meta data for this page
  •  

Oppimispäiväkirja

Petri Karvisen oppimispäiväkirja.

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 tarkoittaa viestien kuljetusta paikasta toiseen, ja sitä miten tietoliikenneverkosto kyseisen toimenpiteen hoitaa. Viestit voivat mitä tahansa informaatiota, kuvia, ääntä, videota, tekstiä… vaikka vain satunnaisia bittejä. Tietoliikenne on nykypäivänä olennainen osa elämää, ja lähestulkoon kaikki mahdollinen asiointi, viihteestä puhumattakaan, on mahdollista tietoliikenteen avulla.

Olennaisia käsitteitä esimerkiksi: Internet, TV, GPS ja matkapuhelinverkot (esim. 3G)

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

Opin tietoliikennejärjestelmien kerrosrakenteesta, joka muistuttaa oleellisesti esimerkiksi kirjeen postitusta. Päivän tärkein asia oli mielestäni saada jonkinlainen kuva siitä, mitä tietoliikennejärjestelmissä tapahtuu pinnan alla, käyttäjälle näkymättömissä.

Luentopäivä 2:

Opin protokollien tärkeydestä ja toiminnoista (esim. segmentointi ja virheen paikantaminen sekä -korjaus), sekä erilaisista siirtoteistä (langaton vs. langallinen, valokuitu / parikaapeli).

Luentopäivä 3:

Luentokalvojen perusteella kolmannen luennon tärkeimpiä asioita olivat analogisen signaalin digitalisointi eri metodeita käyttäen, sekä kyseiselle signaalille tehtävät jatkotoimenpiteet, esim. encoodaus tai modulointi, joiden avulla signaalin virheensietokykyä voidaan nostaa, sekä lähettäjän ja vastaanottajan välistä synkronisaatiota parantaa.

Luentopäivä 4:

Luennon tärkeimpiä asioita olivat signaalien multipleksointi, joka mahdollistaa useiden eri vastaanottajille menevien signaalien kuljettamisen samaa siirtotietä hyväksikäyttäen, esimerkiksi jaottelemalla eri signaalit eri taajuuksille. Tärkeää oli tämän lisäksi verkkojen rakenteet (esim. solmutyyppinen verkko, jossa signaali toimitetaan lähettäjältä vastaanottajalle käyttäen useita siirtopisteitä), sekä se miten verkkojen tehokkuutta voidaan parantaa fiksulla signaalien reitittämisellä.

Luentopäivä 5:

Kalvojen perusteella, sain hyvin yleiskuvaa moderneista siirtoverkoista (3G, LAN), ja niiden käyttämistä tiedonsiirtomenetelmistä. Lisäksi selvisi asioita esimerkiksi lähiverkkojen reititysmahdollisuuksista, ja niihin käytetyistä komponenteista (sillat, kytkimet, keskittimet), sekä siitä kuinka Internet muodostuu pienemmistä verkkokokonaisuuksista, jotka keskustelevat toistensa kanssa sovituiden protokollien välityksellä.

Kotitehtävä 1

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

Oma kämppä. Läppäri kytkettynä kaapelilla kämppiksen verkkopurkkiin, joka taasen kytketty taloyhtiön sponsoroimaan LNET-palvelimeen, jota kautta Internet yhteys lopulta muodostuu. PS3 kiinni omassa verkkorasiassani ilman reitittimiä, sekin luonnollisesti LNET:n netissä siis kiinni. PS3:n ohella löytyy myös PSP käsikonsoli, joka joskus tulee PS3:een USB-liittimellä yhdistettyä jonkinlaista tiedonsiirtoa, esim. pelin siirtämistä, varten.

Löytyy myös ikivanha putkitelkkari, joka on taloyhtiön antenniliittimeen yhdistettynä digiboksin kautta, ja matkapuhelin, jossa on DNA:n matkapuhelinliittymä. Muutakin elektroniikkaa hyllystä löytyy, mutta kyseiset värkit eivät juurikaan ole olleet käytössä viimeaikoina.

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.

Käytössäni olevia protokollia ovat esimerkiksi

- IP, Internet Protocol, joka mahdollistaa tiedonsiirron Internetin välityksellä. Tarkemmin katseltuna, käytössäni oleva Internet Protokolla IPv4 on itseasiassa protokollakokonaisuus.

http://technet.microsoft.com/en-us/library/dd392264(v=ws.10).aspx

- Protokollakokonaisuus nimeltä UPnP, Universal Plug 'n Play, jonka avulla esimerkiksi PS3 tunnistaa siihen kytketyt laitteet, vaikka USB muistitikun tai -näppäimistön, automaattisesti.

http://fin.afterdawn.com/sanasto/selitys.cfm/upnp

- FTP, File Transfer Protocol. Tämä protokolla mahdollistaa tiedonsiirron oman tietokoneeni, ja kämppiksen serveripurkin välillä.

http://en.wikipedia.org/wiki/File_Transfer_Protocol

WLAN-artikkelista kurssiin liittyviä asioita voisivat olla esimerksi langattomien verkkojen kilpailevat standardit, sekä niiden käyttämät taajuuskaistat.

Kotitehtävä 3

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.

- PSP:n yhdistäminen PS3:een Wi-Fi:n välityksellä. Siirtotienä ilma, ja taajuuskaista on 2.4 GHz alueella. Laitteiden käyttämä standardi on IEEE 802.11b. Signaalin koodaus suoritetaan käyttämällä complementary code keying nimistä metodia.

http://fi.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11#802.11b http://en.wikipedia.org/wiki/Complementary_code_keying

- Nokian aikalailla kehnon hands-free kuulokkeen liittäminen matkapuhelimeen Bluetoothin välityksellä. Siirtotienä jälleen ilma, ja käytetty taajuskaistakin on samalla taajuusalueella (2.4GHz). Bluetoothin käyttämä modulaatio on nimeltään Gaussian frequency shift keying.

http://fi.wikipedia.org/wiki/Bluetooth#Modulaatio

- USB muistitikun liittäminen tietokoneeseen tiedonsiirtoa varten. Koska muistitikku liitetään tietokoneeseen fyysisesti, käytettävä siirtotie on on siis kaapeli. Tikussa käytettävä tietojärjestelmä on tällä hetkellä FAT, mutta tiedonsiirtojärjestelmän koodauksesta en kyllä osaa sanoa mitään.

Kotitehtävä 4

- PSP yhdistyy PS3:een käyttäen Wi-Fi verkkoa. Koska verkon rakenne on ad-hoc tyyppinen, minkäänlaista erillistä reititinjärjestelmää ei käytetä, vaan PSP ja PS3 keskustelevat suoraan toistensa kanssa toimien itse reittimenä. Konsolit itsessään lähettävät signaalia “flooding”-menetelmällä, joten esimerkiksi PSP:n lähettämä yhteyskutsu löytää tiensä kyllä mihin tahansa lähistöllä olevaan PS3-järjestelmään, mikäli se on vastaanottotilassa. Pakettien koodauksen takia kuitenkin vain yksi ennaltamäärätty PS3 (tai PSP) voi vastata kutsuun.

Kotitehtävä 5

Tehtävä: ladata internetistä valokuva omalle koneelle.

Tietokoneeni käyttää kämppiksen lähiverkkoa reitittimenä, jonka avulla se pystyy keskustelemaan taloyhtiön LNET Internetpalveluntarjoajan kanssa. Yhteyttä muodostettaessa ja sen aikana, koneeni keskustelee suoraan vain kämppiksen reititinpurkin kanssa. Koneeni lähettää reitittimelle paketin joka on indeksoitu tulevaksi minun koneeltani. Reititin välittää sen eteenpäin LNET palvelimelle, lisäten pakettiin oman, LNET:n jo sille määrittämän, IP-osoitteen. Kokonaispaketti LNET:lle saapuessa näyttää jotakuinkin tältä:

[REITITTIMEN IP OSOITE] [MINUN KONEENI INDEKSI] [HALUTTU SUORITETTAVA TOIMENPIDE]

LNET verkko suorittaa halutun toimenpiteen, tässä tapauksessa valokuvan lähettämisen, ja palauttaa paketin reittimelle. Reititin tunnistaa saapuvan paketin olevan minun koneelleni siinä olevan indeksin avulla, ja lähettää sen eteenpäin koneelleni. Valokuva ladattu.

Toimenpiteessä käytettäviä protokollia ovat esimerkiksi yleinen tiedonsiirtoprotokolla, jonka avulla koneeni välittää tietoa reitittimen kautta, ja Internet protokolla, jonka avulla reititin välittää tietoa Internetiin.

Toimenpiteeseen käytetään kahta erilaista siirtotietä (ainakin). Oma koneeni on yhdistetty reitittimeen käyttäen parikaapelia, ja reititin on vastaavasti yhdistetty taloyhtiön verkkopurkkiin myöskin parikaapelilla. Koska verkkopurkki välittää tietoa eteenpäin kaikille talon asukkaille samanaikaisesti, on lähestulkoon välttämätöntä, että sen käyttämä siirtotie on valokaapeli tarvittavan kaistanleveyden mahdollistamiseksi. Riippuen siitä minkälainen verkkorakenne palvelimella, josta valokuva ladattiin, on, saattaa myös muunlaisia siirtoteitä esiintyä.

Oletettaen, että taloyhtiön verkko hyödyntää todellakin valokaapelia, todennäköinen multipleksointimetodi on asynkroninen TDMA, eli jokaiselle asukkaalle annetaan siirtoväylää tarpeen mukaan. Tiedonsiirron reitittäminen oman talon sisällä toimii luultavasti yksinkertaisen Ethernet verkon välityksellä, johon jokaisesta asunnosta löytyvä verkkoliitin on kytketty. Talon ulkopuolelle lähtevä valokaapeli voi taasen kulkea joko yhteen tai useampaan solmupisteeseen, voiden välityksellä tietoa viedään eteenpäin.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6 h

  • Luentoviikko 2
  • Luentoviikko 3
  • Luentoviikko 4

Pääsivulle