Oppimispäiväkirja

Ennakkotehtävät

Viikko 40

Tietoliikenteestä tulee heti ensimmäisenä mieleen kompleksi yhdistelmä teknologiaratkaisuja, jotka mahdollistavat tiedonsiirron kahden pisteen välillä. Tietoliikenteeseen kuuluu mielestäni myös olennaisena osana se, minkälaista tietoa siirretään: tiedon tyyppi (esim. teksti, multimedia jne.), tiedon tärkeys ja siihen liittyvä tietoturva sekä tiedon käyttötarkoitus (esim. opetus, kaupankäynti, markkinointi).

Viikko 41

Kotonani tapahtuvassa tietoliikenteessä siirtoteinä toimivat sähköjohdot (mm. HDMI- ja ethernet-kaapelit) sekä ilma (kaukosäädin ja peli-ohjaimet). Useiden yhteyksien ketjuja syntyy joskus, kuten esimerkiksi jos haluan ladata puhelimeeni ohjelmistopäivityksen tietokoneen kautta. (Puhelin usb-johdolla tietokoneeseen → tietokone ethernet-kaapelilla Lnettiin)

Viikko 42

Erilaisia verkkoratakaisuja:

  • GSM
    • Tekstiviestien ja puheluiden siirto
    • Langaton verkko
      • Mobiilikeskukset
      • Tukiasemat
        • Ohjausyksiköt
  • 3G
    • Datan siirto
    • Langaton verkko
  • 4G
    • Datan siirto
    • Langaton verkko
  • WiFi
    • Langaton verkko, joka toimii lokaalisti
  • Ethernet
    • Langallinen verkko

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

  • Päivän aihe:
    • Kurssin aloitus
  • Päivän tärkeimmät asiat:
    • Kurssin, kotitehtävien ja tentin suorittaminen. Raapaistiin myös tietoliikennetekniikan pintaa.
  • Mitä opin tällä kertaa:
    • Mitä vaaditaan kurssin suorittamiseen ja mistä saa lisäpisteitä.
    • Perustietoa tietoliikennetekniikasta ja näkemyksiä sen lähitulevaisuudesta
      • 1-5G yhteydet
      • Päällä pidettävät tietoliikennetekniset laitteet

Luentopäivä 2:

  • Päivän aihe:
    • Kommunikointimalli, Kerrosmallit ja protokollat
  • Päivän tärkeimmät asiat:
    • Tietoliikenteessä käytettävän kommunikoinnin perusmallit
    • Protokollat ja kerrosmallit
      • IP/TCP ja OSI
  • Mitä opin tällä kertaa:
    • Kahden pisteen välisen tietoliikenteen perusteita
    • Suuremmat kokonaisuudet
      • Siirtojärjestelmät, reitittimet, rajapinnat
    • Kerrosmallien perusteita
      • IP/TCP ja OSI

Luentopäivä 3:

  • Päivän aihe:
    • Protokollat, standardointi, siirtotiet, kommunikointi
  • Päivän tärkeimmät asiat:
    • Protokollien yleiset toiminnot
    • Standardointi
      • Standardointiprosessi
      • Ajoitukset
    • Siirtotiet
      • Johtimilliset
      • Johtimettomat
    • Kommunikointi
      • Terminologiaa
      • Signaalit
  • Mitä opin tällä kertaa:
    • Protokollat
      • Mihin niitä tarvitaan
      • Yleiset toiminnot
    • Standardointi
      • Mihin niitä tarvitaan
        • Internet
      • Organisaatiot
    • Yleisesti siirtoteistä
    • Kommunikointi
      • Terminologiaa
      • Signaalit
        • Aallon pituus
        • Taajuus
        • Siirtonopeus

Luentopäivä 4:

  • Päivän aihe:
    • Linkit
      • Ohjaaminen
      • Protokollat
    • Kanavointi
  • Päivän tärkeimmät asiat:
    • Koodaus tekniikka
    • Kommunikointi tekniikka
    • Linkit
      • Ohjaus
      • Protokollat
    • Kanavointi
  • Mitä opin tällä kertaa:
    • Päivän tärkeimmät asiat

Luentopäivä 5:

  • Päivän aihe:
    • Teleliikenne
    • Dataliikenne
    • Piirikytkentä
    • Pakettikytkentä
  • Päivän tärkeimmät asiat:
    • Teleliikenne
      • Piirikytkentä
        • Reaaliaikainen kommunikointiväylä
    • Dataliikenne
      • Pakettikytkentä
        • Kommunikointiväylä käytetään mahdollisimman tehokkaasti
        • Virtuaalipiiri
        • Datagram
    • Reititys
      • Strategiat
        • Flooding
        • Satunnainen
        • Mukautuva
      • Käytetyt algoritmit
      • Ruuhkautuminen
  • Mitä opin tällä kertaa:
    • Paketti- ja piirikytkennän vahvuudet ja heikkoudet
      • Toimintamallit
      • Tekniikka
      • Viiveet
        • Etenemisviive
        • Siirtoviive
        • Solmuviive
    • Reititys strategiat
      • Eri menetelmien vahvuudet ja heikkoudet
    • Ruuhkautuminen
      • Menetelmät joilla ennaltaehkäistään sitä
      • Menetelmät joilla siihen puututaan

Luentopäivä 6:

  • Päivän aihe:
    • Langattomat verkot
      • Soluihin jako
        • Eri taajuuksien käyttö
      • 3G & 4G
        • Verkkojen tekniikat
        • Kehitystyö
      • Historiaa
    • LAN-verkot
      • Langattomat ja langalliset
      • Tekniikka
      • Kehitys
      • Siirtotiet
      • Protokollat
  • Päivän tärkeimmät asiat:
    • Solujen käyttö verkoissa
      • Jako pienempiin soluihin
      • Kanavointi
    • Radioliikenteen lisääntymiseen liittyvät haasteet
      • Vaikea ennustettavuus
    • LAN-verkot
      • Langattomien ja langallisten verkkojen vahvuudet ja heikkoudet
  • Mitä opin tällä kertaa:
  • Solujen käyttöön liittyvä tekniikka ja menetelmät
  • Menetelmät joilla parannetaan signaaleita radioliikenteen käytön lisääntyessä
  • LAN-verkkojen laajennus
  • Siltaus

Mitä opin kurssin aikana

  • Yleiskuva tietoliikenteestä
    • Tekniikka
      • Kurssin aikana käyty tekniikkaosuus oli LAAJA
        • Sain yleiskuvan tärkeimmistä osa-alueista
        • Osa yksityiskohtaisemmin käydyistä asioista meni yli ymmärryksen
    • Siirtotiet
    • Protokollat
    • Kanavointi
    • Kommunikointi
      • Kahden pisteen välinen
      • Suuremmat kokonaisuudet
    • Käytössä olevat verkot
      • Eri verkkojen vahvuudet ja heikkoudet
      • Eri verkkojen käyttö eri tilanteissa

Kotitehtävät

Viikko 40:

Oman kotini tietoliikenteeseeni kuuluvat laitteet:

  • Tietokone
  • Televisio
    • Kaukosäädin
  • Älypuhelin
  • Pelikonsoli
    • Ohjain

Viikko 41:

Kotiverkossa/laitteistossa käytettäviä siirtoteitä, taajuuksia ja protokollia:

  • Siirtoteitä:
    • Ethernet-kaapeli
    • HDMI-kaapeli
    • USB-johdin
    • Ilma
  • Taajuuksia:
    • Mikroaaltouuni
      • 2,45 GHz
    • Kaukosäädin
      • 36 kHz
    • Pelikonsoliohjain
      • 2,4 GHz
    • Puhelut ja tekstiviestit
      • 900 MHz (GSM & UMTS)
      • 1800 MHz (GSM)
      • 2100 MHz (UMTS)
  • Protokollia:
    • Puhelin palvelut
      • HSDPA & HSUPA
      • WAP
    • Televisio
      • DVB-IPTV
    • Tietokoneen verkkoyhteys
      • TCP/IP

Viikko 42

Käytetään tehtävässä esimerkkinä sähköpostin lähetystä Outlook-verkkosovelluksen avulla. Tieto liikkuu minun verkostani toiselle laitteelle TCP/IP-kerrosmallin seuraavasti:

Sovelluskerros:

  • Sisältää kunkin sovelluksen tarvitseman logiikan
    • Eli kääntää vastaanottamani tiedon järkevään/luettavaan muotoon
    • Esimerkin tilanteessa käytetään HTTP-protokollaa

Kuljetuskerros:

  • Lähettää tiedon vastaanottajalle lähetettävän tiedon kuljetustavasta
  • Tässä tilanteessa käytetään SMTP-protokollaa

Verkkokerros:

  • Hoitaa reitityksen
    • Tässä tapauksessa käytössä IP-protokolla
  • Reitittimiä on sitä enemmän mitä pidemmälle tieto fyysisesti lähetetään

Linkkikerros:

  • MAC(Media Acces Control)
    • Kommunikointi
  • Esimerkissä käytössä Ethernet-protokolla
  • Kotini sisäisessä verkossa laitteet voivat siirtää tietoa toisiinsa MAC:n avulla ilman, että tarvitsisi nousta verkkokerrokseen.

Fyysinen kerros:

  • Siirtää tiedon palvelimeltani vastaanottajan palvelimelle
  • Koodaus
    • Signaaleiksi käytettävälle siirtotielle
    • Tässä tapauksessa tieto lähetetään pakettikytkennäisessä verkossa (Ethernet)
      • Signaali jaetaan paketeiksi
  • Kanavointi
    • Esimerkissä käytetään Ethernet-verkkoa → kanavointimenetelmänä CSMA/CD

Kun tieto liikkuu verkossa, on kahden pisteen välillä yleensä useampia reitittimiä.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 8 h

Kotitehtävät: 2 h

  • Luentoviikko 2

Lähiopetus: 4 h

Kotitehtävät: 2 h

  • Luentoviikko 3

Lähiopetus: 0 h

Kotitehtävät: 4 h

Kotitenttitehtävä: 10h


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