytössä, internetselain ottaa yhreyden sivustoon http protokollan avulla. Protokollan standardi: http://www.w3.org/Protocols/rfc1945/rfc1945

HTTPS – Käytössä esim. nettipankin tai veikkauksen sivujen kanssa. Protokollan standardi: http://www.ietf.org/rfc/rfc2818.txt

FTP – Käytössä tiedonsiirrossa esim. omalle kotisivutilalle. Protokollan standardi: http://www.ietf.org/rfc/rfc959.txt

Tutustukaa WLAN artikkeliin (wikissä pääsivulla kohdassa muuta materiaalia) ja pohtikaa mikä on kurssin kannalta tärkeää, millaisia kysymyksiä, epäselvyyksiä artikkeli herättää ? Kurssin kannalta artikkelin tärkeys on lähinnä siinä, että lukija hahmottaa tulevaisuuden kehityksen ja huomaa, että todellisuudessa ihmisillä ei vielä edes ole tarpeita näin nopeille yhteyksille, mutta kun yhteydet saadaan toimiviksi ja riittävän nopeiksi, voi viihdeteollisuus luoda meille tarpeet. Näinhän markkinatalous toki aina toimii, kehitys luo tarpeita, joita käyttäjät eivät tienneet heillä olevankaan. WLAN yhteyksien kehityksessä on myös huomioitava se, että käytännössä, ainakin pitkien etäisyyksien Suomessa, jo nykyinen WLAN nopeus (802.11G) on riittävän nopea, koska harvoin liittymän nopeus WLAN tukiasemaan on yli satamegainen. Tästä johtuen laitteet, jotka tulevat käyttämään uusia ja entistä nopeampia standardeja, tulevat todennäköisesti olemaan enemmän plug-and-play tyyppisiä talon sisäverkon laitteita. Näin ainakin kotiverkkojen osalta ajattelisin, tietysti yritysten ja yhteisöjen osalta tilanne voi olla toinen. Herää tietysti kysymyksiä, että miksi ja mihin näitä tarvitaan? Nopeus on usein valttia, joskaan käytettävyyttä ja käyttövarmuutta ei saa unohtaa.

Kotitehtävä 3

Kotitehtävä3: 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. Tapaus 1: Siirtotie laitteelle ADSL modeemi. Siirtotienä modeemille on perinteinen kuparipari ts. parikaapeli (twisted pair). Tämä johtimellinen siirtotie tulee talollemme maareititystä pitkin Uus-Lavolan puhelinkeskukselta (DSLAM:stä). Matkaa keskukselta talollemme on noin 800 metriä. ADSL –yhteyksissä käytetään yleensä QAM-koodausta. Tällä tavalla toimien parikaapelin puhetaajuuksia ylemmät taajuudet saadaan tiedonsiirtokäyttöön. Näissä xDSL tekniikoissa jakelutie on aina suurempi kuin paluutie → toimii hyvin kotikäytössä.

Tapaus 2: GSM- puhelin, langaton siirtotie ja nykyisellään 3G-verkon alue kattaa jo suurimmat kaupungit. Verkon taajuudet 3G:ssä ovat 900 ja 2100 Mhz. 3G verkot ovat kolmannen sukupolven UMTS verkkoja (UMTS = Universla Mobile Telecommunication System). UMTS koodaus on CDMA (Code Division Multible Access) ts. vain vastaanottajan on mahdollista avata linjalla kulkevan tiedon (esim. puheen) koodaus.

Tapaus 3: Kaapeli-TV, toimii langallisella / johtimellisella siirtotiellä ja soneran aikanaan rakentamassa verkossa. Kaapeli-TV:n katseluun tarvitaan DVB-C tyyppinen kaapeli-TV-digiboksi. Soneran tarjoaman kaapeli-TV:n modulaatio näyttäisi aina olevan QAM-256 (Quadrature Amplitude Modulation), toiminta taajuudet ovat erilaisia eri kanavanipuille.

Kotitehtävä 4

Kotitehtävä4: Tarkastallaan 4. kotitehtävässä siirtotien/verkon hyödyntämiseen ja tehokkuuteen liittyviä asioita. Riippuen kunkin tarkastelemista laitteista/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.

Omakotitaloasujan kannalta mielenkiintoisin sovellus tässä kohdin on ADSL liittymän käyttö. Ongelmaa siirtotien jakamisesta ei juurikaan omassa ratkaisussani ole, koska perinteistä puhelinliittymää ei ole käytössä. Toisin sanoen splitterille ei ole seinäpistorasiassa ole tarvetta. Modeemin voi kytkeä suoraan pistorasiaan. ADSL tekniikassa on huomioitu taajuuden maksimaalinen käyttö, taajuusjakokanavoinnilla. ADSL yhteydessä käytetään Discrete Multitone tekniikkaa eri taajuuksien käyttöön, jokaiselle alikanavalle (4 khz kaistanleveys) jaetaan saman verran bittejä välitettäviksi.

Kotitehtävä 5

Kotitehtävä5: Kokonaiskuva sovelluksen käyttäytymisestä eli pohtikaa yksittäisen sovelluksen (oma valinta) toimintaa aina sovellustasosta varsinaiseen bittien siirtoon. Pyrkikää luomaan kokonaiskuva, jossa kurssilla käydyt asiat nivoutuvat yhteen. Yksittäisenä sovelluksena käsitellään internet-selain, jolla otetaan yhteys www.nettiauto.com palveluun. Eli käyttäjä kirjoittaa internet-selaimen osoite kenttään nettiauton osoitteen, internet-selain toimii aina sovelluskerroksella, eli kerrosmallin ylimmällä kerroksella. Kun pyyntö tietystä sivustosta lähetetään se menee kaikkien kerrosten läpi ja sivustojen ollessa koodattuna html –kielellä, on html-kielellä näytettävä sivusto esitystapakerroksen asia ja selaimen sivuston lataamiseen käyttämä protokolla on http. http taas rakentuu TCP:n eli kuljetuskerroksen päälle ja TCP protokolla muunnetaan paketeiksi IP protokollan avulla verkkokerroksella. IP protokollan muodostamat paketit lähetetään verkkokortin / verkkosovittimen kautta verkkoon, josta pyyntö DNS (Domain Name System):n avulla löytää oikealle palvelimelle, usein useiden reitittimien ja kytkinten kautta. Pyynnön esittäneelle sovellukselle pyydetty tieto palautetaan samaa reittiä pitkin ja käyttäjä näkee ruudullaan www.nettiauto.com etusivun. Tietoturva eli tutustukaa tietoturva-asioihin kappaleen 23 (ja 24) mukaisesti ja liittäkää tietoturva aiemmin käsiteltyihin konteksteihin.

Koko verkon tietoturva on jokaisen käyttäjän vastuulla. Laiskuus ja välinpitämättömyys ovat verkon tietoturvan kannalta suurimmat uhat koko tietoverkon olemassaololle. Usein käyttäjillä on myös olemassa harhaluulo, että ”kunnollisen käyttäjän” ei tarvitse suojata tietokonettaan, eihän se minun koneeni voi saastua on yleinen ja täysin väärä luulo, jota ihmiset ylläpitävät. Tietoturvaa voidaan jakaa verkontietoturvaan, yksittäisen koneen tietoturvaan ja esimerkiksi fyysiseen tietoturvaan, kuten esimerkiksi yrityksen palvelinhuoneeseen pääsyyn tms. Pitämällä käyttöjärjestelmän ja virustentorjuntaohjelmistot ajan tasalla käyttäjillä on syytä olettaa normaalitilanteessa koneensa olevan suht koht turvassa. Joskus toki oikeinkin käyttäytyvä henkilö, täysin suojatulla koneella voi saada itselleen ongelmia. Tietoturva ei välttämättä ole samanlainen asia, kuin muu turva. esim. ulko-ovessa voi olla monta lukkoa ja silloin turvallisuus, ainakin murtovarkaita vastaan on paremmalla tasolla, mutta samanlaisella ajattelulla ei välttämättä tietoturvassa pääse kovinkaan pitkälle. Usein kaksi samaa asiaa tekevää ohjelmistoa vievät toistensa tehon tai ainakin aiheuttavat koneelle turhaa kuormitusta. Loppuun vielä tuohon äskeiseen kommenttiin liittyvä tarina. Ollessani puhelintuessa töissä, työkaverini käytti eräälle asiakkaalle selkeää esimerkkiä miksei koneella voi olla kahta tietoturvaohjelmistoa samaan aikaan asennettuna. Vertauskuvana käytettiin autotallia ja sanat menivät jokseenkin näin; ”jos teillä on siellä autotallissanne jo Mersu, niin ette kai te yritä ajaa samaan talliin Audia, tai jos yritätte niin seuraukset ovat melko tuhoisat.”

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6 h

  • Luentoviikko 2
  • Luentoviikko 3
  • Luentoviikko 4

Pääsivulle