meta data for this page
  •  

Marko Andersson VALMIS!

Oppimispäiväkirja

Ennakkonäkemys aihealueesta

Tietoliikenne on mielestäni tiedon siirtämistä paikasta/laitteesta toiseen valinnaisella tavalla. Esimerkiksi radioaalloilla tai valokuitua pitkin. Tietoverkko ja päätelaitteet ovat oleellisia asioita, sekä tiedonsiirtokanava. Yleisimmät päätelaitteet ovat tietokone (kannettava/pöytä) ja kännykkä, mutta myös tulostimet ja muut oheislaitteet vastaanottavat tietoa eriävissä määrin. Nyky-yhteiskunnassa tietoliikenne on välttämätöntä ja perusta monelle toiminnalle. Analoginen tiedonsiirto vähenee ja usein dataa siirretään digitaalisessa muodossa. Tietoliikennetekniikan kehitys on mahdollistanut yhä laadukkaamman ja monimutkaisemman tiedon välittämisen suurelle joukolle ihmisiä, mikä ilmeni hyvin radion ja television syntyessä. Nykyään televisiosta näkee jo hd tasoista kuvaa mikä on selvä osoitus kehityksestä tietoliikennetekniikan piirissä. Sähköisissä tietoverkoissa oleellisia asioita olivat verkon lataus- ja antonopeus, tiedonsiirtomuoto, erilaiset pakkausmenetelmät, sekä tietoa välittävät ja oikeaan paikkaan ohjaavat reitittimet ja langattoman verkon luovat tukiasemat. Internet-yhteys onkin arkipäivää ja langaton verkko on saatavilla suurissa osissa kehittyneitä maita.

Lehdistössä on ollut esillä kuinka esimerkiksi google aikoi tuoda internetin koko maapallon käytettäväksi, sekä mainintoja tietoturvallisuusuhista ja toisinaan hyökkäyksistä esim pankkeja vastaan.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

  • Päivän aihe: Kurssin sisältö ja opettajan esittely, Tietoliikenne verkot, internet yhteys
  • Päivän tärkeimmät asiat:
  • 1. Kuinka internet toimii ja miten eri tietoverkot on luotu.
  • 2. Protokollan määritelmä
  • Mitä opin tällä kertaa: Tietoa lähetetään valittua tietoliikenne väylää pitkin pääsääntöisesti joko kokoajan tietyllä varatulla taajuudella tai tietyn aikaa kaikilla taajuuksilla. Tietoa yleensä lähetetään paketeissa eteenpäin. Erilaiset ohjausmenetelmät vaikuttavat selvästi siihen kuinka hyvä käyttöaste tietoliikenneväylällä on.
  • Jäi epäselväksi: Mitä eroa oli esimerkiksi IP4 ja IP6? ja mitä tuo ip oikeastaan tarkoitti

Luentopäivä 2: Aihe: tietoverkko, turvallisuus, viive, 5 protokollatasoa Opin kuinka viive lasketaan hyvän tietulli esimerkin avulla Turvallisuus asiat ennestään tuttuja koska olen käynyt Johdatus tietoturvaan kurssin Tietoverkon rakenne selkeni entisestään. 5 Protokollatasoa: Fyysinen, Linkki, Verkko, Kuljetus, Sovellus

Kotitehtävä 2:

Internetin pääsyteknologiat 1.DSL = Digital Subscriber line, yleisimmin ADSL, jossa dataa siirretään lankapuhelinverkkojen kaapeleissa. Käytössä oleva taajuusalue on laajempi mikä johtaa suurempaan tiedonsiirtonopeuteen. Keskuksessa oleva DSLAM (=Digital subscriber line access multiplexer) yhdistää käyttäjät ja heidän DSL-modeeminsa toisiinsa. Käyttö vähentynyt ennen kotikäytössä.

2. Cable network, kaapeliverkkoyhteys, jossa dataa siirretään kaapeliverkkojen avulla, samaa väylää pitkin kuin kaapelitelevisioon tulevaa kuvaa. Datan siirtämiseen molempiin suuntiin on varattu omat kaistansa. Kotikäyttöön/yrityksille

3. Home network, kotiverkko. Reititin/kytkin muodostaa oman kotiverkon johon voidaan liittää useita päätelaitteita, nykyään usein myös tukiasema joka muodostaa WLAN (Wireless Local Area Network) verkon. Kotikäyttöön.

4. Enterprise Access network, ethernet. Ethernet piuhoilla muodostettu verkko esim yritykselle/keskukselle jonka pääreititin on kytketty palveluntarjoajan verkkoon. Pääasiassa yrityksille, ennen myös kotona.

5. Wireless Local Area Network, eli langaton lähiverkko. WLAN verkko muodostetaan liittämällä verkkoon tukiasema, joka lähettää langattoman singnaalin lähietäisyydelle ja antaa näin mahdollisuuden langattomaan verkon käyttöön. Kotikäyttöön/yrityksille.

6. Matkapuhelinverkkon. Monen suuren tukiaseman avulla muodostettu kattava langaton verkko. Nykyään 3G/4G, johon on mahdollista liittyä uusilla mobiilipäätelaitteilla, sekä jakaa eteenpäin tekemällä esim puhelimesta langaton-tukiasema. Mobiiliteknologia.

Lappeenrannassa on tarjolla mobiiliverkko, yliopiston WLAN & ethernet, sekä LOAS:n asunnoissa kaapeliverkko, josta mahdollista itse muodostaa kotiverkko ja/tai WLAN.

Kun tieto siirtyy järjestelmält A järjestelmälle B se käy läpi normaalin protokollan, johon kuuluu viisi kerrosta. 1. Application layer = sovelluskerros. 2. Transport layer = kuljetuskerros 3. Network layer = verkkokerros 4. Link = linkkikerros 5. Physical = fyysinenkerros

Asiakasohjelma = saadaan yhteyspalvelimeen verkon avulla Palvelinohjelma = palvelee asiakasohjelmia niiden pyyntöjen mukaan ja lähettää niile tietoja, esim verkkosivujen sisältöä

Nämä tasot välittävät aina ohjeet seuraavalle tasolle kuinka tulisi toimia. Sovellus ensin lähettää käskyn ja niistä muodostetaan paketteja. Paketit pilkotaan ja niille annetaan määränpää, jotta reititin osaa lähettää ne oikeaan paikkaan. Osat kulkevat eri reittejä pitkin, “ruuhkasta” riippuen. Määränpäässä paketit kootaan sitä mukaan kun kaikki osat ovat tulleet perille. Pakettien kulkeminen vastaan siis jossain määrin autoilijaa, joka kysyy neuvoa ja välttelee ruuhkia.

Luentopäivä 3:

  • Päivän aiheet: Pistokoe, protokollat, sovellustaso jatkuu
  • Mitä opin: HTTP-protokolla, jatkuva ja epäjatkuva, http viestin rakenne, evästeet
  • Mikä jäi vaivaamaan:

Kotitehtävä 3:

Pistokoe: Kerrosmalli on 5 kerroksinen malli jossa monimutkaisen järjestelmän osat on jaettu eri kerroksiin, jotka viestivät keskenään. Jaottelu helpottaa kokonaisuuden hahmottamista ja hallintaa. Kerrokset viestivät toisilleen ja luottavat alempien tasojen oikeellisuuteen. Viestit kulkevat datagrammien ja otsikointien, sekä kehysten ja ip-osoitteen avulla tasoilta toisille ja oikeaan paikkaan vastaanottopäässä. Mallissa olevat tasot ovat: sovellus, kuljetus, verkko, linkki ja fyysinen. Laajennetussa versiossa on myös kaksi lisätasoa: esitys ja istunto, jotka tulevat heti sovellustason jälkeen. TCP/IP protokolla on tunnetuin ja käytetyin protokolla malli. Kerrokset viestivät vastaavan vastaanottaja kerroksen kanssa, ylempien tasojen välityksellä. Protokolla on yhteinen määritelty toimintatapa. Sovitut protokollat helpottavat ohjelmien viestimistä keskenään, kun viestintätavat ovat yhteneviä ja käy ilmi kuinka keskustellaan eri tasojen välillä. Piirikytkennässä kaistalta on varattu tietty taajuus jokaiselle kanavalle, näin ollen kaista on kokoajan käytettävissä ja varattuna kyseiselle liikenteelle, vaikka dataa ei siirrettäisikään. Hyödyllinen esimerkiksi hätäpuheluille ja muille kriittisille väylille, jotka eivät ole aktiivisessa käytössä. Pakettikytkennässä datasta muodostetaan paketteja, joille on annettu ip-osoite johon ne ovat matkalla. Valmiit paketit lähetetään matkaan ja ne saattavat mennä vaihtelevia reittejä pitkin kohti määränpäätään, jossa ne avataan kun kaikki osat ovat saapuneet. Paketit välttelevät ruuhkaa ja menevät sieltä missä on vapaa väylä. Huonolla tuurilla kaistaa ei ole avoinna eikä paketti pääse perillee, mutta kokonaisuudessaan tiedonsiirtoväylien käyttöaste on parempi. Pakettikytkentää käytetään yleensä purskeittaiselle liikenteelle.

Funet (Chrome kehittäjä) Palvelin vastasi antamalla erilaiset jpeg, png, stylesheet ja script tiedostot. Eli kyseiseen sivuun liittyvät kuvat, sivupalkit ja linkit yms. Vastaus nro 200, eli OK. Lataus kesti 17,6 s. Pyyntöjä yhteensä 69 ja dataa 110kb. Latasin sivun jo toisen kerran mikä saattoi muuttaa tuloksia, sillä noin puolet tiedoista näytti tulevan cachelta. Pyynnöstä voidaan lukea esimerkiksi: sivun kieli, päivämäärä, sivun URL, ip-osoite, yhteensopivat selaimet, käytössä olevat evästeet (cookies) sekä lataukseen käytetty aika jaoteltuna osioittain.

  • Päivän aihe: Kerrosmalli kertaus, HTTP-protokolla, välimuistit ja cache.
  • Mitä opin: Kuinka palvelimet ja käyttäjät viestivät vastaus-pyyntö menetelmällä (HTTP-protokolla). Cachejen toiminnan. Kertaus kerrosmalliin pistokokeessa.

Luentopäivä 4:

  • Päivän aiheet: Tuntikuulustelu, kuljetuskerros, protokollat
  • Mitä opin: luotettava datan siirto, TCP/UDP-vertailua
  • Mikä jäi vaivaamaan:

Tuntikuulustelun pohjalta Sähköpostia lähettäessä viesti lähtee ensin sähköpostiohjelmalta sähköpostipalvelimelle. Tämä palvelin lähettää sen eteenpäin verkkoon, jossa se kulkeutuu osoitteen mukaiselle vastaanottajan sähköpostipalvelimelle vaihtelevaa reittiä pitkin. Vastaanottajan sähköpostipalvelin tarkastaa on kyseiselle osoitteelle olemassa postilokeroa ja tallentaa viestin sinne jos sellainen löytyy. Postilaatikosta asianomainen käyttäjä voi lukea viestin. Sähköpostiohjelmat käyttävät SMTP-protokollaa ja palvelimet lähettävät viestit eteenpäin TCP-protokollan mukaisesti.

DNS = domain name system DNS on nimipalvelin. Se on eräänlainen verkosto palvelimia, jotka ovat tallentaneet keskenään vastaavat ip osoitteet ja nimet. Palvelimet on verkoitettu siten, että jokainen ei tiedä jokaista ip-osoitetta vastaavaa nimeä, mutta osaavat neuvoa eteenpäin oikean palvelimen suuntaan. Oma DNS-palvelin olemassa esim .com, @lut päätteisille osoitteille. DNS ja SMTP protokollat toimivat yhdessä, jotta sähköpostit kulkeutuvat oikeaan osoitteeseen.

Kuljetuskerros tarjoaa sovelluskerrokselle turvallista ja luotettavaa tiedonsiirtoa eri päätelaitteiden välillä. Se huolehtii että viestit kulkeutuvat ja ilmoittaa jos tulee häiriöitä tiedonsiirrossa.

Viestien erottelu suuressa mittakaavassa tapahtuu ip-osoitteen avulla. Se vie viestin oikeaan paikkaan, mutta ip-osoitteen viimeinen numero määrittelee mihin päätelaitteeseen kyseisessä paikassa tieto toimitetaan. Aliverkot ovat kytkeytyneet toisiin verkkoihin ja jos tieto siirtyy aliverkon ulkopuolelle on yhdistyttävä “gatewayn” kautta toiseen verkkoon.

Luentopäivä 5:

  • Päivän aiheet: TCP-protokolla, Ruuhkanhallinta
  • Mitä opin: TCP-protokollan toiminnan, kolmikättely aloitus ja lopetus

Kotitehtävä 5: Minua seuraava päiväkirjan tehnyt henkilö on Saku Arho. Hänen päiväkirjansa on selkeä ja vastaukset varsin lyhyitä ja ytimekkäitä. Ulkoasultaan se on jaoteltu kahteen osioon: luentopäiviin ja kotitehtäviin. Asia sisällöltään se oli hyvin samanlainen kuin omani, mutta hieman tiivistetympi ehkä. Seuraava henkilö listalla oli Sami Arho. Oppimispäiväkirja oli aikaisempaan ja omaani verrattuna paremmin muotoiltu ja selkeämmin luetteva. Asioita oli selitetty vaihtelevasti joko kokonaisilla lauseilla tai yksittäisillä sanoilla ja syy-seuraus nuolilla. Näin oli löydetty kuhunkin tilanteeseen sopiva ilmaisutapa, mikä teki lukemisesta miellyttävää ja tehokasta.

Yhden koulun koneen tietoja, ip-osoite on 157.24.54.240, aliverkonmaski on 255.255.252.0. Samassa aliverkossa on käytössä 1024 osoitetta, ja aliverkon osoitteet ovat mahdollisesti välillä 157.24.52.0 - 157.24.55.255

Transmission Control Protocol eli TCP on kuljetuskerroksen protokolla. Sillä muodostetaan yhteyksia internetin välityksellä tietokoneiden välille. Yhteys avataan ensin “kättelemällä”, sitten paketteja lähetetään vastapuolelle, ensin hitaasti ja sitten nopeutta kasvattaen kunnes varmistusviestit eivät tule enään ajoissa takaisin. Ruuhkautuessa nopeutta tiputetaan aina puoleen kunnes varmistuksen lähetys onnistuu, ja sitten nopeutta taas nostetaan. Yhteys katkaistaan lopuksi taas “kättelemällä”.

Mitä opin kurssin aikana

Kotitehtävä 6:

  • IP- ja Ethernet-osoitteet: Meillä on käytössä ip jotta verkossa oleville laitteille on olemassa osoite, johon kohdistaa lähetettävät paketit. DNS auttaa yhdistämään ip-osoitteen ja nimen. Ethernet-osoite taas on fyysinen sijainti, eli mitä kytkentöjä pitkin tieto kulkee ja mihin palvelun tarjoajaan ja reitittimeen kone on kytkeytynyt. Se ei muuta mutta ip osoite voi muuttua jos luodaan esim Vlan verkko.
  • VLAN eli virtual local area network, on virtuaalinen verkko, jota käytetään jakamaan yksi verkko paikallisiin lähiverkkoihin. Jakaminen helpottaa niiden hallintaa, vaikka tosiasiassa verkot ovatkin saman reitittimen alla. Esim LOAS kerrostalossa jokaisella asunnolla voi olla oma VLAN verkko, vaikka kaikki ovat kytkeytyneet samaan loasin tarjoamaan talo kohtaiseen verkkoon.

A-reititin:

  • verkko-osoite: 192.168.1.0
  • Aliverkkomaski: 255.255.255.0
  • next hop: B-reititin
  • reitittimen osoite: 192.168.4.0

B-reititin:

  • verkko-osoite: 192.168.2.0
  • aliverkkomaski: 255.255.255.0
  • next hop: C-reititin
  • reitittimen osoite: 192.168.6.0

C-reititin:

  • verkko-osoite: 192.168.3.0
  • aliverkkkomaski: 255.255.255.0
  • next hop: A-reititin
  • reitittimen osoite: 192.168.5.0

Kysymykset:

  • 1)Mikä on DNS ja miten se toimii?
  • 2)Selitä kerrosmallin toiminta ja mitä tasoja siihen kuuluu?
  • 3)Miten matti@lut.fi sähköposti kulkee käyttäjälle pekka@sonera.fi?
  • 4)Mitä eroa on paketti- ja piiri-kytkennällä, milloin kannattaa käyttää kumpaakin?

Vastaukset:

  • 1: DNS eli domain name service, on nimipalvelu, joka yhdistää käyttäjien nimet ja ip-osoitteet keskenään. Palvelimet käyttävät sitä selvittääkseen lähetettävän asian osoitteen, jotta data päätyy oikeaan osoitteeseen.
  • 2: Kerrosmalli on tcp/ip-protokollan käyttämä yleinen toimintatapa, jossa tehtävät on jaettu viiteen eri kerrokseen. (sovellus, kuljetus, verkko, linkki, fyysinen) Eri tasot viestivät keskenään sovittujen protokollien mukaisesti, ja luottavat siihen, että muut tasot hoitavat omat tehtävänsä. Viestit kulkevat tasolta toiselle ip-osoitteiden ja datagrammien avulla, joista näkyy paketin määränpää.
  • 3: matti@lut.fi kirjoittaa ensin sähköpostinsa sähköpostisovelluksella. Valmis sähköposti kulkeutuu @lut.fi sähköpostipalvelimelle, joka kysyy DNS-palvelimelta vastaanottajan ip-osoitteen, ja lähettää viestin saatuun osoitteeseen. Viesti kulkee sopivaksi toteamaansa verkkoreittiä pitkin @sonera sähköpostipalvelimelle. Siellä verrataan onko olemassa vastaavaa pekka@sonera.fi osoitetta, johon viesti tallennetaan mikäli sellainen löytyy. Viestin pääsee lukemaan lokerosta sähköpostisovelluksella.
  • 4: Pakettikytkennässä tiedosta muodostetaan paketteja, jotka lähetetään verkkoon ip-osoitteen kanssa. Ne hakeutuvat oikeaan ip-osoitteeseen sen hetkisen ruuhkan mukaan määräytyvää reittiä pitkin. Pakettien häviäminen matkalla on mahdollista, siksi kehitetty luotettavan tiedonsiirron periaatteet. Hyvä jos liikenne on luonteeltaan purskeittaista, muodostetaan yleensä laajakaistaa pitkin. Kaistan käyttösuhde huomattavasti parempi kuin piirikytkennässä, mutta mahdollisuus ruuhkiin olemassa.
  • Piirikytkennässä kahden kohteen välille on muodostettu suora yhteys, yleensä puhelinverkko. Tällöin yhteys on kokoajan auki ja tiedonsiirto on mahdollista heti, ilman ruuhkia. Suositeltavaa esimerkiksi hätäpuheluille tai muille kiireellisille yhteyksille, joiden täytyy tarpeen tullen toimia. Yleensä huono hyötysuhde, sillä linja ei ole kokoajan käytössä.

Suomennokset kalvoista

*Kappale 1*

https://www.dropbox.com/s/ebq7x8x3cpvmn8r/1.%20%20luennon%20kalvot%20suomennettuna.ppt?dl=0

*Kappale 2*

https://www.dropbox.com/s/62cz7l5r548pd8f/Kappale%202.pptx?dl=0

*Kappale 3*

https://www.dropbox.com/s/y732waqt6pmyyoo/kalvosetin_suomennos_chapter3.pptx?dl=0

*Kappale 5*

https://www.dropbox.com/s/umbtdatx74uma5g/TLT-Kappale5-Suomennokset.pptx?dl=0https://www.dropbox.com/s/umbtdatx74uma5g/TLT-Kappale5-Suomennokset.pptx?dl=0

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: 6 h

  • Luentoviikko 2
  • Luentoviikko 3
  • Luentoviikko 4

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