meta data for this page
  •  

Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

  • Tietoliikenne on tiedon välitystä laitteiden välillä.
  • Siirtoteinä yleensä kaapelit, radioaallot tai valokuitu.
  • Verkkotyypit jaettu verkon laajuuden mukaan; PAN, LAN, WAN, Internet
  • Langaton tiedonsiirto noussut viime vuosikymmeninä yhä suuremmaksi, ihmiset eivät halua tiedonjanonsa rajoittuvan työpöydän ääreen.
  • Laitteet keskustelevat jonkun yhdessä sovitun formaatin mukaisesti (protokolla).
  • Eri tiedonvälitystapoja eri käyttötarkoituksiin, esimerkiksi broadcast, point-to-point jne.
  • Nykyään lähes jokainen laite ottaa tietoa vastaan tai lähettää sitä. Jopa jääkaapit.
  • Edellä mainitun takia tiedon määrä on nykypäivänä valtavaa, kuinka kaikesta datasta saadaan seulottua olennainen? Tiedon pakkaus, filtteröinti.
  • Datan määrä asettaa vaatimuksia myös tietoverkoille, kaistanleveys uhkaa olla todellinen rajoite.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1

Päivän aiheet

  • Kurssin sisältö, suoritustavat
  • Johdatusta aihepiiriin. Historian kertaamista ja tulevaisuuden ennakointia.

Tärkeimmät asiat

  • Verkkojen rakenne. Sinänsä suhteellisen tuttu aihe, mutta tulee usein laitteita käyttäessä unohdettua (ainakin niin kauan kuin hommat toimii…)
  • Verkkojen jaottelu: käyttöalueen, sovelluksen tai verkkotyypin mukaan. Usein jaoittelen itse vain käyttöalueen mukaisesti LAN / WAN / Internet.
  • Kommunikoinnin muodot: kiinteä, nomadi, siirtyvä. Kiinteä ja siirtyvä ovat selkeät, nomadi tuli uutena asiana (joskus termin kuullut). Mihin kategoriaan läppäri junassa 3G:n varassa ollessaan menee, siirtyvä? Entä junan wlaniin yhdistettynä?
  • Alustus kerrosmalleista. Osaltaan uutta tietoa, tiesin kyllä olemassa olosta, mutten ole perehtynyt aihealueeseen.
Luentopäivä 2

Päivän aiheet

  • Kommunikointimalli
  • Tiedonsiirto
  • Kerrosarkkitehtuuri
  • Protokolla ja sen toiminnot
  • OSI, TCP/IP, UDP
  • IPv6
  • Viestien osoitus

Tärkeimmät asiat

  • Kommunikointimalli: tehtävät, liityntä, signaalin luonti, synkronointi, hallinta, virheen käsittely, reititys
  • Tiedonsiirto: Kommunikointiverkot, piiri- ja pakettikytkentä
  • Kerrosarkkitehtuuri: Hallittavuuden parantaminen, kerrosten toiminnat. Sovellus-, kuljetus- ja verkkokerrokset.
  • Protokolla: Standardoitu rajapinta, eri kerroksille omansa. Kerros huolehtii vain omasta protokollastaan ja käyttää muiden rajapintaa. Rajapinnan avulla voidaan kehittää useita eri kerroksia samanaikaisesti.
  • TCP/IP vs OSI fiilikset: OSI:n suurimpana etuna omasta mielestäni olisi ollut sessioiden hallinta. Sen sijaan TCP:n päälle purkataan sessioita mitä erinäisimmillä tavoilla (joko pitämällä yhteys auki, cookiet tms).
  • IPv6: Laajentaa osoiteavaruutta, IPv4-osoitteet “loppu”. Vaaditaan, koska yhä useammat laitteet vaativat osoitteen. NAT mahdollistaa “osoitteiden jaon”, mutta samalla piilottaa laitteet maailmalta.
  • Esimerkki FTP:n toiminnasta: Erinomainen esimerkki protokollan toteutuksesta.
  • Protokollan toiminnot: Virhehallinta/havainnointi, osoitus, kanavointi. Datan lohkominen ja kokoaminen, eri kerrosten tarpeiden mukaisesti.
  • Eri osoitustilat: Unicast, multicast, broadcast

Mikä jäi epäselväksi

  • Häiritsi aika paljon nuo suomenkieliset nimitykset ja jouduin oikeasti käyttämään aikaa sanojen kääntämiseen, ennenkuin ymmärsin, mistä on kyse.
  • UDP:stä olisi voinut olla hieman enemmänkin juttua, on alkanut olla kuitenkin “nouseva protokolla”. Esimerkiksi livevideon lähetys tapahtuu usein nykyään UDP:tä käyttäen, koska virheiden korjaaminen ei ole niin olennaista kuin reaaliaikaisuus. Samassa käytössä myös usein käytössä multicast tai broadcast, eli kenties tästä saisi hyvän luentoesimerkin? Ellen väärin muista, esimerkiksi Soneran IPTV käyttää UDP + multicast -yhdistelmää.

Luentopäivä 3:

Luentopäivä 4:

Kotitehtävä 1

Verkon rakenne (myös laitenimet esillä):

  • vapiti: työpöytä / DNS- / DHCP- / tiedosto- / web- / tietokantapalvelin, palomuuri, reititin, jnejnejne
  • saksanhirvi: WLAN-AP / 4-porttinen reititin; “tyhmä” access point vapitille. Langattomassa verkossa kiinni puhelin (muntjakki), läppäri (karibu), IP-kamera (sikahirvi). Langallisella puolella vapiti, tulostin (lyyrysarvi), Raspberry Pi (N kappaletta, riippuen projektien kehitysvaiheista; nimetty randomisti, koska hirvieläimet käyvät vähiin).
  • barasinga: Raspberryn perässä 1-Wire verkko, jossa N kappaletta lämpöantureita / digitaalisia IO-kanavia. Lisäksi Raspissa langattomia antureita ja kytkimiä (esim. valaistus kokonaan järjestelmän perässä).
  • megaloceros_giganteus: “sisäverkkoon” OpenVPN:n kautta myös Ranskassa sijaitseva kehityspalvelin. Hostaa mm. http://skinfo.dy.fi ;)
  • Yhteys Internettiin toteutuu Lnetin (tai vikatilanteissa vaihtoehtoisesti puhelimen) kautta.

Kotitehtävä 2

Kotitehtävä 3

Otetaan esimerkiksi tiedonsiirto kotiautomaatiolta päätelaitteeseen (matkapuhelin):

Matkapuhelin tekee sovelluskerrosta (HTTP) käyttäen pyynnön kotiautomaatiolle. HTTP pyyntö siirretään kuljetuskerrokselle, joka on tässä tapauksessa TCP/IP. Verkkokerroksena toimii mobiililaitteelta reitittimelle WLAN. Reititin ohjaa verkkokerroksen sisältämän osoitetiedon perusteella paketin sisäverkossa olevalle kytkimelle, joka uudelleenohjaa sen kotiautomaatiota hoitavalle Raspberry Pi:lle. Kuljetuskerroksena toimiva TCP/IP ohjaa paketin oikeaan kohdeporttiin. Tämän jälkeen vastaanottava järjestelmä käsittelee tiedon sovelluskerroksella.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1
  • * Lähiopetus: 0 h
  • * Kotitehtävät: 8 + n h (lähinnä teki mieli hifistellä hienoja kuvia).
  • Luentoviikko 2
  • * Lähiopetus: 0 h
  • * Kotitehtävät: 2 h
  • Luentoviikko 3
  • * Lähiopetus: 0 h
  • * Kotitehtävät: 0.5 h

Pääsivulle