HUOM! Tämä on vain Esimerkki Essin esimerkkisivu, joka kopioidaan oman sivun pohjaksi. Ei muutoksia tänne!

Kopiointi tapahtuu:

  1. Edit this page
  2. Kopioi kaikki mitä sivulla ctrl-a ctrl-c
  3. Paina cancel niin et vahingossakaan tuhoa esimerkkisivua
  4. Mene omalle sivulle
  5. Paina create this page (ylhäällä vasemmalla)
  6. ctrl-v niin saat sen kopioidun osan itselle
  7. Paina save

Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Tietoliikennetekniikka tuo ensimmäiseksi mieleen internetin, langattomat verkot, älypuhelimet ja erilaiset sähköiset palvelut, kuten verkkopankin tai postipaketin seurantapalvelun. Tietoliikennetekniikka tuo mieleen myös tietoturvan ja siihen liittyvät viime aikaiset uutiset Internet Explorer:in ja Java:n tietoturva-aukoista. Myös verkkopankkeja kohtaan tehdyt hyökkäykset ovat olleet viime aikoina paljon esillä. Miten turvallista verkossa asiointi oikeasti on ja miten tietoturva toimii verkossa (mitä asioita/tekniikkaa tietoturvan takana on).

Oma tietämykseni tietoliikennetekniikan sisällöstä ei ole kummoinen. Tiedän, että se sisältää paljon erilaisia termejä kuten wlan, bluetooth, lähiverkko..jne. Se mitä näiden asioiden/lyhenteiden takana on konkreettisesti ja miten ne toimivat, ei minulla ole juurikaan tietoa.

Uskon, että kurssi ei tule olemaan helppo, koska tietotekniikka yleensäkään ei ole vahvimpia osaamisalueitani, mutta toivon kurssin jälkeen ymmärtäväni perusteet tietoliikennetekniikkaan liityvistä asioista ja voivani hyödyntää niitä käytännössä.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

  • Päivän aihe: Tietoliikennetekniikan kehitys, erilaiset verkot ja miten ne rakentuu, miten data liikkuu verkossa ja miten kommunikointi tapahtuu verkossa, verkkojen kerrosmallit ja protokollat.
  • Päivän tärkeimmät asiat: Kerrosmallit OSI ja TCP/IP sekä protokollat.
  • Mitä opin tällä kertaa: Opin miten tiedon kulku rakentuu verkossa (kerrosmallit) sekä mikä on protokolla ja miten se liittyy tietoliikenneverkkoihin.
  • Jäi epäselväksi: Miten käytännössä näkyy OSI:n ja TCP/IP:n ero. Milloin käytetään mitäkin mallia? Voiko käyttäjä määrittää mitä mallia käytetään ja jos ei niin kuka sen määrittää.

Luentopäivä 2:

  • Päivän aihe: Kerrosmallit ja tiedonsiirron perusteet. Luennolla käytiin läpi protokollien yleisiä toimintoja, tietoliikenteen standardointiin liittyviä asioita sekä siirtoteitä ja etenemis mekanismeja.
  • Päivän tärkeimmät asiat: Protokolliin liittyen niiden toiminnot mm. segmentointi ja kokoaminen. Standardointiin liittyen eri standardien esittely joista voi etsiä lisätietoa. Tiedon siirtoon liittyen tärkeimmät asiat olivat eri tavat miten tietoa voidaan siirtää.
  • Mitä opin tällä kertaa: Opin lisää protokollista ja niiden toiminnasta esim. segmentointi ja kokoaminen. Lisäksi opin eri standardeja, joista voi etsiä lisää tietoa tietoliikennetekniikkaan liittyvistä aiheista. Tiedon siirtoon liittyen opin mitä eri johtimellisia ja johtimettomia tiedon siirto menetelmiä on, miten ne toimivat sekä tiedon siirtoon liityviä muuttujia kuten vaimeneminen ja signaalien heijastuminen.
  • Jäi epäselväksi: Miten protokolla tunnistaa virheen ja millaisia menetelmiä käytetään virheiden tunnistamiseen? Mikä ero oli yhteydellisellä ja yhteydettömällä kommunikoinnilla esim. tietokoneiden välillä?

Luentopäivä 3:

  • Päivän aihe: Luennoilla käytiin läpi Analogisen ja digitaalisen signaalin ominaisuuksia, digitaalisen signaalin koodaustapoja, miten analoginen signaali muutetaan digitaaliseksi / digitaalinen analogiseksi…jne, signaalin modulointia, virheen korjausta sekä datalinkin vuon valvontaa.
  • Päivän tärkeimmät asiat: Analogisen ja digitaalisen signaalin muutokset, digitaalisen signaalin koodaustavat sekä datalinkin vuon valvonta protokolla.
  • Mitä opin tällä kertaa: Luennoilla opin miten digitaalisen signaalin koodaus tapahtuu sekä miten analoginen signaali saadaan muutettua ykkösiksi ja nolliksi sekä modulointitekniikoista.
  • Jäi epäselväksi: Siniaaltojen yhdistäminen–> miten kaksi siniaaltoa yhdistetään, QAM:n toiminta–>modems2, modems3.

Luentopäivä 4:

  • Päivän aihe: Kanavointi, piiri ja pakettikytkennät verkossa, datan reititys verkossa sekä verkon ruuhkautuminen.
  • Päivän tärkeimmät asiat: Erilaiset kanavointimenetelmät ja niiden toiminta sekä käyttö.
  • Mitä opin tällä kertaa: Opin millaisia kanavointi menetelmiä on olemassa ja miten ne toimivat. Lisäksi opin miten eri tietoliikennetekniset laitteet voivat olla kytköksissä toisiinsa.
  • Jäi epäselväksi: Miten käytännössä kanavoini toimii ja miten “yhteen putkeen” menevät signaalit saadaan eriteltyä toisessä päässä–>mikä signaali kuuluu mihinkin?

Luentopäivä 5:

  • Päivän aihe: Langattomat puhelinverkot, LAN-verkot ja tieturvaan liittyiä asioita.
  • Päivän tärkeimmät asiat: Matkapuhelinverkon toiminta ja siihen liittyvä soluajattelu, LAN-verrkojen topologia ja tietoturva
  • Mitä opin tällä kertaa: Opin miten kännykkäverkon tukiasemat toimivat, miten lähiverkko muodostuu ja mitä topologia vaihtoehtoja on olemassa.
  • Jäi epäselväksi: Miten Cell Splittin toimii käytännössä?

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

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

Kotona käytettäviä laitteita liittyen tietoliikennetekniikkaan ovat esimerkiksi tietokone, älypuhelin, digiboksi ja kaapelitelevisio.Televisio ja digiboksi saavat dataa kaapelin kautta. Myös tietokoneen internetyhteys toimii kaapalimodeemin kautta. Pelkästään näiden laitteiden osalta kaapeli on merkittävässä roolissa kodin tietoliikennetekniikassa. Kaapelin avulla on mahdollista hankkia erilaisia palveluita, kuten maksukanavia ja erilaisia viihdepaketteja. Näiden avulla voi esimerkiksi vuokrata elokuvia suoraan omaan televisioon.

Mistä television ja digiboksin data oikeasti tulee ja miten ne muodostavat televisiolähetyksen? Miten digiboksi tunnistaa maksutelevision kortin avulla mitä kanavia voidaan näyttää ja mitä taas ei? Mitä tietojärjestelmissä tapahtuu?

Kotikoneelta voidaan käyttää internettiä ja lukea esimerkiksi sähköpostia. Intenetin avulla voi myös hoitaa verkkopankissa erilaisia pankkiasioita, tilata tavaraa verkkokaupasta ja keskustella muiden kanssa esim. Skypen-avulla. Kotikoneelta on myös mahdollista päästä henkilökohtaisen sirukortin avulla työpaikan serverille ja lukea työsähköpostia tai hakea tietoa työpaikan tietokannoista.

Kuinka työpaikan tietojärjestelmä tunnistaa ulkopuolisen henkilön ja tietää mihin tietoihin ja kantoihin saa kyseisen henkilön päästää? Älypuhelin mahdollistaa nykyään lähestulkoon kaikki samat toiminnot kuin kotikoneen internet. Oma älypuhelimeni on koko ajan yhteydessä sähköpostiin ja päivittää sähköpostin puhelimeen. Samaan puhelimeen saa näkyviin niin työpaikan kuin myös siviilisähköpostin. Lisäksi puhelimella voi hoitaa pankkiasioita verkkopankissa ja olla yhteydessä muihin erilaisten palveluiden, kuten Facebook:in kautta. Mielenkiintoista on se, että nykyään myös tietokone voi hoitaa puhelimen virkaa esim. Skypen kautta.

Miten älypuhelimen tietosuoja toimii? Luomalla esim. Microsoftin ID-tilin, älypuhelimeen saa reaaliaikaisesti päivittyvän sähköpostin, kalenterin ja yhteystiedot. Lisäksi samalla tilillä saat laitettua valokuvia pilvipalvelimille (Skydrive) ja ladattua erilaisia pelejä ja sovelluksia. Nykyään esimerkiksi Nokian Lumia- puhelimissa ei ole erillistä virustorjuntaa/palomuuria(F-Secure), joten jos yhdellä käyttäjätunnuksella ja salasanalla saa laitettua koko elämän verkkoon niin kuinka hyvin nämä järjestelmät on suojattu ja miten tekniikka toimii salauksen taustalla.

Kotitehtävä 2

Tehtäväkuvaus: Ensimmäisten luentojen kotitehtävissä selvititte laitteita ja palveluita. Tässä kotitehtävässä selvitetään laitteiden ja palveluiden käyttämiä protokollia. Selvittäkää 3 eri protokollaa joita omassa ympäristössänne on käytössä ja etsikää protokollan standardi/määritelmä ja liittäkää kotitehtäväänne linkki ko. protokollaan.

1. IP:Internet Protocol (internetin käyttö tietokoneella). IP on verkkokerroksen protokolla, joka vastaa tietoliikennepakettien kuljettamisesta verkossa IP-osoitteen perusteella. Linkki:http://tools.ietf.org/html/rfc791 (IETF). 2. HTTP:Hypertext Transfer Protocol (esim. googlen käyttö tietokoneella verkossa). HTTP on sovelluskerroksen selainten käyttämä protokolla tiedonsiirtoon esim. koneelta yhteyspyyntö palvelimelle. Linkki: http://tools.ietf.org/html/rfc2616 (IETF) 3. SSL:Security Sockets Layer (esim. Nordean verkkopankin suojaus). SSL protokolla toimii sovellustasolla ja sen avulla voidaan muodostaa suojattu yhteys verkossa. Linkki: http://tools.ietf.org/html/rfc6101 (IETF)

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

WLAN-artikkelissa käsitellään langattoman tiedon siirron kehitystä. Ottamalla käyttöön suurempia taajuusaluita ( esim.60 GHz) ja kaistan leveyksiä voidaan tietoa siirtää suurempia määriä entistä nopeammin. Haasteeksi muodostuu kuitenkin signaalien läpäisykyky (materiaalit esim. rakennukset), jolloin suurilla taajuuksilla laitteet on oltava käytännössä näköetäisyydellä. Kurssiin liittyen artikkelista käy ilmi uudet mahdollisuudet langattomassa tiedonsiirrossa, mutta myös sen tuomat haasteet ja mahdolliset käyttösovellukset. Itselleni heräsi kysymys artikkeliin liittyen: Suurilla taajuuksilla voidaan siirtää lahekkäin olevien laitteiden välillä nopeasti suuri määrä tietoa (artikkelin esimerkki), mutta mikä on tällöin lisäarvo kaapeliin verrattuna? Jos laitteiden pitää olla joka tapauksessa vierekkäin niin miksi ei voisi käyttää kaapelia?

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.

1. Kännykän GSM-järjestelmässä käytetään digitaalisen puheen siirtämiseen GMSK-modulointia. Siirtotienä on ilma ja taajuusalueena 900 MHz ja 1800 MHz

2. Internet ADSL:n kautta eli puhelinkaapeliapitkin. ADSL käyttää DMT modulointia. ADSL käyttää 23 kHz–1 100 kHz taajuuksia.

3. Älypuhelimen tiedon siirtoon käytetään langatonta 3g yhteyttä, joka käyttää QPSK modulointia

Kotitehtävä 4

4. kotitehtävässä tarkastellaan 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.

1. Kännykän GSM-järjestelmässä käytetään verkkotekniikoita.

2. Internet ADSL:n kautta käyttää tiedon siirtoon puhelin linjan parikaapelia, jolloin käytössä on kanavointi. eli puhelinkaapeliapitkin. ADSL käyttää DMT modulointia. ADSL käyttää 23 kHz–1 100 kHz taajuuksia.

3. Älypuhelimen tiedon siirtoon käytetään langatonta 3g yhteyttä, jolloin käytössä on dataliikenteen pakettikytkentäinen verkko. Puhuttaessa käytetään taas tietoliikenteen GSM-verkkoa, jolloin käytössä on piirikytkentäverkko.

Kotitehtävä 5

Sähköpostin lähettäminen ja vastaanottaminen.

Sähköpostiohjelma lähettää kirjoitetun viestin palvelimelle, jossa viesti jää odottamaan edelleen lähetystä. Palvelin avaa kuljetuskerroksen TCP-protokollalla yhteyden viestin vastaanottajan serverille, jonne viesti välitetään sovelluskerroksen ESMTP-protokollaa käyttäen. Viesti kulkee vastaanottajan serverillä olevaan postilaatikkoon IP-osoitteen perusteella.

Viestin vastaanottaja voi noutaa viestit omasta postilaatikosta POP3 ja IMAT postinnoutoprotokollia käyttämällä.

Käyttäjän kannalta on erittäin tärkeää, että käytettävä yhteys ja ohjelmat ovat tietoturvan kannalta luotettavia ja turvallisia. Jotta viesti voidaan lähettää turvallisesti on järjestelmän oltava sellainen että se tunnistaa käyttäjän eikä järjestelmään päästä murtautumaan. Tärkeää tietoturvan kannalta on myös eheys. Tiedon on oltava oikeaa eikä se saa kadota matkalla.

Parhaiten tietoturvaa voidaan parantaa erilaisten virusten torjuntaohjelmien (esim. F-Secure) avulla sekä huolehtimalla, että tietokoneen palomuuri on kunnossa ja päivitetty. On myös hyvä tunnistaa, että suurin tietoturvariski on käyttäjä itse. Jos käyttäjän salasanat ovat helposti saatavissa, salasanat ovat helposti arvattavia (12345678) tai käyttäjä ei ole huolehtinut palomuurista tai virustorjunnasta niin itse järjetelmän tai sen osien luotettavuudesta tietoturvan näkökulmasta ei ole mitään hyötyä. Lisäksi terveen järjen käyttö esim. arvelluttavien sähköpostiviestien lukematta jattäminen on tietoturvan kannalta merkittävä turvatoimi.

Viikoittainen ajankäyttö

Luentoviikko 1

  • Ennakkonäkemys ja yhteenveto luennoista n.1,5 h.
  • Kotitehtävä 1 n.1,5 h.
  • Luennot 6 h.

Luentoviikko 2

  • Luentoaineiston kertaaminen 1 h.
  • Artikkeliin tutustuminen ja siitä kirjoittaminen 1 h.
  • Kolmen protokollan selvittäminen ja linkkien etsiminen 2 h.
  • Luennot 6 h.

Luentoviikko 3

  • Luentoaineiston kertaaminen ja päiväkirjan täyttö 1 h.
  • Kotitehtävä 3. 2 h.
  • Luennot 6 h.

Luentoviikko 4

  • Luentoaineiston kertaaminen ja päiväkirjan täyttö 1 h.
  • Kotitehtävä 4. 1 h.
  • Luennot 6 h

Luentoviikko 5

  • Luentoaineiston kertaaminen ja päiväkirjan täyttö 1 h.
  • Kotitehtävä 5. 2 h.
  • Luennot 6 h

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