meta data for this page
  •  

Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Kurssin aluksi opiskelijat kirjaavat näkemyksensä tietoliikenteestä tähän kohtaan omaa oppimispäiväkirjaansa. Näkemys sinällään ei tarvitse olla pitkä selostus max 10 riviä tekstiä ja max 10 avainsanaa.

Kotitehtävä 1.

Tietoliikenten asema yhteiskunnassamme on enenevissä määrin tärkeä. Siihen liittyvän infrastruktuurin toimintavarmuuden ja downtimen minimoimiseen on käytettävä valtavasti resursseja, sillä yhä useammat laitteet ja palvelut tarvitsevat jatkuvan ja keskeytymättömän nopean tiedonsiirtoyhteyden. Radio- ja tv-liikenteen osuus on pienentynyt koko ajan internetin haukatessa yhä isomman alueen. Internetiin liittyvät ja sitä hyödyntävät verkostot ja palvelut muodostanevatkin aika ison osan nykyisestä tietoliikennetekniikan tutkimuksesta ja kehityksestä. Itseäni kiinnostavia tietoliikennetekniikkaan littyviä termejä, joista haluaisin kurssin aikana tietää lisää olivat mm.

  • p2p
  • Tor-verkon toimintaperiaate
  • TCP/IP
  • Tietoturva, suojatut yhteydet

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

Käsitykseni tietoliikennetekniikasta ja sen osa-alueista laajeni, sain aiheesta selkeästi entistä paremman ja selkeämmän yleiskuvan. Luennolla ei kovasti syvennytty vielä varsinaiseen aiheeseen, vaan lähinnä heräteltiin mielikuvia ja pyrittiin kehittämään yleiskuvaa alueesta. Myöskin kurssin käytännön suorittamiseen liittyvät asiat käytiin läpi.

Luentopäivä 2:

Toisena luentopäivänä tutustuttiin ja hieman syvennyttiinkin kerrosmalliin, johon liittyen käytiin kolme erilaista kerroksellisen suunnittelun mallia. Näitä olivat teoreettinen 3 kerroksen malli, OSI (Open System Interconnection model) sekä TCP/IP-malli. Lisäksi käytiin kerrosarkkitehtuurin suunnittelussa huomioon otettavia piirteitä. Näistä kaikista malleista sain kohtalaisen yleiskuvan ja ymmärrän nyt jo selkeästi lähtötasoa paremmin internet-tietoliikennettä ja erityisesti sen monimutkaisuutta. Kerrosmallin lisäksi kävimme läpi FTP:n (File Transfer Protocol) toimintaperiaatetta käytännössä ja teoriatasolla. Tämä asia olikin minulle oikeastaan täysin uutta ja melko mielenkiintoistakin. Perusperiaate upposi ihan mukavasti kaaliin, mutta hienompia nyansseja jäi tietysti epäselväksi.

Luentopäivä 3:

Päivän pääaiheena olivat siirtotiet, joskin tutustuttiin myös syvemmin protokollien toimitaan sekä siirtoteihin liittyen tietoliikenteen erilaisiin standardointeihin. Siirtoteistä opin pääjaon johtimellisiin sekä johtimettomiin siirtoteihin. Johtimellisista siirtoteistä opin pari- ja koaksiaalikaapelin rakenteen ja perustoimintaperiaatteen, sekä sain yleiskuvan erityyppisistä optisen kuidun toteuttamismenetelmistä. Myös sähköjohtoon ja tilaajaliittymiin käytettiin hieman aikaa. Sain ihan hyvän kuvan näiden eri kaapeleiden eduista ja haitoista, sekä niiden käyttökohteista. Johtimettoman siirtotien yhteydessä käytiin antennien ja satelliittien toimintaa, erityisesti GPS-järjestelmään liittyen. Vaikka GPS:n perustoimintaperiaatteen tiesinkin jo etukäteen, syvensi ja laajensi käsitystäni järjestelmään liittyen.

Luentopäivä 4:

Neljännen luennon pääkokonaisuuden muodosti kanavointi ja kanavointimenetelmät. Kanavointikokonaisuuden lisäksi käytiin läpi bittien koodaamista signaaliksi sekä dekoodausta signaaleista takaisin biteiksi. Erilaisia kanavointimenetelmiä käytiin läpi aikaan, taajuuteen, sekä yksilöllisiin koodeihin perustuvat menetelmät läpi. Aiheesta jäi ok yleiskuva, vaikka asiaa käytiinkin paljon lyhyessä ajassa läpi. Kanavointimenetelmien yhteydessä käytiin myös kanavahyppelyä esimerkkien kautta läpi. Luennolla käyty asia oli lähes kaikki uutta minulle, joten hienoimmat yksityiskohdat jäivät hieman hämärän peittoon. Signaalien muunnokset ja niihin vaikuttavat asiat olivat yllättävän monimuotoinen kokonaisuus, joskin kiinnostava sellainen. Luentojen päätteksi kuitenkin jäi ihan hyvä yleiskuva aiheesta, vaikka lähtökohta olikin melkein nollataso.

Luentopäivä 5:

Tämän luennon aiheita olivat mm. paketti- ja piirikytkentä, tele- ja dataliikenne sekä datan reitittämisstrategiat ja tiedonsiirron ruuhkautumisen estäminen. Opin paketti- ja piirikytkennästä, sekä syvensin tietouttani tele- ja dataliikenteestä. Erilaiset datan reitittämisstrategiat ruuhkautumisen estämiseksi ja tiedonkulun maksimoimiseksi olivat täysin uutta asiaa, mutta onnistuin omaksumaan tietoa hyvin ja ymmärrän nyt niiden merkityksen ja paikan tietoliikenteen kokonaiskuvassa.

Luentopäivä 6:

Viimeinen luento käsitteli mobiili- sekä lähiverkkoja. Lähiverkkotekniikat olivat ennestään tulleet tutuiksi jollakin tasolla pelitapahtumien lähiverkkojen pystyttämisten kautta, mutta käsitykseni asiasta tietenkin laajeni teoreettisemman näkökulman kautta. Mobiiliverkkoasia oli perusajatukseltaan tuttua tavaraa, mutta olemassaolleen pohjan päälle tuli paljon uutta varmasti hyödyllistä ja mielenkiintoistakin asiaa.

Kotitehtävä 2 (luennot 2, 3 ja 4)

Siirtonopeuksia, protokollia ja siirtoteitä kotiverkossa:

LNET → pöytäkone RJ45-parikaapelilla 100mbps. Läppäri on yhteydessä internetiin, joko RJ45-parikaapelilla tai reitittimen muodostaman langattoman lähiverkon kautta. Älypuhelin 3g-yhteys UMTS-verkossa HDSPA, teoreettinen nopeus n. 21 mbps. Lähiverkko: ethernet 100mbps

3G-verkossa käytössä CDMA-kanavointi, ethernet käyttää puolestaan CSMA/CD-kilpavarausmenetelmää, joka perustuu törmäysten jälkikäteen havaitsemiseen.

Kotitehtävä 3 (luennot 5 & 6)

Laitteideni muodostama lähiverkko toteutuu ethernetin avulla laitteiden yhdistyessä reitittimeeni. Ethernet toteuttaa OSI-mallin fyysisen ja siirtoyhteyskerroksen. Laitteet muodostavat tähtimäisen verkon ja jokainen niistä on yhteydessä kytkimeen RJ45-parikaapelilla. Jokainen laite verkossa tunnistetaan yksilöllisellä MAC (media access control)-osoitteella.

Jos haluaisin siirtä esimerkiksi pöytäkoneeltani läppärilleni vaikkapa elokuvan siirtyisi se näppärästi ethernet-lähiverkon kautta, kun molemmat olisivat RJ45-kaapelilla fyysisessä yhteydessä kytkimeen. Sen jälkeen kun olisin varmistunut siitä, että laitteet näkyvät oikein ja tunnistavat toisensa verkossa, voisin aloittaa tiedoston siirtämisen verkossa näkyvältä kansiolta pöytäkoneeltani läppärilleni.

Ethernetin tapauksessa data siirtyy kehyksinä, jotka muodostuvat ohjausinformaatiosta (esim. MAC-osoite) sekä varsinaisesta informaatiosta. Pohjimmainen kerros ethernetin tapauksessa on fyysinen kerros, jolla bitit muuntuvat signaaliksi Manchesterin koodauksen mukaisesti. Tämän kerroksen päällä on MAC-kerros, jolla pakettien lähettäminen perustuu kilpavarausjärjestelmään (kuka lähettää ensimmäisenä saa kaistan), tarkemmin CSDMA/CM-järjestelmään, jossa ei pyritä välttämään törmäyksiä, vaan ne havaitaan jälkikäteen.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 8 h + itseopiskelu/tehtävät n. 2h

  • Luentoviikko 2

Lähiopetus: 8 h + itseopiskelu/tehtävät n. 3h

  • Luentoviikko 3

Lähiopetus: 8 h + itseopiskelu/tehtävät n. 5h


Pääsivulle