meta data for this page
  •  

Oppimispäiväkirja

Ennakkonäkemys aihealueesta

Tiedonsiirto helpottaa jokapäiväistä elämäämme huomaamatta. Eri tietoverkkojen ja tietoteknisten laitteiden käyttö alkaa heti aamulla ja päättyy illalla. Koko päivän elämme elämää osittain tietoverkoissa. Tietoverkot myös kuuluvat sovellusten kauttta ns. sosiaaliseen elämäämme. Facebook:sta voimme lukea kaverien kuulumiset, voimme lähettää sähköpostia läheisille tai keskutella ihmisten kanssa matkapuhelimessa. Illalla voimme tehdä ostoksia netissä tai vuokrata internetistä vaikka elokuvan. Tietoverkkojen käyttäminen on tehty meille helpoksi, mutta tiedonsiirron taustalla vaikuttavat tekijät tulevat mieleen vasta siinä vaiheessa, kun tiedonsiirrossa havaitaan ongelmia. Kun kännykkäyhteys pätkii ja data siirtyy hitaasti maaseudulla, huomataan, että toimivaan tiedonsiirtoon liittyy tiedonsiirtonopeus ja tukiaseman sijainti. Kun käytämme tietojärjestelmiä, meille on tärkeää, että järjestelmiin antamamme tiedot pysyvät luottamuksellisina. Odotan oppivani tällä kurssilla tiedonsiirtoon liittyviä asioita, jotka eivät tule esiin jokapäiväisessä elämässämme, vaikka käytössämme olisikin runsaasti tietoteknisiä laitteita.

Tietoliikenne on osa arkipäiväämme Ennakkotehtävä 1.

Luentoyhteenvedot Luentopäivä 1: Verkkomallit ja niiden rakentuminen eri kerroksittain. Underlined Text

On myös oleellista ymmärtää että on olemassa eri tyyppisiä verkkoja, joiden kantama vaihtelee suuresti(PAN=PERSONAL AREA NEWORK, BAN=BODY AREA NEWORK, WAN=WIDE AREA NEWORK, LAN=LOCAL AREA NEWORK, MAN=METROPOLITAN AREA NEWORK ) Piirikytkentäisen ja pakettikytkentäisen ja ATM:n erot. Piirikytkentäisessä yhteydessä varataan käyttöön koko kaistan leveys. Piirikytkentäinen verkko voi olla esimerkiksi vana puhelin Pakettikytkentäinen yhteys varaa kaistasta vain paketin lähettämiseen tarvittavan kaistan. Pakettikytkentäistä mallia käytetään esimerkiksi internet:ssä. Solukytkentäinen tiedonsiirtotapa reitittyy siten, että yhteyden reitille varataan ensin tarvittava kaista, ja sen jälkeen liikennöinti tapahtuu tätä reittiä pitkin.ATM esimerkkinä ADSL-modeemi. Piirikytkentäisessä yhteydessä varataan lähetettä varten koko tarvittava kaistan leveys esim. vanha puhelin. Pakettikytkentäisessä yhteydessä eri varsinaisesti varata yhteyttä, vaan paketit reitittyvät verkossa lähtöpisteestä päätepisteeseen.

Luentopäivä 2:

Point-to-point protokolla=kahden pisteen välinen yhteys

Point to multipoint protokolla=YHDEN PISTEEN USEAT YHTEYDET

Protokolla voi olla erilainen verkon sisällä, kuin verkkojen välillä.

Protokollan tehtävät:

-Segmentointi ja kokoaminen

  • ATM-paketti 5+48–> ei voida siirtää kerrallaan välttämättä suuria tiedostoja
  • Kokoaminen on segmentoinnin vastakohta
  • Bluetooth–>sama data lähetetään 3 kertaa–>hidastaa verkkoa
  • Jos lähetettä pilkotaan pienempiin paketteihin, ohjaustiedon määrä kasvaa samassa suhteessa.
  • Paketointi on ohjausinformaatio + pilkottu data

-Yhteyden valvonta

-Yhteyden hallinta

Globaalin yhteyden etuna on, että kuka tahansa voi ottaa yhteyden tietokoneeseen. DHCP jakaa ip-osoitteita, jotka linkitetään palveluntarjoajan sivustoon. Tämä auttaa siinä, että erillisiä IP-osoitteita ei tarvita niin paljon. IP osoitteiden loppuessa ollaan siirtymässä IPV 6-osoitteistoon.

Kanavointi on tapa, jolla voidaan tehostaa yhteyden käyttöä (Esim. ADSL)

gprs–>käytetään useampaa siirtokanavaa.

2. LUENTO

Protokollan tehtävä

Protokollien tehtävänä on luoda yhteys kommunikoivien ”olioiden” välille. Protokolla voi määrittää toiminnan reunaehdot sanoille mitä, kuinka ja koska. Protokolla perustuu valmistajien yhteisiin sopimuksiin ja standardeihin siitä, miten tietojärjestelmä on rakentunut. Protokolla eli ns.standardi helpottaa lähetystä kohteen ja lähteen välillä. Protokolla koostuu:

Syntax→sanasto, tiedon muotoilu ja signaalitasot Semantics→ Toimintalogiikka Timing→ajoitus

Protokollan jaottelu

Protokolla voidaan jakaa kolmeen osaan:

Syntaksi (Syntax)=sanasto, tiedon muotoilu esimerkiksi pakettien kentät ja signaalitasot

Semantiikka (Semantics)= Tällä tarkoitetaan toimintalogiikkaa eli toimenpiteitä silloin, kuin paketti saapuu jne.

Ajoitus (Timing)= Pakettien järjestys ja siirtonopeus

2.3 Standardisoidut protokollat,kommunikointijärjestelmät ja erilaiset protokollien toiminnot

Luennolla 5.10.2012 käsiteltiin standardoituja protokollia, joiden tarkoituksena on mm. Pienentää tarvittavien erillisten yhteyksien määrää. Tarkasteltavassa case:ssa oli 4 lähdettä ja 3 päätepistettä. Jos protokolla ei ole standardoitu, erillisten implementoitujen protokollien määrä on yhteensä 24 ja käytössä o 12 erillistä protokollaa. Kun taas standardoitu protokolla on käytössä, tarvittavien erillisten protokollien määrä putoaa yhteen protokollaan ja 7 implementaatioon.

2.3.1 Kommunikointijärjestelmät

Kommunikointijärjestelmät voidaan jakaa neljään pääluokkaan:

Point-to-point= kahden pisteen välinen yhteys

Point-to multipoint=”Broadcast-yhteys”=yksi lähettää muille, kommunikointi yhden pisteen kautta.

Switched Network= verkon jäsenet ovat yhteydessä toisiinsa verkon kautta

Internet= useita erillisiä verkkoja on yhdistetty toisiinsa

Protokollilla on erilaisia toimintoja riippuen siitä, mihin protokolla on tarkoitettu.

2.3.2 Segmentointi ja kokoaminen (segmentation and reassembly)

Tämän protokollan tarkoitus on, että isot datalohkot voidaan pilkkoa pienemmiksi lähetystä varten ja kokoaminen takaisin alkuperäiseen muotoon tapahtuu vastaanottavassa päässä. Tämä toimenpide pitää tehdä, koska pieniä datalohkoja käsittelevä kerros ei pysty käsittelemään isoja datalohkoja. Protokollan päätehtävänä on datavirtojen välitys kahden olion välillä.

Syyt: -tasaisempi liikenne verkossa -verkko hyväksyy vain tietyn kokoiset datalohkot esimerkiksi ATM=53 tavua ja Ethernet 1526 tavua. -tehokas virheenkorjaus -mahdollistaa pienmmät vastaanotto-ja lähetyspuskurit -tarkastuspiteiden käyttö on mahdollista

Haitat:

  • Ohjausinformaation määrä kasvaa, kun datalohkoja pilkotaan pienemmiksi
  • Paketin saapumisesta voi aiheutua keskeytys. Mitä enemmän paketteja, sitä enemmän keskeytyksiä
  • Yksittäisten datapakettien käsittelyyn käytettävä aika kasvaa

2.3.3 Paketointi

Paketointi (encapsulation) tarkoittaa sitä, että siinä tiedostoon lisätään ohjausinformaatiota esimerkiksi lähettäjä ja vastaanottaja. Ohjausinformaatio voi liittyä myös virheenkorjaukseen ja näissä tapauksissa informaatioon voidaan lisätä virheenkorjauskoodi(esim. pariteetti)

2.3.4 Yhteyden hallinta – Yhteyden hallintaan (Connection control) tarkoitetun protokollan tehtävänä on hallita yhteyttä siten, että pakettien törmääminen estetään ja yhteys on toimiva

2.3.5 Toimitusjärjestys – Toimitus oikeassa järjestyksessä (ordered delivery) . Tämän protokollan tehtävänä on valvoa, että paketit lähetetään ja tulkitaan vastaanottavassa päässä oikeassa järjestyksessä.

2.3.6 Vuon valvonta – Vuon valvonta (flow control) tarkoittaa sitä, että lähetysnopeus säädetään oikealle tasolle, että vastapää saa otettua vastaan lähetyksen. FLOW-control korostuu huonoilla yhteyksillä, joilla joudutaan usein yhteysnopeuksia pudottamaan.

2.3.7 Virheiden havainnointi –Virheen havainnointi (Error control) tarkoittaa sitä, että tämän protokollan tehtävänä on tarkkailla yhteyden laatua ja virheiden määrää paketeissa. 2.3.8 Osoitteet – Osoitteet (Addressing)
tämän protokollan mukaan paketteihin liitetään tietty ohjaustieto, joka ohjaa paketit oikeisiin osoitteisiin 2.3.9 Kanavointi – Kanavointi (Multiplexing)
tarkoittaa yhteyden jakamista erillisiin osiin. Erillisissä osissa voidaan siirtää erilaista tietoa. 2.3.10 Kuljetuspalvelut Kuljetuspalvelut (Transmission services)

Luentopäivä 3:

Luentopäivä 4:

Kanavointi

Kotitehtävä 1

Kotonani on ADSL-internet yhteys ja ADSL-modeemi. Modeemi on liitetty langattoman reitittimen tukiasemaan, joka muodostaa kotiin WLAN-verkon. Wlaniin ovat yhteydessä 2 x puhelinta, tablet tietokone, tietokone, TV ja APPLE TV. Matkapuhelimet ja tablet-tietokone ovat erikseen yhteydessä GSM-verkon tukiasemaan ja sitä kautta internettiin. Tietokoneen, tabletin ja puhelimien kautta pääsen internettiin. Internetissä käytän esimerkiksi sähköisiä lehtiä, FACEBOOK:ia, ja lataan tietokoneelle TV-ohjelmia. Vuokraan elokuvia esim.anytime-palvelusta. Tietokoneilla ja puhelimilla lataan musiikkia Spotify-palvelusta ja ITunes:sta. Käytän puhelinten ja tablet-tietokoneen GPS:ää navigointiin. GPS:ää käyttäviä palveluita minulla on ainakin Navigon ja karttaselain.

Laitteet:

  • TV+ kaukosäädin
  • ÄLYPUHELIN x2
  • APPLE TV+kaukosäädin
  • BLUERAY+kaukosäädin
  • TIETOKONE
  • KANNETTAVA TIETOKONE
  • TABLET-TIETOKONE
  • LANGATON NÄPPÄIMISTÖ
  • LANGATON HIIRI
  • MIFI

0382271_kotiverkko.pptx

1.

Kotitehtävä 2

Tehtäväkuvaus: Valitse haluamasi aihealue ja etsi siihen liittyvä protokolla. Tutustu protokollaan ja mieti kuinka protokolla vaikuttaa valitsemasi aihepiirin toimintaan. Esitä www-osoite käyttämääsi protokollaan.

Internet adressing IPV4= Vanhanmallinen IP-osoitteisto, jota korvataan IPV6:lla http://tools.ietf.org/html/rfc791. TTätä protokollaa tarvitaan 7-portaisen OCI-mallin 3.Verkkokerroksella.

UDP-protokolla–> Sähköposti, liikkuva kuva. Eroaa TCP/IP:stä siten, että saapuneista paketeista ei tule kuittauksia. Protokollaa käytetään kuljetuskerroksella. http://tools.ietf.org/html/rfc768

DHCP-protokolla on ns. verkkoyhteys protokolla. Sitä käytetään verkkolaitteiden konfigurointiin niin, että kommunikointi on mahdollista IP-verkossa. http://tools.ietf.org/html/rfc1531

Kotitehtävä 3

Siirtotie 1. WLAN

Langaton verkko toimii taajuusalueilla 2,4GHz ja 5GHz. 5GHz taajuusalue on yleensä vapaampi kun taas 2,4GHz alueella on paljon käyttäjiä. Wlan verkko tunnetaan IEEE standardiana 802.11 joista yleisesti käytetään seuraavia versioita. •802.11a 5GHz/54Mbps •802.11g 2,4Ghz/54Mbps nopeuksinen verkko. •802.11n Käyttää molempia taajuusalueita ja max.300Mbps

Langattoman verkon salauksena käytetään wep, wpa tai wpa2 salausta joista ainoastaan viimeistä voidaan pitää luotettavana ja tätäkin ainoastaan käytettäessä pitkiä salasanoja.

WLAN reititin on WAP610N langaton N-tegnologian reitin joka tukee standardeja: IEEE 802.3u, 802.11g, 802.11b, 802.11a, 802.11n. Laite toimii 2,4GHz ja %GHz taajuusalueella. Laitteessa on 3 sisäistä antennia. Laite kykenee wap2 salaukseen ilmarajapinnassa.

Siirtotie 2. ADSL2+

Siirtotie tunnetaan myös ITU standardina G992.5. Siirtotie kykenee teoreettisesti 24Mbit/s nopeuteen mutta tyypillisesti nopeudet jäävät n.15Mbps tietämille tai alle koska maksimaalinen nopeus vaatisi hyvän puhelinverkkokaapeloinnin ja lyhyen siirtoetäisyyden. Nopeampi ADSL tiedonsiirto saadaan aikaan laajentamalla siirtokanava 1,1MHz taajuusalue 2,2MHz laajuiseksi. Kaikkien rakennusten kaapelointi ei kuitenkaan ole kyllin hyvää tähän, joten nopeushyöty voi jäädä saavuttamatta. Datan kapselointiin ADSL siirtokanava käyttää ATM tekniikkaa.

Siirtotie 3 HDMI High-Definition Multimedia Interface on kuvan ja äänen digitaalinen siirtotie jossa on korkea siirtonopeudeus ja pieni liitin. Kodissani hd,i kaapeli on yhdistetty television ja Bluray soittimen välille. Tekniikka on kuvan osalta sama kuin DVI siirtotiessä. Full HD on nykyään yleisin standardi.

Viikoittainen ajankäyttö

Luentoviikko 1 Lähiopetus: 6 h

Luentoviikko 2 Luentoviikko 3 Luentoviikko 4