Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

  • Päivän aihe: Kerrosmalli ja tiedonsiirron 'suuri kuva' siitä miten eri verkot ovat yhteydessä toisiinsa.
  • Päivän tärkeimmät asiat: Pakettipohjainen tiedonsiirto, sen tekninen edellytys (kerrosmalli) ja karkea kuva verkkojen rakenteesta ja linkittymisestä toisiinsa.
  • Mitä opin tällä kertaa: Edellä mainitut asiat sekä niihin liittyen läjän termejä, jotka aikaisemmin ovat olleet pitkälti sanahelinää ja vailla järkevää asiayhteyttä.
  • Jäi epäselväksi: Vaikka paljon kirjainyhdistelmiä selvisikin, niin kaikki eivät vielä avautuneet. Lisäksi sisäistettäväksi jäi vielä eri verkon osien keskinäiset yhteydet.

Luentopäivä 2:

  • Päivän aihe: Tiedon siirto
  • Päivän tärkeimmät asiat: Protokollien toiminta ja mm. virheenkorjaus, standardointi, siirtotiet (johtimellinen, johdoton) ja signaalin kulkeutuminen niissä.
  • Mitä opin tällä kertaa: Yleiskuva siitä miten ja mitä kautta tieto kulkee paikasta toiseen signaaleina.
  • Jäi epäselväksi: Kokonaiskuva alkaa valottua, mutta käsitys siitä mitä 'pinnan' alla oikeasti tapahtuu on vielä häilyvä.

Luentopäivä 3:

  • Päivän aihe: Linkit
  • Päivän tärkeimmät asiat: Miten tieto liikkuu siirtoteillä, signaalin koodaustekniikat, analoginen digitaaliseksi ja päivastoin muunnokset, fyysiset rajoitteet nopeuksiin etäisyyden suhteen, häriönkorjaukset. Luennolla käsiteltiin kahta alimmaista kerrosta (TCP/IP).
  • Mitä opin tällä kertaa: Analogisen signaalin muuttaminen digitaaliseksi ja tekniikkaa siitä miten se sen jälkeen kuljetetaan kohteeseensa.
  • Jäi epäselväksi: Hetkittäin kuljetuksen kokonaiskuva tuntuu jopa tarkentuvan, mutta kun uppoutuu termien maailmaan alkaa taas asian mieltämisessä ilmetä ajoittaisia epäselvyyksiä. Esimerkiksi häiriöiden vaikutus signaaliin ja virheenkorjaustekniikoiden aiheuttama mahdollinen nopeuden hidastuminen jäi pohdituttamaan.

Luentopäivä 4:

  • Päivän aihe: Verkot ja sovellukset
  • Päivän tärkeimmät asiat: Verkon toiminta eri osissa - LAN, WAN, core. Kertaus kurssin aiheista ja kokonaiskuva opistusta.
  • Mitä opin tällä kertaa: Keskeisten termien sijoittuminen kokonaisuuteen ja kokonaiskuvan muodostuminen etenee.
  • Jäi epäselväksi: Termien taakse pääseminen vaatii työtä, vaikka kokonaiskuvasta alkaa olla hahmotelma mielessä.

Kotitehtävät

Ennakkotehtävä 1

Ennakkonäkemys aihealueesta: Tiedon siirtymistä kohteesta toiseen ymmärrettävässä ja käytettävissä olevassa muodossa. Miten tietoa ja informaatiota voidaan hyväksikäyttää eri olosuhteissa ja maantieteellisesti eri paikoissa. Tiedon siirtäminen teknisestä näkökulmasta.

Ennakkonäkemys aiheesta tiedon näkökulmasta. Tietoa kerätään ja se varastoidaan johonkin. Tietovarastosta (tietokannat esim. servereillä, konehallit) tietoa kuljetetaan käyttäjälle. Loppukäyttäjä myös luo uutta tietoa, joka tallennetaan. Tiedon siirtymiseen käytetään erilaisia tekniikoita, jotka ovat yhteydessä toisiinsa.

Termejä: päätelaite, langaton yhteys, kiinteä verkko, tietovarasto, modeemi, linkki, pilvipalvelu, reititin, IP-osoite, verkko, yhteys, tietosuoja, tietoturva.

Kotitehtävä 1

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

Kodin tietoliikenne:

  • kuparikaapeli
    • reititin (ADSL)
      • WLAN
        • läppäri (HDMI → videotykki)
        • tulostin
        • puhelin
      • verkkojohto
        • tietokone
  • 3G + GPS
    • puhelin

Pääasiallinen sisään tuleva kanava on kuparikaapeli (ADSL), josta jako reitittimen kautta eteenpäin muille laitteille. Reitittimestä verkkokaapelin päässä on tietokone. Reitittimen langattoman verkon kautta tietoliikenne kannettavaan, tulostimelle ja puhelimeen, sekä liikenne näiden välillä. Lisäksi puhelimet käyttävät 3G-verkkoa ja GPS:ä.

Käytettyjä palveluita:

  • gps, karttapalvelut ja navikointi
    Esim. olohuoneen sohvalla suunnitellaan ajoreittiä huomisen retken kohteeseen.
  • youtube
    Esim. kannettava kytketty videotykkiin ja katsotaan videota WLAN:in kautta
  • google drive + skype
    Esim. kurssin harjoitustyöryhmän kanssa muokataan loppuraporttia google drivessä ja samalla keskustellaan asiasta skypen ryhmäpuhelun kautta
  • verkkopankki
    Esim. laskujen maksaminen ja pankkiasioiden hoitaminen

Kolme tärkeää kysymystä:

  • Tiedon kulun vaiheet em. esimerkissä youtube videon katselussa?
  • Tiedon kulun vaiheet em. esimerkissä google drive + skype yhteiskäytössä?
  • Kodin langattomien verkkojen potentiaaliset tietoturvariskit ja esim. verkkopankin käyttö?

Ennakkotehtävä 2

Tehtäväkuvaus: Etsi ensimmäiseen kotitehtävään valitsemistasi tietoliikenneratkaisuista niiden tarvitsema/tarjoama datanopeus ja mahdollinen taajuuskaista.

ADSL pystyy siirtämään 8 Mbps tavallista puhelinlinjaa käyttäen. Tekniikan viimeisin versio, ADSL2+, mahdollistaa teoriassa maksimissan 24 Mbps nopeuden laskevaan suuntaan ja 3 Mbps nousevaan. ADSL 2+ käyttää 2,2 MHz:n taajuusaluetta. 3G-verkot Suomessa muodostuvat kolmannen sukupolven UMTS-verkoista. Suomessa UMTS-verkot käyttävät 900 MHz ja 2100 MHz taajuuksia. UMTS:n perusversion tiedonsiirtonopeus on parhaimmillaan 384 kbps. HSDPA-tekniikalla voidaan kuitenkin päivittää UMTS-verkko tukemaan moninkertaisesti nopeampaa tiedonsiirtoa. Aluksi HSDPA:n maksiminopeus oli 1–2 Mbps, nyt teoriassa jopa 7-14 Mbps. Lähiverkkossa parikaapelin tiedonsiirtonopeus on 100 Mbps. Langaton kotiverkko WLAN 802.11N toimii 2,4 GHZ taajuudella ja sen maksiminopeus on 300 Mbps.

Kotitehtävä 2

Tehtäväkuvaus: Ensimmäisten luentojen kotitehtävissä selvititte laitteita ja palveluita. Tässä kotitehtävässä selvitetään laitteiden ja palveluiden käyttämiä protokollia sekä siirtoteitä. Pohtikaa ensin millaisia siirtoteitä valitsemanne järjestelmät käyttävät ja millaisia protokollia niissä on käytössä. Pyrkikää löytämään 3 esimerkkiä molemmista. Protokollien osalta etsikää myös missä protokolla on määritetty ja mahdollisesti linkki kyseiseen määritykseen.

HTTP (HyperText Transfer Protocol) käytetään yleisimmin hypertekstidokumenttien välittämisessä. HTTP-protokollan siirtotapahtuma toimii pyyntö - vastaus periaatteella. Selain lähettää sivupyynnön palvelimelle, joka käsittelee pyynnön ja palauttaa vastauksen selaimeen. Yhteys selaimen ja palvelimen välille muodostetaan vain siirtotapahtuman ajaksi. Käyttöön vaikuttaa se, että monet verkkopalvelut koostuvat useasta eri sivusta ja selaimen täytyy muistaa, millä sivuilla käyttäjä kävi ja mitä näillä sivuilla tehtiin. Jos esimerkiksi asioidaan verkkokaupassa, voidaan tuotteita valita monelta eri sivulta, jonka jälkeen lähetetään tilaus. Tähän tarkoitukseen käytetään evästeitä, jotta selain muistaa mitä käyttäjä on palvelussa tehnyt. Web-palvelin on yhteydessä Internet-verkkoon ja kuuntelee asiakkailta tulevia pyyntöjä yleensä portissa 80. Selaimen lähettämä HTTP-protokollan sivupyyntö sisältää käytettävän pyyntömetodin (GET tai POST), pyydettävän dokumentin nimen sekä käytettävän HTTP-version. (OAMK.fi 30.10.2013)

HTTP protokollan ISO standardi löytyy osoitteesta: http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=57623

TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) on usean Internet-liikennöinnissä käytettävän tietoverkkoprotokollan yhdistelmä. IP-protokolla on alemman tason protokolla, joka vastaa päätelaitteiden osoitteistamisesta ja pakettien reitittämisestä verkossa. Sen päällä voidaan ajaa useita muita verkko- tai kuljetuskerroksen protokollia, joista TCP-protokolla on yleisin. Se vastaa kahden päätelaitteen välisestä tiedonsiirtoyhteydestä, pakettien järjestämisestä ja hukkuneiden pakettien uudelleenlähetyksestä. Vaikka TCP/IP-protokollaperheeseen kuuluu monia muitakin protokollia, pääosa liikennöinnistä tapahtuu TCP-yhteyksinä IP-protokollien päällä. Tämän takia protokollaperhe yleensä tunnetaan nimellä TCP/IP. (Wikipedia 30.10.2013)

TCP ja IP –protokollien standardoinnit löytyvät IETF standardointiorganisaation sivuilta: http://www.ietf.org/

Ennakkotehtävä 3

Tehtäväkuvaus: Etsi toisessa kotitehtävässäsi valitsemissasi siirtotieratkaisuissa käytetty koodaus- ja kanavointitapa.

WLAN on lyhenne sanoista wireless local area network, suomeksi langaton lähiverkkotekniikka. WLAN-termiä käytetään tarkoittamaan IEEE 802.11 –standardia. Yleisessä kielenkäytössä termeillä WLAN, 802.11 ja Wi-Fi tarkoitetaan samaa asiaa. Langattoman verkon kuuluvuus on sisätiloissa noin 30-50 metriä, mutta edellä mainitut seikat saattavat lyhentää matkaa huomattavasti. Langattoman verkon kuuluvuus saattaa parantua vaihtamalla WLAN-tukiaseman radiokanavaa. Esimerkiksi kerrostalossa, naapurit voivat käyttää samaa kanavaa, jolloin yhteys ei toimi tai pätkii. Ulkotiloissa kuuluvuus saattaa olla jopa 300 metriä, mikäli maasto on tasainen, eikä matkalla ole esteitä. Langattomissa kotitalouksien lähiverkoissa käytettäviä salaustekniikoita ovat mm. WEP, WPA ja WPA2.

ADSL-yhteys on epäsymmetrinen eli tietovirran nopeus riippuu kulkusuunnasta. Samoin tilaajajohdon eri päiden laitteet ovat erilaisia. Tilaajan päässä on ADSL-verkkokytkin eli ATU-R ja keskuksessa on DSL-keskitin eli ATU-C. DSL-keskitin erottaa tietoliikenteen puheliikenteestä ja lähettää sen edelleen tietoverkkoon. Näiden kytkinten välissä on lisäksi myös vahvistusasemia tai verkkokytkimiä, jotka korjaavat ja uudelleenlähettävät saatuja tietoja. Näin saadaan vahva yhteys pitkienkin matkojen välillä, eikä tietoa katoa välissä. Puhelinlinjoja ei ole alun perin suunniteltu ADSL:n tarvitsemien korkeataajuisten signaalien välittämiseen. Tästä syystä ADSL toimii täydellä kapasiteetillaan vain suhteellisen lyhyillä puhelinlinjoilla. Pidemmillä etäisyyksillä korkeammat taajuudet heikentyvät niin paljon ettei niitä voi käyttää enää tiedonsiirtoon. Toimiakseen myös häiriöisen linjan yli mahdollisimman suurella nopeudella, ADSL tarvitsee virheenkorjaustekniikoita. Tällöin osa kanavista varataan virheenkorjaustiedon siirtoa varten. Nykyiset ADSL-tekniikat käyttävät modulaationa DMT:tä, OFDM:n kantataajuista muunnelmaa. ADSL- ja ADSL2-tekniikoissa laskevaan suuntaan käytössä oleva 1,1 MHz:n taajuusalue on jaettu 255 kanavaan. Kunkin kanavan häiriönsietokykyä ja tiedonsiirtonopeutta voidaan säätää erikseen. Nousevaan suuntaan käytetään taajuusaluetta 23–138 kHz, joka on jaettu 32 kanavaan. ADSL2+:n laskevan suunnan taajuusalue on 2,2 MHz ja kanavien lukumäärä 512.

3G on matkaviestinnän kolmas sukupolvi. Tiedonsiirtoon 3G-puhelimet käyttävät Umts-verkkoa. Esimerkiksi Soneran 3G-verkko tukee seuraavia teoreettisia nopeuksia: HSDPA – liikenne verkosta laitteelle max. 21 Mbit/s, DC-HSDPA – liikenne verkosta laitteelle max. 42 Mbit/s, HSUPA – liikenne laitteesta verkkoon max. 5,8 Mbit/s. 3G-verkkojen standardeja määrittää kansainvälinen televiestinnän liitto International Telecommunication Union (ITU) (http://http://www.itu.int). 3G-standardit on määritetty ITU:n IMT-2000-määrityksissä (International Mobile Telecommunications programme). Määrittelyihin osallistuu myös 3G-tekniikkaa kehittävä 3GPP.

Kotitehtävä 3

Tehtäväkuvaus: Käy tutustumassa vähintään viiden muun henkilön kotitehtäviin ja tehkää niistä lyhyt analyysi omalla sivulle (vahvuudet, heikkoudet, …)

Vastauksissa ja niiden syvyydessä on eroja. Tämä heijastaa todennäköisesti osittain myös ihmisten taustoja ja mahdollista ennakkotietotasoa aihepiirin suhteen. Useissa päiväkirjoissa näkyy se, että tiedon etsiminen verkosta on pääsääntöisesti kohtuullisen hyvällä mallilla. Kaikki eivät ole tyytyneet pelkkään wikipediaan tietolähteenä, vaan on haettu ja löydetty tietoa myös muista lähteistä. Oma lukunsa on sitten löydetyn soveltaminen ja tiedon sijoittaminen kokonaisuuteen. Itse kuulun siihen ryhmään, joka kyllä etsii ja löytääkin materiaalia ko. aihepiiristä. Mutta sitten sen tiedon sijoittaminen oikeaan kontekstiin kokonaisuuden kannalta vaatii enemmän työtä. Useimmat aihepiirin lähteet kun ovat sen verran teknisluonteisia, että näin ei erityisen teknistaustaiselle henkilölle yleisemmän kuvan saaminen kokonaisuudesta voi olla hetkittäin haastavaa. Teknisen jargonin seasta olennaisen löytäminen on ainakin minulle keskeisempää kuin termistövuodatus sinänsä. Eli olen itseeni erittäin tyytyväinen jos pystyn luomaan kurssin asioista yleisemmän tason kokonaiskuvan itselleni. Siitä olisi todennäköisesti myös eniten hyötyä jatkoa ajatellen.

Ennakkotehtävä 4

Tehtäväkuvaus: Lukekaa wikissä pääsivulla kohdassa “linkkejä ja muuta materiaalia aihepiiriin” löytyvä WLAN -artikkeli ja pohtikaa kuinka tunneilla opetetut asiat suhteutuvat siihen.

Artikkeli antoi eväitä hahmottaa tekniikan tulevaa kehitystä ja pinnalla olevia kehitysaiheita. Siitä selvisi myös näkulmia esimerkkien kautta miksi nopeudet WLAN yhteyksissä eivät käytännössä ole ihan sitä mitä markkinoinnissa annetaan ymmärtää. Artikkelin avulla luennolla esitetyt signaalin siirtymiseen liittyvät tekniikat ja yksityiskohdat pystyi paremmin sijoittamaan asiayhteyteen. Esimerkiksi langattomien yhteyksien etäisyystekijät valkenivat minulle paremmin luettuani artikkelin.

Tehtäväkuvaus: Etsikää verkosta sivu tai pari, jotka esittelevät LTE-tekniikkaa (mobiiliverkko) ja pohtikaa mitä uutta kyseinen tekniikka tuo siihen mitä tunneilla on opetettu. Millaisia kysymyksiä aihepiiri herättää?

4G LTE (Long Term Evolution) on uusi langaton laajakaistatekniikka, joka kasvattaa datan siirtonopeuksia ja lyhentää viiveitä sekä näin parantaa loppuasiakkaan kokemaa palvelua. Standardoinniltaan LTE on 3GPP-järjestön Release 8 -määrityksiin sisältyvä laajennus. LTE on ensimmäinen 3G-tekniikka, jossa radioliikenne tukiasemasta päätelaitteeseen on toteutettu erilaisella radiotekniikalla kuin radioliikenne päätelaitteesta tukiasemaan. Datan siirto tukiasemasta päätelaitteeseen tapahtuu OFDM-tekniikalla ja päätelaitteesta tukiasemaan SC-FDMA-tekniikalla. Modulointitekniikoiden valinnoilla on pyritty downlink suunnan siirtokapasiteetin kasvattamiseen ja päätelaitteen akun keston pidentämiseen. Data kulkee tukiasemasta päätelaitteeseen useita radioteitä pitkin eli niin sanotulla MIMO-tekniikalla, joka radiokanavan olosuhteista riippuen joko parantaa tiedonsiirron luotettavuutta tai mahdollistaa paljon tavallista suuremmat tiedonsiirtonopeudet. Standardi tukee monta erilaista tapaa MIMO:n hyödyntämiseen, joista paras valitaan tukiaseman ja päätelaitteen välillä vallitsevien kanavaolosuhteiden mukaan. Mahdollisia ovat mm. perustekniikkana käytetty luotettavuutta parantava tila-taajuus-koodaus (engl. Transmit diversity, käytännössä Space Frequency Block Code), tai olosuhteiden salliessa nopeuksia kasvattavat suljetun tai avoimen silmukan avaruudellinen limitys (engl. closed/open-loop spatial multiplexing) tai lähetyksen tehoa suuntaava säteenmuodostus (engl. beamforming). Lisäksi voidaan käyttää solun kokonaiskapasiteettia kasvattavaa MU-MIMOa (engl. Multi-User MIMO), jossa samaa aika-taajuus-resurssia käyttää monta eri käyttäjää. (http://www.laajakaista.fi/4g-lte)

Kysymyksiä

Tietoturvahaasteet ⇒ 4g-verkko ovat poikkeuksellisen haavoittuvia erilaisille jumiutushyökkäyksille. Virginia Tech –yliopiston tutkimusta johtanut Jeff Reed toteaa, että näiden ohjauskäskyjen jumittamiseen tarvittava lähetin mahtuisi esimerkiksi asiakirjasalkun sisään. Laitteiston hinta olisi vain noin 500 euroa, mutta sillä voisi tukkia lte-verkon kilometrien alueelta. (http://www.mbnet.fi/artikkeli/ajankohtaiset/ajassa/4g_verkkoon_on_helppo_hyokata)

Palvelujen laatu käyttäjälle ⇒ Tarjolla olevien 4G-palvelujen kirjo epäilyttää. Saako asiakas todella sitä mistä maksaa. Eri palveluntarjoajat ovat määritelleet 4G:n eri tavalla, ja tämä ei välttämättä näy markkinoinnissa. (http://fin.afterdawn.com/uutiset/artikkeli.cfm/2012/05/27/testissa_joko_4g-yhteys_korvaa_kiintean_liittyman)

Kotitehtävä 4

Tehtäväkuvaus: 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.

WLAN

IEEE 802.11 on standardi langattomille WLAN-lähiverkoille. Tekniikka on läheistä sukua Ethernetille (802.3). Tällä hetkellä yleisiä IEEE 802.11 -sarjan standardeja ovat 802.11a (54 Mbps), 802.11g (54 Mbps) ja 802.11n (600 Mbps). WLAN perustuu taajuuskanavointiin. MAC-osoitetta (Media Access Control) tarvitaan yksilöimään laite verkkosovittimen ethernet-verkossa. MAC-osoite on useimmiten fyysisesti kirjoitettu jo tehtaalla kortille, mutta sitä voi myös vaihtaa ohjelmallisesti jälkikäteen. http://fi.wikipedia.org/wiki/Wlan

Merkittävä häiriötekijä nykyään langattomille kotiverkoille ovat naapureiden WLAN-verkot. Yleensä langattoman lähiverkon laitteet toimivat 2,4 gigahertsin taajuusalueella. Euroopassa WLAN-laitteille on tarjolla vain kolmetoista viiden megahertsin välein toimivaa kanavaa. Kun yhden kanavan kaistanleveys on 20 MHz ja protokolla edellyttää 25 MHz:n väliä käytettävien kanavien välillä, lähiympäristössä voi olla korkeintaan kolme tukiasemaa ennen kuin signaalit menevät päällekkäin.

Uusimman 802.11n-verkon kannalta tilanne on pahempi, sillä täyteen nopeuteen päästäkseen tukiaseman pitäisi pystyä käyttämään kahta 20 MHz:n levyistä kanavaa samanaikaisesti – siis kahta kolmasosaa koko saatavilla olevasta taajuusalueesta. Kotiolosuhteissa on yleensä myös monia muita elektronisia laitteita, jotka häiritsevät langatonta verkkoa, kuten mikroaaltouuni, itkuhälytin ja langaton puhelin. Useimmat elektroniset laitteet nimittäin käyttävät myös 2,4 gigahertsin taajuutta. Kaupassa kannattaakin olla tarkkana, ja ostaa esimerkiksi itkuhälyttimestä sellainen malli, joka ei käytä 2,4 GHz:n taajuusaluetta.

2,4 GHz:n kaistan ruuhkaisuuteen löytyy kuitenkin ratkaisu, nimittäin kaksitaajuuksinen 802.11n-standardin WLAN-reititin, joka osaa toimia sekä 2,4 gigahertsin että viiden gigahertsin taajuudella. Nykyään nimittäin monet uudet 802.11n-sarjan laitteet tukevat viiden gigahertsin taajuutta. Tämän tyyppisellä reitittimellä pystyykin käyttämään sekä vanhoja että uusia laitteita langattomassa lähiverkossa.

Viiden gigahertsin taajuusalue sopii paremmin WLAN-verkoille, sillä kanavia on 19 ja ne ovat 20 MHz:n välein – taajuusalueelle mahtuu siis huomattavasti enemmän tukiasemia. Viiden gigahertsin taajuuden ongelmaksi voi muodostua heikompi kuuluvuus, sillä rakenteet estävät signaalia tehokkaammin kuin perinteistä 2,4 GHz:n signaalia. http://www.mpc.fi/kaikki_uutiset/nain+parannat+langattoman+lahiverkkosi+nopeutta/a630968

ETHERNET

Ethernet on pakettipohjainen lähiverkkoratkaisu (LAN), joka on yleisin ja ensimmäisenä laajasti hyväksytty lähiverkkotekniikka. Ethernet-verkot siirtävät tietoja tietokoneiden välillä Ethernet-kaapelien välityksellä. Ethernetin etuna on tutkittu ja luotettava tekniikka. Ethernet-verkot ovat lisäksi edullisia ja nopeita. Rajoituksena kaapelit on asennettava jokaisesta tietokoneesta keskittimeen, kytkimeen tai reitittimeen. http://windows.microsoft.com/fi-fi/windows-vista/what-you-need-to-set-up-a-home-network

Perinteinen Ethernet on topologialtaan väylä: kaikki verkossa olevat koneet ovat kiinni samassa kaapelissa ja jokainen niistä näkee toistensa liikenteen. 802.3 on IEEE:n standardi Ethernet-lähiverkkotekniikkaa varten. Tärkeimmät erot alkuperäiseen Ethernet-määritelmään (nk. Ethernet II tai DIX Ethernet v2.0) liittyvät siihen, miten ylemmän kerroksen protokollien kuten IP:n paketit kehystetään lähiverkossa siirtoa varten. Eri verkkolaitteet tunnistetaan MAC- osoitteilla (Media Access Control), joka on 48-bittinen yksilöllinen osoite jokaiselle verkkolaitteelle. Ethernet versio 2 kehys on pituudeltaan 64–1518 tavua, ja pystyy kantamaan 1500 tavua kuormaa. Alla IEEE 802.3 kehysrakenne. http://fi.wikipedia.org/wiki/Ethernet

Ethernetin kaistanvarausmenetelmä on CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection). Se on kilpavarausmenetelmä: jos mikään muu laite ei lähetä (Carrier Sense), kaikilla laitteilla on oikeus aloittaa lähetys (Multiple Access). Jos kaksi tai useampi laite alkaa lähettää samanaikaisesti, ne havaitsevat törmäyksen (Collision Detection) ja keskeyttävät lähetyksen. Törmäykseen osallistuneet laitteet odottavat satunnaisen ajan, jonka jälkeen ne yrittävät uudelleen lähettämistä. CSMA/CD ei perustu ennalta sovittuun tapaan välttää törmäyksiä vaan törmäyksien jälkikäteiseen havaitsemiseen. Jos törmäys havaitaan, lähettäjät lähettävät saman tiedon satunnaisen ajan kuluttua uudelleen, jolloin uuden törmäyksen todennäköisyys on pieni. CSMA/CD -menetelmässä suoritetaan kanavanvaraus kuuntelemalla kaapelisegmentin liikennetilannetta, joka tapahtuu käytännössä mittaamalla kaapelin jännitetasoja, ja mikäli segmentti vaikuttaa vapaalta, voidaan lähettää. http://fi.wikipedia.org/wiki/CSMA/CD

Viikoittainen ajankäyttö

Luentoviikko 1

  • Lähiopetus: 6 h
  • Luentopäiväkirja, aiheen kertaus ja harjoitustehtävät: 5 h

Luentoviikko 2

  • Lähiopetus: 6 h
  • Luentopäiväkirja, aiheen kertaus ja harjoitustehtävät: 4,5 h

Luentoviikko 3

  • Lähiopetus: 6 h
  • Luentopäiväkirja, aiheen kertaus ja harjoitustehtävät: 4 h

Luentoviikko 4

  • Lähiopetus: 6 h
  • Luentopäiväkirja, aiheen kertaus ja harjoitustehtävät: 5

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