VALMIS

VALMIS

Oppimispäiväkirja

Tietoliikenne on mielestäni laaja käsite, jota pystytään tutkimaan monelta eri näkökulmalta. Yleisesti tietoliikenne nähdään väylänä informaation välitykselle, joka on käytössä jokapäiväisissä laitteissa ja asioissa. Tätä näkemystä pystytään kuitenkin syventämään tutkimalla tarkemmin niitä asioita, jotka fyysisesti mahdollistavat tiedon välittämisen eri laitteiden välillä. Tietoverkko rakentuu bitti bitiltä suuremmaksi kokonaisuudeksi, jolla pystytään välittämään viestejä verkkojen rakennesäännöstöjen ansiosta.

**Luentoyhteenvedot**

Luentopäivä 1

Ensimmäisen luennon aikana käytiin tietoliikennettä kokonaisuutena(käyttötarkoitus,toimintamallit,kehitys) läpi ja tutustuttiin tietoverkon rakenteeseen. Tällä tavalla pyrittiin muodostamaan kokonaiskuva tietoverkon toiminnasta. Lisäksi perehdyttiin tietoverkkojen kerrosmallien(OSI,TCP/IP)rakenteisiin sekä protokolliin ja niiden toimintaan.

Etenkin luennolta mieleeni jäivät protokollat ja niiden niiden toiminnat omilla kerroksillaan.

Luentopäivä 2:

Toisen luentopäivän aikana tutustuttiin paremmin erilaisiin protokolliin ja niiden tehtäviin tiedonsiirtoprosessin aikana. Erilaisten protokollien perustoimintoja ovat mm. virheen havainnointi, osoitteet, kanavointi ja kuljetuspalvelut. Jotta toiminnallisuus saadaan ylläpidettyä eri järjestelmien välillä tulee yhteensopivuus huolehtia standardoinnin avulla. Standardoinnin etuna on, että saadaa useammat järjestelmät yhteensopiviksi, mutta sen huonoina puolina nähdään mahdolliset kompromissit ja standardien hidastava vaikutus teknologian kehitykseen. Datan liikkumisen mahdollistavat erilaiset fyysiset ja langattomat siirtotiet.

Luennon sisällöstä uutena asiana ilmeni langattomien menetelmien tekniset toteutukset (satelliitit, antennit, linkit, vahvistimet).

Luentopäivä 3:

Kolmannen luentopäivän aiheena oli siirtoteiden koodausmenetelmät ja tutkimme myös miten signaalia ylenpäätä käsitellään. Lisäksi tutustuimme lähetyksien virheiden tunnistusmenetelmiin.

Pidin kiehtovana erilaisten koodausmenetelmien tutustumista.

Luentopäivä 4:

Neljännen luentopäivän aiheena olivat kanavointi, piiri- ja pakettikytkentäiset verkot, reititys ja matkaviestintäverkot.

Kanavointi perustuu ns. multipleksereiden käyttöön (=yksi linja, jolla on monta kanavaa). -Kustannustehokasta ja yksittäiset sovellukset tarvitsevat vain osan kaistasta.

Kanavointi jaetaan:

  • Taajuukanavatointi ( FDMA )
  • Aikakanavointi ( TDMA )
  • Koodikanavointi ( CDMA )
  • Aallonpituuskanavointi ( WDMA )

ADSL - käyttää DMT-menetelmää

Teleliikenne ( Piirikytkentä) & Dataliikenne ( Pakettikytkentä)

Solmut & Asemat

Reititysstrategia

Luentopäivä 5

Viidennen ja viimeisen luentopäivän aikana aiheena olivat verkot ja sovellukset.

Matkapuhelinverkot & solut Jokaisella solulla on oma masto, joka toimii omalla taajuusalueella. Matkapuhelimen ja maston välinen matka toimii langattomasti, jonka jälkeen tieto viedään runkoverkossa.

Lähiverko Uutena jäi mieleen tallennusverkko SAN, joita hyödynnetään mm. pilvipalveluissa.

Lisäksi käsiteltiin erilaisia lähiverkkoja (rengas, väylä, puu, tähti)

MAC-protokollat ja niiden käyttötarkoitukset. Protokollaa tarvitaan siirtotien kapasiteetin jakamiseen sekä hallintaan.

Mitä opin kurssin aikana

Kurssi antoi paransi kokonaiskäsitystä. Aikaisempi tietopohja perustui osasiin sieltä sun täältä. Aihe on lähellä sydäntä, joten enemmänkin olisin halunnut aiheeseen tutustua.

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

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

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.

Valitsemani aihealue on internet puhelut. Nykyaikaisten älypuhelinten hyvän suorituskyvyn ja mobiililaajakaistojen ansiosta on helppo perinteisten puheluiden sijasta käyttää internet puhelua. Tämän mahdollistaa lähes “ilmaiset” puhelut verrattuna perinteisiin menetelmiin. Lisäksi internet puhelu voidaan soittaa perinteiseen puhelinverkkoon liitettyyn puhelimeen.

Internet puhelun mahdollistaa Voice over Internet Protocol-jonka ansiosta ääni saadaan siirrettyä reaaliaikaisesti verkon välityksellä. Ääni muunnetaan digitaaliseen muotoon ja siirretään paketteina verkon yli. Yleisimpiä VoIP-protokollia ovat mm. SIP, MGCP ja H.323. VoIP on mahdollistanut uuden tavan kommunikoida perinteisten menetelmien rinnalle. VoIP:pia edistää jatkuvasti kasvavat ja nopeutuvat jaalakaistapalvelut joiden ansiosta VoIP:pia voidaan käyttää varmemmin vähemmillä häiriöillä.

Linkki:

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

http://www.protocols.com/pbook/voipfamily.htm

Kotitehtävät 3

Oppimispäiväkirjan täyttö jälleen luennoilla opituista asioista. 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.

Ensimmäinen tapaus on valokuitu, jota voidaan nykypäivänä hyödyntää kotitalouksissa. Valokuitu johtaa valoa ja sen taajuus voi olla satoja terahertsejä. Itse tietojen lähetys tehdään LED- tai laservalolla, jolla päästään suuriin nopeuksiin. Valokulkee kuidun ytimessä heijastumatta suoraan päästä päähän. Valokuidun kanssa kooduksena ollaan käytetty Manchesterin koodausta tämän DC-tasapainon takia.

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

Toinen siirtotie on parikaapeli. Parikaapelissa kierretään johdinpareja toisten ympäri häiriöiden vähentämiseksi. Parikaapeleita käytetään mm. puhelin, Ethernet ja ATM-yhteyksissä. Suosituin koodaus menetelmä parikaapelilla on 8B/10B menetelmä.

http://en.wikipedia.org/wiki/8b/10b_encoding

Kotitehtävät 4

Oppimispäiväkirjan täyttö jälleen luennoilla opituista asioista. 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.

GSM - Aikajakonavavointi Perustuu signaalien aikajakoon eli viipalointiin. Jokainen lähetys jaetaan kehykseen, jotka lähetetään tietyin väliajoin. Tällä menetelmällä voidaan siirtää ääntä ja dataa. Aikajakokanavoinnin(=TDMA) huonona puolena on, että mikäli kaikki aikavälit ovat käytössä niin yhteyttä ei voida muodostaa. Lisäksi se on herkkä monitie-etenmisen häiriöille.

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

WLAN - Koodinjakokanavointi CDMA on yksi radiotien kanavanvaraustekniikoista, jossa käyttäjä voi hyödyntää saatavilla olevaa taajuskaistaa lähetyksessä ja vastaanotossa. Käyttäjien erottelu perustuu yksilölliseen koodiin, jonka lähettäjä sisällyttää vastaanottajan signaaliinsa. Tällöin vain koodin tuntema asema voi vastaanottaa sen. Tämän ansiosta useat käyttäjät voivat toimia samanaikaisesti samalla taajuusalueella häiritsemättä toistensa lähetyksiä.

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

Kotitehtävät 5

Oppimispäiväkirjan täyttö jälleen luennoilla opituista asioista. 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.

Esimerkkisovellukseksi valitsin verkkosähköpostin, joka käyttää HTTP-protokollaa.

Viesti kirjoitetaan sovelluksella, jonka jälkeen SMTP-protokolla käsittelee viestin ja siirtää sen kuljetuskerrokselle.

Kuljetuskerrokselta otetaan yhteys palveluntarjoajan palvelimeen → avataan yhteys & varmennus → paketti lähetetään → yhteys puretaan.

Tämän jälkeen verkkokerros hoitaa paketin reitityksen; seuraavaksi linkkikerros hoitaa lähetyksen fyysisen kerroksen kautta.

Vastaanottavan palvelimen saadessa paketin(=viestin) tämä ketju puretaan takaperin.

Tietoturva

Tietoturvallisuuden tärkeimmät osa-alueet ovat saatavuus, eheys ja luottamuksellisuus. Näillä keinoilla pyritään varmistamaan, että oikeat ihmiset saavat oikeaa tietoa, joka ei ole muuttunut siirron aikana.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6 h Kotitehtävät 3h Opiskelu 2h

  • Luentoviikko 2

Lähiopetus: 6 h Kotitehtävät 3h Opiskelu 2h

  • Luentoviikko 3

Lähiopetus: 6 h Kotitehtävät 2h Opiskelu 2h

  • Luentoviikko 4

Lähiopetus: 3 h Kotitehtävät 3h Opiskelu 3h

  • Luentoviikko 5

Lähiopetus: 0 h Kotitehtävät 4h Opiskelu 4h


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