meta data for this page
  •  

Oppimispäiväkirja

Ennakkonäkemys aihealueesta

Tietoliikennetekniikka on nähdäkseni varsin laaja käsite. Se pitää sisällään monta eri kerrosta tiedonsiirrossa. Fyysinen verkon rakenne ja sen toiminta eri ohjelmistojen avulla on haasteellinen kokonaisuus hallita. Myös jaoittelua voidaan tehdä riippuen verkon tyypistä päätelaitteiden ja palvelinten välillä. Lisäksi vaatimukset tietoliikennetekniikalle vaihtelevat hyvin paljon riippuen onko kyseessä yksityis- vai yrityskäyttö.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

Ensimmäinen luento pitää sisällään kommunikointimallin, joka kuvaa tietoliikenneprosessia. Kyseinen malli oli terminä uusi vaikka sisällöltään osa asioista oli ennestään tuttuja. Toisena asiana oli kerrosarkkitehtuuri. Siinä esitetty 3 kerroksen teoreettinen malli oli hyvin havainnollistava kommunikointiin liittyvistä osatekijöistä. Kolmantena asiana oli protokolla. Siinä esitetty protokollan tietoyksikkö (PDU) oli käsitteenä uusi. Neljäntenä asiana oli OSI ja TCP/IP. Näiden kahden eri arkkitehtuurin yhteys toisiinsa ja eroavaisuudet eivät olleet niin selkeitä aiemmin.

Luentopäivä 2:

Toinen luento pitää sisällään asiaa protokollien yleisistä toiminnoista. Perustoimintoja useita ja niistä oli esitetty luennolla kahdeksan. Toisena asiana oli tietoliikenteen standardointi. Esitetyt standardointiorganisaatiot eivät olleet aiemmin muuten kuin nimeltä tuttuja. Kolmantena asiana oli siirtotiet. Aihealueena se oli varsin laaja kun siihen kuuluu sekä johtimillisia että johtimettomia siirtoteitä. Lisäksi käytetyillä signaaleilla on vielä omia ominaisuuksiaan.

Luentopäivä 3:

Kolmas luento pitää sisällään signaalin koodaustekniikoita. Eri tekniikoita on useita ja niiden eroavaisuuksien ymmärtäminen vaatii jonkun verran paneutumista. Toisena aiheena oli tiedonsiirto. Siinä keskityttiin lähinnä signaalin muodostumiseen ja häiriötekijöihin. Kolmantena aiheena oli digitaalisen datan kommunikaatitekniikat. Siinä käsiteltiin virheen tunnistusta ja korjaamista. Neljäntenä asiana oli datalinkin hallintaprotokollat. Siinä keskityttiin tiedonkulun ja virheen hallintaan.

Luentopäivä 4:

Neljäs luento käsittelee ensimmäiseksi kanavointia. Kanavoinnin eri luokat käydään läpi ja annetaan esimerkkejä missä mitäkin käytetään. Toisena aiheena on eri kytkentäiset verkot. Tarkastelussa ovat piirikytkentä, virtuaalisen piirin pakettikytkentä ja datagram-pakettikytkentä. Kolmantena aiheena on reititys kytkentäisissä verkoissa. Esiteltynä on muutama eri strategia pakettikytkentäiseen verkkoon. Neljäntenä aiheena on ruuhkautuminen verkossa. Aihetta käsitellään yleisesti sekä myös mekanismeja sen hallintaan esitetään.

Luentopäivä 5:

Viides luento käsittelee aluksi matkapuhelinverkkoja. Verkkojen toiminta ja tekniikka käydään tässä läpi. Toisena aiheena on lähiverkot. Käsitellyksi tulevat lähiverkkojen topologiat, protokolla arkkitehtuurit, laitteet ja virtuaaliset lähiverkot. Kolmantena aiheena on nopeat lähiverkot. Aluksi on esitelty törmäyksen hallintaa ja lopuksi eri verkkotekniikoita nopeille lähiverkoille. Neljäntenä aiheena on langattomat lähiverkot jossa esiteltiin eri verkkovaihtoehtoja. Viidentenä aiheena on internetworking. Siinä käsiteltiin internetin toimintaa yleisesti, käytettyjä protokollia sekä käytännön esimerkkejä.

Kotitehtävä 1

Kuinka verkkoliikenteen priorisointi tehdään?

Kuinka tietoliikennetekniikka käsitteenä oikeasti rajataan?

Miten eri protokollat eroavat toisistaan?

Kotitehtävä 2

Kun tietokoneella tai puhelimella selaa internettiä niin silloin on tarvitaan Hypertext Transfer Protocol (HTTP), http://www.w3.org/Protocols/rfc2616/rfc2616.html .

Sähköpostia käytettäessä voidaan tarvita Post Office Protocol (POP), http://www.ietf.org/rfc/rfc1939.txt .

Kavereiden kanssa keskusteluun voidaan käyttää Internet Relay Chat (IRC) protokollaa, http://tools.ietf.org/html/rfc1459.html .

WLAN-artikkeli herätti ajatuksia langattoman verkon tiedonsiirtonopeuksista. Esimerkiksi että kuinka paljon nykyisiä taajuuksia voidaan hyödyntää vielä paremmin tehokkaammalla moduloinnilla. Myös siirtoteiden kasvava nopeus saattaa aiheuttaa pullonkauloja tiedonsiirtonopeudelle muilla tietoliikennetekniikan osa-alueilla.

Kotitehtävä 3

Esimmäinen siirtotie on ADSL-modeemin ja keskuksen välinen siirtotie jossa käytetään puhelinparikaapelia. Käytettyjä modulointitekniikoita ovat 8-QAM/PSK

Toinen siirtotie on läppärin ja ADSL-modeemin välinen siirtotie jossa käytetään ethernet-parikaapelia. Käytetty koodaus on 8B6T.

Kolmas siirtotie on puhelimen ja WLAN-tukiaseman välinen ilmatie. Käytettyjä koodauksia ovat BPSK/QPSK/FSK ja taajuusalue jolla toimitaan on 2,4 GHz.

Kotitehtävä 4

Esimerkkinä käytetty ADSL-yhteys hyödyntää taajuusjakokanavointia (FDMA, Frequency Division Multiple Access) siirtoverkon tehokkaampaan käyttöön. Käytetty tekniikka on Discrete multitone (DMT) jossa on monta kantosignaalia eri taajuuksilla.

Kotitehtävä 5

Esimerkissä käydään läpi tietokoneella tehtävää internetin selailua. Kun haluttu osoite on syötetty, selainohjelma jakaa sen hostname- ja tiedostonimi-osiin. Tämän jälkeen saadakseen hostname-osan IP-osoitteen se tekee nimipyynnön DNS-palvelimelle, joka paketoidaan UDP-datagrammiin kuljetuskerroksella. Reititysprotokolla asettaa paketin lähtemään verkkokerroksella ja antaa sen linkkikerrokselle. Se siirtää paketin fyysisen kerroksen kautta. Selain ohjelma saa DNS-vastauksen samalla tavalla takaisin ja ottaa IP-osoitteen talteen. Seuraavaksi selain lähettää TCP-yhteydenmuodostuspyynnon saatuun IP-osoitteeseen. Kun palvelin on hyväksynyt yhteydenmuodostuksen, selain lähettää HTTP-pyynnön muodostetun TCP-yhteyden yli. Verkko-, linkki-, ja fyysinen kerros toimivat samalla tapaa kuin aikaisemmilla paketeilla. Selain vastaanottaa palvelimen lähettämän HTML-sivun, parsii sen ja näyttää käyttäjälle. Jos sivu sisältää kuvia tai muuta sellaista selain tekee niistä myös pyynnöt palvelimelle. Lopuksi TCP-yhteys puretaan ja varattu portti vapautetaan.

Tietoturvan osalta esitetty internetin selailu on altis laite-, ohjelmisto- sekä datauhille. Laitetasolla esimerkiksi tarkoituksellinen tai vahingossa tapahtuva hajottaminen ovat tällaisia. Ohjelmistotasolla uhkia ovat esimerkiksi virukset. Data tasolla uhat tarkoittavat esimerkiksi tiedostojen tuhoamista tai varastamista.

Viikoittainen ajankäyttö

Viikko 1

Itseopiskelua 5 h

Viikko 2

Itseopiskelua 5 h

Itseopiskelua 5 h

Itseopiskelua 5 h

Itseopiskelua 5 h

Itseopiskelua 5 h

Viikko 3

Itseopiskelua 5 h

Itseopiskelua 5 h