Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Tietoliikenteeseen liittyy datan siirtäminen paikasta toiseen. Jotta data voi siirtyä paikasta toiseen, tarvitaan laitteiden välille verkko. Data voi siirtyä langattoman verkon avulla tai langallisen.

Termejä: WLAN, internet, VPN, sateliitti, palvelin, valokuitu

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

  • Päivän aihe: Johdanto,tietoliikenne yleisesti, kerrosarkkitehtuuri
  • Päivän tärkeimmät asiat: protokollat, OSI ja TCP/IP
  • Mitä opin tällä kertaa: Mitä tarkoittaa protokolla, mikä ero on OSI:n ja TCP/IP:n välillä. Mitä tietoliikenne yleensä tarkoittaa.
  • Jäi epäselväksi: Mikä se ATM oikeen on?

Luentopäivä 2:

  • Päivän aihe: Kerrosmallit, tiedonsiirron perusteet
  • Päivän tärkeimmät asiat: Siirtotiet ja niiden erot, standardien muodostuminen, protokollien virheenkorjaus, segmentointi ja kokoaminen
  • Mitä opin tällä kertaa: Kuinka standardi muodostuu, johtimellisen ja johdollisen siirtotien eron, protokollien perustoiminnot
  • Jäi epäselväksi:

Luentopäivä 3:

  • Päivän aihe: Linkit
  • Päivän tärkeimmät asiat: Koodaustekniikat, tiedonsiirtonopeuteen vaikuttavat tekijät, siirtotiet
  • Mitä opin tällä kertaa: Virheen paikannuksen ja korjaus, siirtoteiden erot, tiedon siirtyminen signaalina
  • Jäi epäselväksi:

Luentopäivä 4:

  • Päivän aihe: Tietoverkot
  • Päivän tärkeimmät asiat: Kanavointi, reititys, piiri- ja pakettikytkentäiset verkot sekä mobiiliverkko.
  • Mitä opin tällä kertaa: Mitä etuja saadaan kanavoinnilla ja miten se toimii. Miten kommunikaatioväyliä käytetään mahdollisimman tehokkaasti pakettikytkennällä. Miten viestinvälitys kulkee piirikytkennällä.
  • Jäi epäselväksi:

Luentopäivä 5:

  • Päivän aihe: Verkot ja sovellukset
  • Päivän tärkeimmät asiat: Lähiverkot, mobiiliverkot, kertaus
  • Mitä opin tällä kertaa: Verkkojen topologiat ja niiden erot, LAN-tekniikoiden eroja, soluverkot ja kuinka ne toimivat.
  • Jäi epäselväksi:

Mitä opin kurssin aikana

Ymmärrän tietoliikenteeseen liittyvää käsitteistöä ja hahmotan tietoliikennealueen kokonaisuutena.

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

Asunnossa on televisio, tietokone, älypuhelin, tulostin ja Wlan-modeemi. Televisio on tietokoneen toisena näyttönä, joka on koneessa kiinni HDMI-kaapelilla. Tietokone, televisio, älypuhelin ja tulostin ovat yhteydessä internettiin langattomasti Wlan-modeemin avulla. Tietokoneella ja älypuhelimella voidaan tulostaa verkossa olevalla tulostimella. Televisiosta voidaan katsoa YouTube-videoita verkon kautta ja tietokoneella voidaan katsoa Yle Areenasta laatudokementteja, joita käyttäjä ei muistanut katsoa ajallaan televisiosta. Älypuhelimeen on ladattu navigointiohjelma, joka sateliittien avulla ohjaa käyttäjän perille.

Tiedostoja voidaan jakaa Dropbox-palvelulla, jotka ovat tallessa palvelimella, tietokoneen ja älypuhelimen välillä. Facebook päivittää käyttäjän kavereiden tilapäivitykset automaattisesti suoraan puhelimeen tietokoneelle.

Selvitettäviä asioita: Miten navigaattori toimii? Mikä on NAT? Kuinka reititin valitsee reittinsä?

Kotitehtävä 2

HTTP (Hypertext Transfer Protocol): HTTP-protokollaa käytetään selaimen ja WWW-palvelimen tiedonsiirtoon. Protokolla perustuu siihen, että selain lähettää sivupyynnön web-palvelimelle, joka käsittelee pyynnön ja antaa tämän jälkeen vastauksen selaimeen. http://fi.wikipedia.org/wiki/HTTP

IP (Internet Protocol): TCP/IP-malliin kuuluva IP on Internet-kerroksen protokolla. IP:n tehtävä on tietoliikennepakettien toimittaminen verkossa. IP-paketit toimitetaan IP-osoitteiden perusteella ja tätä kutsutaan reitittämiseksi. http://fi.wikipedia.org/wiki/IP

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): SMTP:tä käytetään sähköpostipalvelimien kesken, jonka avulla sähköpostiviestit kulkevat lähettäjältä vastaanottajalle. Protokollan tehtävänä on määritellä sähköpostin luotettava ja tehokas kulku verkossa. http://fi.wikipedia.org/wiki/SMTP

Kohti terahertsin verkkoja -artikkeli

Artikkelissa kerrottiin tulevaisuuden näkymistä langattomien verkkojen kapasiteetista ja tarkoituksena olisi, että yhteyden nopeus riittäisi Full hd –videoiden toistamiseen. Langattomien verkkotekniikoiden standardit, 802.11ac ja 802.11ad taistelevat kummasta tulee yleisesti hyväksytty, virallinen standardi. 802.11ac:n taajuusalue on 5 GHZ, joka vaatii isot antennit, kun taas 802.11ac:hen käyvät pienemmät antennit, joka mahdollistaa helposti integroinnin älypuhelimiin sekä tabletteihin.

Epäselväksi jäi, että miten nopeasti artikkelissa käsitelty gigabitin tavoite, joka olisi käytössä jokaiselle suomalaisella, voidaan saavuttaa.

Kotitehtävä 3

Ethernet: Kaksi tietokonetta lähiverkossa. Siirtotie parikaapeli. Koodaus on Manchester-koodausta.

USB: Digitaalikamera laitetaan tietokoneeseen kiinni. Siirtotienä on USB-kaapeli. Koodaus on NRZ (non-return-to-zero) -koodaus.

Sateliitti: Sateliittitelevisio vastaanottaa lähetyksen. Siirtotie on langaton, taajuudella 3,4 gigahertzia. Koodaus on MPEG-2.

Kotitehtävä 4

Kanavoinnilla voidaan siirtää samalla yhteydellä useita hyötysignaaleja. Kanavoinnilla saavutetaan kustannustehokkuutta, koska mitä suurempi kokonaisdatanopeus on, niin sitä pienempi hinta on per bitti. Yksittäiset sovellukset eivät tarvitse koko kaistaa, vaan osan siirtojärjestelmän kaistasta.

Erilaisia kanavointitapoja on:

  1. Taajuuskanavointi (FDM), taajuusalue jaetaan useisiin eri viipaleisiin eli kanaviin ja jokaisella kanavalla on oma kantoaalto, jota moduloidaan siirrettävällä tiedolla.
  2. Aikajakoinen (TDM), tässä lähetetään useista eri lähteistä otettuja signaaleja vuorotellen samalla taajuudella.
  3. Aallonpituusjakoinen (WDM), valokuidussa kulkee eri valon aallonpituuksia ja jokainen aallonpituus muodostaa oman kanavan. Tämä lisää valokuidun kapasiteettia, kun voidaan lähettää enemmän tietoa kerralla.
  4. Koodijakoinen(CDM), tässä kanavoinnissa erotetaan signaalit koodilla ja koodin haltija voi erottelemaan lähetyksessä oman tietonsa.

GSM-verkolle on allokoitu eri taajuusalueita, jotka on jaettu 200kHZ:n kanaviin. Nämä ovat jaettu myös aikajakoisesti eli 8 kanavaa per taajuuskanava. GSM-verkossa on kahdenlaisia kanavia: ohjauskanavia ja tiedon välityskanavia.

Kotitehtävä 5

Sähköposti lähetetään Microsoft Outlook-ohjelmalla. Sähköpostin kirjoitettu viesti muutetaan biteiksi, joka reitittimen kautta, jännite-erojen avulla, kuljetetaan sähköpostipalvelimelle. Sähköpostit käyttävät SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) protokollaa, jonka avulla sovelluskerrokset keskustelevat keskenään. Tämän jälkeen haetaan vastaanottajan osoite TCP-yhteydellä vastaanottajan sähköpostipalvelimelta. Kun vastaanottaja on löydetty, voidaan viesti siirtää palvelimelle, jolloin se tulee lähettäjän sähköpostiin. Kun halutaan lukea saapunut sähköposti, niin käytetään IMAP (Internet Message Access Protocol) protokollaa, joka on sähköpostin lukemiseen tarkoitettu protokolla.

Tietoturva liittyy sähköpostin käyttämiseen hyvin keskeisesti ja suurin osa tietoturvaan liittyvistä ongelmista on käyttäjän omia virheitä. Viruksia ja vakoiluohjelmia levitetään roskapostien avulla, jossa huijataan käyttäjää asentamaan haittaohjelma koneellensa. Päivitetty virustorjunta etsii kertyneitä haittaohjelmia ja palomuuri estää tunkeutujan yhteyden käyttäjän tietokoneeseen. Tunnuksia myös kalastetaan sähköpostin avulla, jossa käyttäjää huijataan antamaan luottamuksellista tietoa rikollisille. Myös sähköposteja voidaan kaapata ja erittäin tärkeitä sähköposteja voidaan salata, jolloin kolmas osapuoli ei pääse sisältöä lukemaan, vaikka olisikin onnistunut saamaan sähköpostin haltuunsa.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6h Kotitehtävät: 2h

  • Luentoviikko 2

Lähiopetus: 6h Kotitehtävät: 2h

  • Luentoviikko 3

Lähiopetus: 6h Kotitehtävät: 3h

  • Luentoviikko 4

Lähiopetus: 6h Kotitehtävät: 2h

  • Luentoviikko 5

Lähiopetus: 6h Kotitehtävät: 3h

Tenttiin valmistautuminen: 20h


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