Jiri Muston WIKI-sivut

Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Oma näkemykseni tietoliikenteestä on laitteiden välinen kommunikointi, sekä ihmisten välinen kommunikointi laitteiden välityksellä. Esimerkiksi kuinka ihmiset kommunikoi puhelimien, internetin, television tai radioiden välityksellä. Tai jos laitteiden välisestä kommunikoinnista puhutaan, niin kuinka tietokone keskustelee internetin välityksellä älypuhelimen tai toisen tietokoneen kanssa. Tai kuinka sähkölaitteet voidaan liittää verkkoyhteyteen ja joku muu monen sadan kilometrin päästä voi esim. sammuttaa tai sytyttää asuntosi valot.

Käsitteinä tulee mieleen WLAN, WAN, LAN, bluetooth, tiedonsiirto, TCP/IP, GPS, data, DHCP ja VPN.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

  • Päivän aihe: Kurssin yleiset asiat, kerrosarkkitehtuuri, kommunikointimallit, yleiskatsaus aihealueeseen ja tuleviin aiheisiin
  • Päivän tärkeimmät asiat: Protokollat ja kerrosmalli
  • Mitä opin tällä kertaa: Tiesin kerrosmallin idean ja olisin jopa osannut selittää minkä kautta sähköpostin pitää kulkea päästäkseen lopulta vastaanottajalle, mutta opin tarkemmin ymmärtämään miksi näin tapahtuu. Opin myös selittämään paremmin porttien ja IP-osoitteiden merkityksen ja tarkoituksen.
  • Jäi epäselväksi: Varsinaisesti ei jäänyt mitään epäselväksi, mutta olisin halunnut tietää tarkemmin ja syvemmin käydyistä aiheista. Eiköhän tulevilla luennoilla sitten selviäkin tarkemmin asiat.

Luentopäivä 2:

  • Päivän aihe: Protokollat, siirtotiet, tietoliikenteen stadardointi
  • Päivän tärkeimmät asiat: Protokollien toiminnot, erilaiset siirtotiet
  • Mitä opin tällä kertaa: Protokollien erilaiset toiminnot, tietoliikenteen standardeista vastaavat organisaatiot
  • Jäi epäselväksi: Mitä väliä on taajuuskaistan leveydellä? Suurempi kaista, parempi siirrettävyys? Entäs haittapuolet?

Luentopäivä 3:

  • Päivän aihe: Tietoliikenteen siirtotiet
  • Päivän tärkeimmät asiat: Tiedon liikkumista, virheiden korjausta ja analogisuuden/digitaalisuuden eroja
  • Mitä opin tällä kertaa: Virheiden tunnistamista ja korjaamista, dekoodaus
  • Jäi epäselväksi: -

Luentopäivä 4:

  • Päivän aihe: Kanavointi
  • Päivän tärkeimmät asiat: Piiri- ja pakettikytkentä, reitiys
  • Mitä opin tällä kertaa: Televisiolähetykset ovat kanavoituja, jokainen lähetys tulee omalla taajuudellaan. En koskaan tullut ajatelleeksikaan asiaa nyt ymmärrän paljon paremmin miksi televisiossa on eri kanavat sekä paljon muutakin kanavoinnista.
  • Jäi epäselväksi: Ymmärsin kyllä pakettidatan ja sen liikenteen, mutta mietin että onko mahdollista pakettien olla niin suuria, että ne tukkisivat koko verrkoväylän ja näin eivät siirtyisi mihinkään? Ainahan on joku algoritmi niitä hajottamassa pienempiin paketteihin, mutta olisiko mahdollista vahingossa ohittaa se ja näin saada koko siirtotie jumiin, kun paketit ovat liian suuria siirrettäviksi.

Luentopäivä 5:

  • Päivän aihe: Tietoturva, erilaiset verkot, ruuhkanhallinta, kokonaiskuva
  • Päivän tärkeimmät asiat: matkapuhelinverkot ja tietoturva
  • Mitä opin tällä kertaa: ruuhkanhallinnasta ja mitä topologia tarkoittaa
  • Jäi epäselväksi: -

Mitä opin kurssin aikana

Sain kurssin aikana paremman kokonaiskuvan tietoliikenteestä, opin kerrosmallin ja sen merkityksen, opin miten tieto liikkuu paikasta toiseen paketteina tai millaisia protokollia kaikkeen tähän liittyy. Sain myös vastaukset kysymyksiini ensimmäisen luentoviikon tehtävistä. Peruskurssiksi kurssilla oli paljon asiaa ja osa asiasta jäi kyllä mieleen, mutta osa meni vähän ohi korvien. Liikaa informaatiota aina yhden päivän aikana, olisi ollut helpompaa, jos tunnit olisi olleet joka perjantai ~4h, kuin joka toinen perjantai ~7h, mutta kyllä kurssista jäi asioita mieleenkin onneksi, eikä mikään turha kurssi ollut.

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

Luo kuva työpaikan/kodin/kämpän/jonkin tutun paikan tietoliikenteeseen kuuluvista laitteista, niiden käytöstä ja jopa yhteen linkittymisestä sekä niissä käytetyistä palveluista.

Lähetin → Radio & TV, Internet (Modeemi - WLAN) → Tietokone & älypuhelin & kannettava & PS3

Kirjaa näkyville kolme mielestäsi tärkeintä kysymystä, jotka haluat selvittää:

1. Miten bluetooth-yhteys toimii? 2. Puhelimet olivat alunperin langallisia. Mikä mahdollisti siirtymisen langattomaan puhelunvälitykseen? 3. Mitä eroja ja kuinka erilaiset 1G, 2G, 3G ja 4G -verkot toimivat?

Kotitehtävä 2

Selvittäkää 3 eri protokollaa joita omassa ympäristössänne on käytössä ja etsikää protokollan standardi/määritelmä ja liittäkää kotitehtäväänne linkki ko. protokollaan.

Verkkokerros IP-protokolla (Internet Protocol) http://tools.ietf.org/html/rfc791

Nettisivujen selaamiseen ja editointiin tarkoitettu protokolla HTTP (Hypertext Transfer Protocol) http://fi.wikipedia.org/wiki/HTTP

Sähköpostin lähetykseen liittyvä protokolla(Simple Mail Transfer Protocol) http://www.ietf.org/rfc/rfc2821.txt

Tutustukaa WLAN artikkeliin (wikissä pääsivulla kohdassa muuta materiaalia) ja pohtikaa mikä on kurssin kannalta tärkeää, millaisia kysymyksiä, epäselvyyksiä artikkeli herättää ?

- Jos myöhemmin tulee 60 gigahertsin taajuudella toimivia älypuhelimia, niin miten ne toimivat yhteistyössä vanhempien mallien kanssa, jotka käyttävät eri taajuutta? Tai ylipäätänsä miten sujuu yhteistoiminta eri taajuuksilla toimivien laitteiden välillä?

- Toisaalta suuremmat siirtonopudet vaativat enemmän tehoja laitteelta, joten älypuhelimen ja tabletin akunkesto vähenee. Samalla pitäisi siis kehittää kestävämmät akut, sillä nytkin jatkuva datasiirron käyttö älypuhelimessa samanaikaisesti monen sovelluksen kanssa vähentää akun keston muutamiin tunteihin.

Kotitehtävä 3

Liikennevastaanottimen (radiovastaanotin) siirtotie on johtimeton ja se toimii 500kHz-30MHz taajuudella.

Antenni TVn siirtotie myös johtimeton. Kanavien keskitaajuudet vaihtelevat olinpaikasta riippuen Suomessa 480MHz-780MHz välillä.

Kaapeli TV taas käyttää koaksaalikaapelia (mahdollisesti valokuitua palveluntarjoajalta kyseiseen taloon) siirtotienään ja siellä kulkee digitaalinen signaali DVB-C.

Kotitehtävä 4

VoIP-ohjelmistot (mm. Mumble, Ventrilo, TeamSpeak ja Skype) ovat kaikki pakettikytkentäisiä. Puhee muutetaan digitaaliseen muotoon ja siirretään sitten pakettina verkon yli. Jos vastaanottaja käyttää kännykkää, paketti siirretään läheiseen puhelinkeskukseen jossa se muunnetaan paikallispuheluksi. Internetin välityksellä saadaan maksimi tehokkuus, kun käyttäjät kytketään samaan palvelimeen, jolloin siirtotie ei ole kovin pitkä käyttäjältä toisille. Toisaalta vaikka tehokkuus maksimoitaisiin, se ei siltikään estä internetin ruuhkautumista kun käytetään useita verkkosovelluksia samaan aikaan. Tämä taas vaikeuttaa ja hidastaa pakettien siirtymistä ja niitä saattaa matkalla jopa eksyä tai kadota huonoimmissa tapauksissa, jolloin syntyy viivettä puheessa.

Kotitehtävä 5

Kokonaiskuva sovelluksen käyttäytymisestä eli pohtikaa yksittäisen sovelluksen (oma valinta) toimintaa aina sovellustasosta varsinaiseen bittien siirtoon. Pyrkikää luomaan kokonaiskuva, jossa kurssilla käydyt asiat nivoutuvat yhteen. Tietoturva eli tutustukaa tietoturva-asioihin kappaleen 23 (ja 24) mukaisesti ja liittäkää tietoturva aiemmin käsiteltyihin konteksteihin.

Otetaan sovellusesimerkiksi vaikkapa SSH-etäyhteys, vaikka SSH itsessään tarkoittaa salatun tietoliikenteen protokollaa. SSH-asiakasohjelmalla otetaan yhteys SSH-palvelimeen, jotta päästään käsiksi toiseen tietokoneeseen. Tietokoneelta lähetetään yhteyspyyntö palvelimelle, josta tulee vastaavasti takaisin käyttäjätunnuksen ja salasanan kysely, jotta voidaan varmentaa yhteydensaajan oikeudet. Tämän jälkeen käyttäjä saa palvelimelta salausavaimen, jonka jälkeen pääsee käsiksi etäyhteydellä tietokoneen tiedostoihin. Data itsessään kulkee samalla tavalla, kuin internetissä yleensä: Koneelta modeemiin joko analogisesti tai digitaalisesti, modeemilta palvelun tajoajalle digitaalisesti, sieltä taas eteenpäin toiselle palveluntarjoajalle tai reitittimelle, reitittimeltä toiseen modeemiin ja sieltä kyseiseen tietokoneeseen analogisesti tai digitaalisesti. Kun koneiden välille saadaan putkiyhteys, tapahtuu tiedonsiirto nopeammin, sillä datapaketteja ei tarvitse purkaa IP-tasolle, selvittääkseen minne se on menossa, vaan koneilla on suora yhteys toisiinsa ja IP-osoite on näin ollen aina sama.

Tietoturva.

Tietoturvan tarkoitus on suojata tietokone ulkopuolisilta hyökkäyksiltä. Kuten puolustusvoimat suojaa maataan naapurvaltioilta. Tietoturvan täytyy olla luotettava, tehokas ja suuri haittaohjelma tietokanta. Eli sillä täytyy olla tiedot tunnetuista viruksista ja haittaohjelmista voidakseen tehokkaasti löytää ja poistaa ne. Haittaohjelmatyyppejä on monenlaisia: viruksia, matoja, botteja, vakoiluohjelmia, troijalaisia ja ties mitä. Tekijänä voi olla hakkeri tai aivan tavallinen ihminenkin, joka on käynyt itse asentamassa toisen koneelle esimerkiksi vakoiluohjelman.

Vastaavasti tietoturvaohjelmia on monilta eri jakelijoilta. On F-secure, Norton, Microsoft Security Essentials, Spybot S&D, Ad-aware, Avast! ja vaikka mitä muita. Jotkut ovat ilmaisia, toiset taas maksullisia. Maksullinen ei suoraan kuitenkaan tarkoita, että se olisi parempi kuin ilmainen. Monet ilmaiset ohjelmat ovat melkeinpä yhtä hyviä, jotkut parempia kuin toiset maksulliset. Mutta paras tietoturva on terve järki. Itse päätät millä sivuilla surffailet, kannattaako siis mennä lataamaan crackeja netistä sillä riskillä, että siellä on vakoiluohjelma mukana vai ostaa ohjelma laillisesti?

Haittaohjelmia voi tulla monesta eri paikasta, mutta pääasiallisesti kaikki tulevat internetin välityksellä, joten kaikki laitteistot, jotka ovat yhteydessä internettiin, ovat aina jonkinlaisessa vaarassa. Mutta internetyhteys ei ole aina välttämättömyys haittaohjelman saamiseksi. Esimerkkinä kuinka yhden ydintehtaan tietokoneet kaatuivat ilman internetyhteyttäkin (tai oli siellä sisäinen yhteys kaikkien koneiden välillä), kun joku ajattelematon työntekijä laittoi yhteen tietokoneeseen kiinni oman muistitikkunsa, johon oli vahingossa joutunut yksi haittaohjelma. Ja ei aikaakaan kun tehtaan kaikki tietokoneet olivat saastuneita. Eli haittaohjelmat voivat siirtyä tiedostojen mukana muistitikulle, CD-levylle tai mille vain ja sitä kautta siirtyä uuteen tietokoneeseen.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6 h, kotitehtävät: 2h

  • Luentoviikko 2

Lähiopetus: 6 h, kotitehtävät: 3h

  • Luentoviikko 3

Lähiopetus: 0 h, kotitehtävät: 2h+1.5h

  • Luentoviikko 4

Lähiopetus: 6 h, kotitehtävät: 2h

  • Luentoviikko 5

Lähiopetus: 6 h, kotitehtävät: 3h


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