5. Blogimerkintä

Tässä blogitekstissä aiheena langattomat verkot

Langattomat verkot ovat yleistyneet laitteiden mobilisoituessa vauhdilla. Langattomat verkot vapauttavat käyttäjät kaapeleiden kahleista ja helpottavat verkkojen rakentamista, hallinnointia ja rakenteiden muuttamista. Jokaisessa verkossa on kuitenkin ainakin jossain kohdin kaapelointi.

Langatomia verkkoja on älyttömän paljon erilaisia, eri tekniikoin toteutettuja ratkaisuja.

Langattoman verkon signaali kulkee lähes aina erilaisina radioaaltoina. Radioaaltoja käyttäen voi siirtää tietoa digitaalisena tai analogisena. Esimerkiksi vanhat televisiolähetykset kulkivat analogisina ja radioasemat lähettävät analogista signaalia.

Langattomien verkkojen ehdoton plussa on se, että laitteet voidaan kytkeä verkkoon missä tahansa, käyttäjät voivat kulkea missä haluavat ja muodostaa yhteyden verkkoon milloin haluavat. Langattomien verkkojen edut tulevatkin parhaiten esiin käyttämällä kevyitä, helposti siirrettäviä laitteita. 

Miinuksiksi voidaan lukea ainakin se, että langaton verkko on haavoittuvaisin kaikista verkkotyypeistä ja helpoin murtokohde hakkereille. Erityisesti suojaamattomissa langattomissa verkoissa käyttäjien dataliikennettä on helpohkoa salakuunnella. Samalla taajuudella toimivat lähettimet häiritsevät toisiaan. Radioaaltoja on myös helppo häiritä yksinkertaisilla häirintälaitteilla, joita saa normijannukin ostettua suhteellisen halvalla esimerkiksi eBaysta. Langaton verkko onkin kiinteää verkkoa herkempi häiriöille. Langattomissa verkoissa on myös suurempi viive kuin langallisissa.


Langallisen verkon tietoliikenneprotokollat eivät sovi välttämättä langattomien verkkojen käyttöön, koska niitä ei ole suunniteltu käytettäviksi langattomissa verkoissa. Esimerkiksi yleisin käytetty protokolla lankaverkoissa, TCP/IP-protokolla ei toimi tehokkaasi langattomassa verkossa. Myös esimerkiksi datapakettien reititystekniikat tuottavat ongelmia langattomassa ympäristössä.

Kansainvälisin standardein ja ennalta sovituin taajuusaluein on mahdollistettu se, että erilaisia langattomia yhteyksiä voidaan ylipäänsä ylläpitää, eli radiotaajuuksien käyttö on luvanvaraista.

Lähiverkot toimivat 2,4 ja 5 gigaherzin taajuusalueilla, jotka ovat luvista vapautettuja alueita.
Lähiverkkojen lähettimien voimakkuuksia on jouduttu säätelemään, jotta vältyttäisiin säteilyhaitoilta.

Langattoman verkon juuret juontavat intiaanien käyttämiin savumerkkeihin ja erilaisiin äänikommunikaatioihin ja valomerkkeihin käyttäen peilejä tms.
Näin kerran kuvan arktisen seudun tutkimusmatkailijasta, joka aikoinaan joutui kantamaan mukanaan ja pystyttämään useita metrejä korkean antennin, jotta langaton puheyhteys sivilisaation pariin saatiin muodostettua. 

Eri puolilla maapalloa käytetään eli radiotaajuuksia. Suomesta ostettu kännykkä ei esimerkiksi välttämättä toimi Australiassa.

Langatonta verkkoa pystytettäessä tulee huomioida ainakin se, että verkon nimi ja oletussalasana kannattaa vaihtaa. Jo verkon nimestä pystyy päättelemään, minkä merkkistä ja mallista tukiasemaa käytetään ja salasana on näin helppo arvata, koska valitettavasti monilla valmistajilla se on jokaisessa samanlaisessa laitteessa oletuksena sama.

Verkko tulee myös suojata aina salasanalla, muuten jokainen kaduntallaaja voi vaikka huomaamattaan liittyä suojaamattomaan verkkoon. Täytyy kuitenkin muistaa, että esimerkiksi naapurin suojaamattoman verkon käyttö laitonta, tosin muutama vuosi takaperin ei ollut.

Lähteet:

Niiranen, E. 2016. Luento 6 Power Point-tiedosto kajaanin Ammattikorkeakoulun Moodlessa. viitattu: 09.12.16

4. Blogimerkintä

Tässä blogitekstissä tietoa tietoverkkojen toimintatavoista, kaapeloinneista ja yleisimmistä tiedonsiirtotekniikoista.

IP

IP on lyhenne sanoista ”Internet Protocol” (Niiranen, E. 2016, sivu 4.)

Protocol

Protocol suomennettuna protokolla tarkoittaa yhteyskäytäntöä, eli määritellään ”yleiset säännöt” tietoliikenteelle ja mahdollistetaan näiden avulla yhteys laitteiden välille.

Internet

Internet tarkoittaa toisiinsa kytkettyjen tietoverkkojen järjestelmää, eli verkkojen välistä verkkoa. Inter viittaa yhteiseen tai päällekkäiseen tms., ja net tarkoittaa verkkoa.

IP-paketti

Kaikki internet-verkon tietoliikenne kulkee IP-paketteina. IP-paketin maksimikoko on 65 535 tavua, erilaisista tekniikoista johtuen IP-paketit ovat useimmiten pienempiä, koska muuten isommat paketit voidaan joutua pilkkomaan osiin, jotta alkeellisempi laitteisto pystyisi lukemaan paketteja ja tämä on hidasta. Jottei hidasta pilkkomista tapahtuisi, liikennöivät koneet pyrkivät tunnistamaan ahtaimman verkon, jota väliltä löytyy (Niiranen, E. 2016, sivu 4.). IP-paketissa on eri osioita. Tärkein osa IP-pakettia on osoite.

Reititin

Reititin on tietoverkkoja yhdistävä laite, joka tutkii IP-pakettien osoitteita ja siirtää ne toiselle reitittimelle osoitteen mukaan. Reititin toimii niin kuin postinjakaja ja IP-paketti on luonteeltaan kuin postipaketti. Reititintä käytettäessä on olemassa maksimi määrä tietokoneita, jonka reititin pystyy hallitsemaan, eli ei voi olla rajatonta määrää tietokoneita, jotka keskustelevat yhden reitittimen kautta.


Protokollia eri kerroksissa

Tiedonsiirtoprotokollat jaetaan kerroksittain. Internetissä jokaisen kerroksen protokolla vastaa sille määritellyistä tehtävistä. (Niiranen, E. 2016, sivu 7.)

Kuvitellaan tietokone esim. kerrostaloksi ja toinen tietokone toiseksi samanlaiseksi kerrostaloksi. Kerrostalot keskustelevat keskenään.

-         jokaisessa kerroksessa voi olla useampia protokollia

-         talosta toiseen voi keskustella vain saman kerroksen kanssa.

-         jokainen kerros käyttää alemman kerroksen palveluja ja luo palvelut ylemmälle kerrokselle

-         kerrokset eivät ole tietoisia ylempien kerroksien toiminnasta

Esimerkkejä eri kerrosten protokollista

IP-protokolla on internetin toiminnan ydin. Kaikki ylempien kerrosten protokollat on sisällytetty IP-paketteihin, eli IP-protokollan päällä ajetaan useita muita protokollia. IP-protokolla vastaa IP-pakettien toimittamisesta perille Internet-verkossa. IP-protokollaa voidaan ajaa lähes minkä tahansa verkon päällä, joten sillä on helppo yhdistää erilaisia verkkoja isommiksi kokonaisuuksiksi. (Wikipedia, 2016)

TCP (Transmission Control Protocol) on yleisin IP:n päällä ajettavista protokollista. TCP luo luotettavan yhteyden käyttäjien välille. Vastaa kahden päätelaitteen välisestä tiedonsiirtoyhteydestä, pakettien järjestämisestä ja hukkuneiden pakettien uudelleenlähetyksestä.

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) on ylimmän kerroksen protokolla, joka muodostaa sovellusten, esim. internet selaimien välisen yhteyden käyttäen TCP-protokollaa. (www2.it.lut.fi, 2016)

Tässä esiteltiin nyt kolme eri kerroksen protokollaa kerrosmallina havainnollistamiseksi. Protokollia on lukuisia muitakin. Kerrosmallin arkkitehtuuria kuvaamaan on luotu erilaisia viitemalleja. Näissä kerroksia on eri määriä riippuen viitemallista, esim. OSI-malli määrittää internetille seitsemän eri kerrosta ja TCP/IP-malli neljä.

TCP/IP

TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)
Internetin tietoliikenne perustuu yleisimmin TCP/IP-protokollaperheeseen, eli käytetään ainakin IP-protokollaa ja TCP-protokollaa. TCP/IP-perheeseen kuuluu muitakin protokollia nimestään huolimatta.

Tarkemmin IP-paketista

Kuva 1.

Kuvassa eri protokollia kerroksittain. Internet-protokolla voi toimia kaikkien muiden protokollien kanssa yhdessä ja IP-paketti sisältää ylemmän tason protokollia. IP-pakettiin voi sisältyä esimerkiksi UDP-protokolla DNS-protokolla.

Protokollat on numeroitu eri numeroin IP-paketin sisällä, jotta vastaanottaja tietää mitä protokollaa on käytetty.

Tarkemmin IP-protokollasta

Nykyään eniten käytetty protokolla tiedonsiirrossa on IPv4 protokolla. Uudempi IPv6 on tarkoitettu IPv4 seuraajaksi, mutta sitä ei ole otettu vielä laajemmin käyttöön, koska kaikki käytössä olevat verkkolaitteet eivät tue IPv6 –protokollaa. (Niiranen, E. 2016, sivu 10.)
 IPv6:n tärkein etu verrattuna IPv4:än on se, että IPv4:n osoitteen pituus on 32 bittiä, kun taas IPv6:n osoitteen pituus on 128 bittiä.

32 bitillä saadaan muodostettua n. neljä miljardia IP-osoitetta, eli internetin kasvaessa IP-osoitteet on loppumassa kesken. IPv4-osoitteita on pyritty sääntelemään eri keinoin ja tekniikoin, joka taas osin hankaloittaa verkon käyttöä.

128 bitillä voidaan muodostaa 340 sekstiljoonaa osoitetta, josta maalaisjärkeä käyttämällä voidaan päätellä, että osoitteet tuskin tulevat loppuvat hetkeen kesken, ellei verkkotekniikka kehity arvaamattomaan suuntaan. Jokainen verkon solmu, eli reititin tarvitsee oman IP-osoitteensa.


Esimerkkejä muunlaisista tiedonsiirtoon liittyvistä protokollista:

·        Reititysprotokolla - reitittimet vaihtavat keskenään tietoa verkkojen rakenteesta. Protokolla välittää reitittimille tietoa IP-osoitteiden sijaintipaikoista Internetissä ja lyhimmistä reiteistä näiden välillä.

·        Kättely – kaksi konetta varmistavat keskenään, että kumpikin osapuoli on valmis tiedonsiirtoon testaamalla toistensa valmiuden.

Tästä eteenpäin enimmäkseen ”Tietoverkkojen perusteet” luennoilla opittuja asioita.

ATM-verkko

ATM-verkko, eli asynkroninen tiedonsiirtotapa. ATM soveltuu erityisesti LAN- ja WAN-verkkoympäristöihin, esim. 5 vuotta vanhemmissa kerrostaloissa on usein atm verkko.

Solmu

Jokainen solmu lähettää ja vastaanottaa tietoa. Jokainen tietokone tai verkkokortti toimii solmuna internetiin liittyessään.

Verkon aktiivilaite

Jokainen verkon tietokone kytketään johonkin aktiivilaitteeseen, jonka kautta muodostuu yhteys internetiin, näistä tärkeimmät reititin ja kytkin.

P2P

P2P, eli ”Peer to Peer”, suomennettuna vertaisverkko on verkko, johon ei ole kytkettynä kiinteitä palvelimia, Käytetään esimerkiksi internet-puheluissa tai tiedonsiirrossa koneelta koneelle. Käyttäjän tietokone toimii siis itse asiakkaana ja myös palvelimena muille samaan aikaan.

Lähiverkon solmukohta liityttäessä internetiin

Se kone joka on nopein kone lähiverkossa, sen kautta lähtee tietoliikenne ulos internetiin. Jos joku lähiverkonkoneista lataa jotain laitonta joutuu nopeimman koneen ylläpitäjä liriin, koska se toimii verkon solmukohtana. Palvelintarjoaja ei nää kuin solmupistekoneen ip:n. Verkon ylläpitäjä sen sijaan näkee miltä koneelta tieto on kulkenut.

Kapasiteetista ja käyttäjien arvaamattomuudesta

Verkoissa tule aina kapasiteettiraja vastaan. Aina pitää luoda uudempaa ja uudempaa teknologiaa. Käyttäjä on arvaamaton, palveluntarjoaja ei voi tietää mihin suuntaan käyttäjien kulutustottumus muuttuu ja tietoliikenteen käyttöön tarvittavaa datasiirtomäärää tulevaisuudessa. Palveluntarjoajan tulee olla valmistautunut verkon datapiikkeihin, esim. suomessa jääkiekon MM-kisojen aikaan.

KAMK:n IP-osoitteet

Kajaanin Ammattikorkeakoululla on vain 256 julkista IP-osoitetta.

Mistä IP-osoitteita saa?

IP-osoitteita voi ostaa verkon ylläpitäjältä. IANA jakaa ylimmällä tasolla olevat internet-osoitteet, IANA vain jakaa osoitteet, ei tee muuta. RIR/RIPE on yks viidestä aluekohtaisesta IP-osoitteita rekisteröivästä ja osoitteita operaattoreille jakavasta organisaatiosta maailmassa. Osoitteiden jakaminen hajotetaan aina pienempiin ja pienempii organisaatioihin puumallin mukaan.

IP-osoitteiden luokat

IP-osoitteet jaetaan viiteen luokkaa A-E, joista eri organisaatiot jakavat osoitteita.

TCP ja UDP

TCP ja UDP portit täytyy avata esimerkiksi verkon ylläpitäjän toimesta ”Laneilla”.

Bittien jännitteet

Tieto liikkuu tietoverkoissa lähes aina digitaalisessa muodossa. Tietokone tunnistaa, että bitit 0 on 0 ja 1 on 1, siitä että niillä on erisuuruinen jännite. 1-bittiä vastaa yleensä 5 voltin jännite, ja 0-bittiä nollan voltin jännite. Vertailun vuoksi esim. audiosignaali voi liikkua analogisessa muodossa kaapelia pitkin kaiuttimeen.

Verkkojen toiminnasta

Jokaisella verkolla on rajattu kapasiteetti, eli maksimi kuinka paljon siinä pystyy kulkemaan dataa. Suoratoistopalvelut ja videopalvelut vievät todella paljon verkon kapasiteettia verrattuna esim. raa’an tekstin viemään tilaan, musiikkikin vie kohtalaisen paljon.

Operaattoreilla on erilaisia järjestyksiä, joiden mukaan verkkoon päästetään käyttäjiä. Jokaisella verkolla on maksimikäyttäjämäärä. Esimerkiksi matkapuhelinverkon käyttäjämäärän täyttyessä yleinen tapa on heivata verkkoon pisimpään yhteydessä ollut käyttäjä ensimmäisenä pois ja heivata hänet käyttäjäjonon hännille, antaen näin mahdollisuuden muillekin käyttäjille käyttää verkkoa.

Katkokset internetin tai puhelinliittymien käytössä, tai verkkoon pääsemättömyys, johtuvat yleensä juuri liiallisesta käyttäjämäärästä sillä hetkellä.

Internet verkon kapasiteetti jaetaan kaikkien käyttäjien kesken. Tarvittaessa voidaan antaa enemmän kaistaa joillekin käyttäjille verkon ylläpitäjän toimesta.

Siirtoviiveet

Tiedonsiirrossa tapahtuu aina viiveitä, erilaisia tekniikoita, tiedonsiirtotapoja ja kaapeleita tms. on kehitelty viiveiden pienentämisiksi. Esimerkiksi internetin kautta monipelattavissa peleissä tulee pyrkiä mahdollisimman pieneen viiveeseen.

DNS-järjestelmä

DNS eli ”Domain Name System” muuntaa verkkotunnuksia IP-osoitteiksi. Jokainen verkon kirjakielinen osoite voidaan muuntaa IP:ksi. Esimerkiksi www.iltalehti.fi on IP-muodossa 178.217.128.81.

Bittisyys järjestelmissä

Tietokoneissa on yleensä 32 tai 64 bittinen prosessori, eli prosessorin väylä on 32 tai 64 bittiä leveä. Tieto kulkee koneen sisällä 4 tai 8 tavun, eli 32 tai 64 bitin ryhmissä, jolloin tarvitaan 32 tai 64 johdinta.

Rinnakkaissiirto vs. sarjasiirto

Rinnakkaissiirto tapahtuu yleensä tietokoneen sisällä(esim 32 ja 64 bittisyys) ja sarjasiirto sen ulkopuolella. Rinnakkaissiirtoon tarvitaan useampia kanavia, kun taas sarjasiirtoon vain yksi, jolloin kaapelit voivat olla ohuempia. Sarjasiirto on hitaampi, siinä on mutkikkaampi logiikka ja se on halvempi toteuttaa. Rinnakkaissiirto on nopeampi, se on yksinkertaisempi ja se on kalliimpi toteuttaa.

Lähiverkon muodostaminen

Lähiverkko muodostuu ainakin seuraavista:

·        kaapeloinnista

·        työasemiin ja palvelimiin laitettavista verkkokorteista

·        verkon aktiivilaitteista.

Mitä enemmän osia verkossa on sitä herkemmin siihen tuleee ongelmia.

Aktiivilaite

Erilaisia aktiivilaitteita on mm.

·        toistin (repeater) ja keskitin (hub)

·        kytkin (switch)

·        silta (bridge)

·        reititin (router)

·        yhdyskäytävä (gateway)

·        palomuuri (firewall)

·        välityspalvelin (proxy)

(Niiranen, E. 2016, Luento 4, sivu 4.)

Kytkin eroaa hubista niin että kytkin lähettää saadun viestin vain tietylle/tietyille koneille, kun taas hubi lähettää tiedon kaikille verkon laitteille.

Topologia

Verkot voidaan muodostaa erilaisin kytkennöin. Verkon koneet on yhteydessä toisiinsa Erilaisia topologioita on mm. tähtitopologia, puu, renkas, jono, epäsäännöllinen, täysin kytketty. Lähiverkossa tähtikytkentä on yleisin, eli laitteet on kytketty suoraan keskellä olevaan aktiivilaitteeseen esim. reititittimeen, eivät toisiinsa.

Kehys

Data tulee kapseloida siirtoon sopivaan muotoon, eli kehykseen.

esim. TCP-kehys on 32 bittinen.

Törmäykset

Mitä enemmän koneita väylällä, sitä enemmän tulee ruuhkaa ja törmäyksiä. Jos kaksi tai useampi laite alkaa lähettää samanaikaisesti ja havaitsevat törmäyksen, niin ne keskeyttävät lähetyksen. Törmäykseen osallistuneet laitteet odottavat satunnaisen ajan, jonka jälkeen ne yrittävät uudelleen lähettämistä.

Verkon kustannukset

Verkon rakennuksessa on suuret kustannukset: Tietoturva, laitteet, ohjelmistojen päivitykset, ylläpitäjän palkka etc. Valokaapelit ovat kallitta yritykset eivät osta sen takia niitä kovin usein.


Kaapeleista ja kaapeloinneista

Nykyään käytetään lähinnä kierrettyjä parikaapeleita ja valokaapeleita koaksaalikaapeleiden tilalla.

Kaapeloinnissa tulee huomioida käytännön seikkoja, kuten että kaapeleissa ei saa olla yli 90 asteen kulmaa. Kannattaa asentaa mielellään liikaa kaapeleita kuin liian vähän kustannussyistä. Lisäkaapelien asentaminen tulee kalliiksi. Jos vaihtaa kaapelin väriä, tulee olla varma, että laitteisto pystyy tukemaan sitä, tai tämä teettää töitä verkon ylläpitäjälle. Asennuksia tehtäessä täytyy asentajalla olla vähintään sähköturvallisuuskoulutus käytynä, mielellään sähköasentajan koulutus.

Kierretty Parikaapeli

Termi kierretty parikaapeli juontaa siitä, että kaapeli muodostuu toistensa ympärille symmetrisesti kierretyistä johdinpareista (Niiranen, E. 2016, sivu 17.). Kaapelin sisällä kulkee neljä johdinparia.

Kaapeleilla on erilaisia suojaustapoja, kuten metalli, folio, muovisuojaus, paksumpi muovisuojaus, tai ei suojausta ollenkaan.

Kaapeleita on erivärisiä ja eri kirjaimin numeroituja luokkia eri käyttötarkoituksiin. Määräävänä tekijänä se, kuinka korkeita taajuuksia kaapelissa pystytään välittämään. Mitä korkeampi taajuus, sitä enemmän dataa pystytään välittämään. Esimerkiksi Black Boxilta löytyy myynnistä 11 eri väriä. Tavallisissa marketissa on yleensä tarjolla vain yksi tai kaksi eri väriä (harmaa ja musta).

+ edullisin
+ yleisin
+ helppo asennettavuus

-heikko häiriön sieto
-lyhyt kantama

Valokaapeli

Valokaapeli on lasi-, kvartsi- tai muoviytimestä/ytimistä sekä suojakerroksista koostuva kaapeli, jonka tarkoitus on kuljettaa valoa.

Korkea valon intensiteetti tarkoittaa 1 ja valon puuttuminen tai pienempi intensiteetti tarkoittaa 0

Valokaapeleita on yksikuitukaapeleita ja monikuitukaapeleita.

HUOM! Valokaapelin päähän ei saa koskaan katsoa, koska jos kaapelissa kulkee valoa, tuhoutuu silmän verkkokalvo välittömästi.

Valokaapeli vs. parikaapeli

Valokaapeli on nopeampi kuin parikaapeli

Valokaapeli ei ole häiriöherkkä kuten parikaapeli.

Jokaisella kaapelilla on oma fyysinen rajoitteensa, että kuinka pitkä se voi olla, esim. parikaapelilla 97 m., mutta valokuitukaapelilla jopa useita kilometrejä.

Parikaapeli on halvempi kuin valokaapeli.

Valokaapeli ei ole vielä yleistynyt kovin paljon arkikäytössä, mutta yleistyy koko ajan.

Valokaapelin asennuksessa on omat vaikeutensa verrattuna parikaapelin asennukseen.

Lähteet:

Niiranen, E. 2016. Luento 1-4 Power Point-tiedostot. Kajaanin Ammattikorkeakoulun Moodlessa.

Wikipedia 2016, Viitattu: 8.12.2016
https://fi.wikipedia.org/wiki/TCP/IP
https://fi.wikipedia.org/wiki/IP
https://fi.wikipedia.org/wiki/Asynchronous_Transfer_Mode
https://fi.wikipedia.org/wiki/IP-paketti
https://fi.wikipedia.org/wiki/TCP

OSI Reference Model
http://www.e-tutes.com/lesson2/networking_fundamentals_lesson2_4.htm

Tuntematon kirjoittaja, viitattu: 8.12.2016
http://www2.it.lut.fi/wiki/lib/exe/fetch.php/courses/ct30a2001/opiskelijat/2008/koti3_siekkinen.pdf

Kuvat:

Kuva 1 [Viitattu: 09.12.2016] Saatavissa : https://fi.wikipedia.org/wiki/TCP/IP

3. Blogimerkintä

Tässä blogipostauksessa kerron IPv4-osoitteista ja niiden muuntamisesta binaarimuotoon, (voidaan sanoa myös binäärimuoto).

Siinä missä ihminen ymmärtää useampia lukujärjestelmiä, esimerkiksi meillä yleisimmin käytössä oleva kymmenjärjestelmä, jossa on käytössä luvut 0-9 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), ymmärtää tietokone vain binaaridataa, eli nollia ja ykkösiä (0 ja 1).

Kaikki tietojärjestelmät, ohjelmistot ja tietokoneen käsittelemä data (esim. kuvat ja videot) rakentuvat perättäisistä nollista ja ykkösistä. Numero 0 on binaarijärjestelmässä 0, numero 1 on 1, numero 2 on 10, numero 3 on 11, numero 4 on 100 jne.

Binaarimuodossa olevaa lukua kutsutaan nimellä bitti, numeron 0 tai 1 esittämiseen tarvitaan yksi bitti. Numeroiden 2-3 esittämiseen tarvitaan kaksi bittiä, kun taas numeron 4 esittämiseen tarvitaan jo 3 bittiä jne.

Kahdeksalla bitillä voidaan esittää luvut välillä (0-255). Kahdeksan bittiä muodostaa tavun. Tavuja käytetään yleisesti merkitsemään muistijärjestelmien kokoja. Bitin lyhennettä b ei pidä sekoittaa tavun lyhenteeseen B (Wikipedia, 2016).

IP-osoite on neljän kahdeksanbittisen luvun (0-255) jono, eroteltuina pistein. (Niiranen, E. 2016, sivu 17.)

Tämän blogin osoitteen tietoverkkojenperusteetkurssi.blogspot.com IP-osoite on 216.58.209.97, muutin sen binaarimuotoon (11011000 00111010 11010001 01100001) käyttäen apuna laskinta, tämän voi suorittaa myös päässälaskuna.

IP-osoitteen saa käännettyä binaarimuotoon muuntamalla jokaisen pisteellä eritellyn osion erikseen, eli 216, 58, 209 ja 97 käännetään erikseen.

Yksi keino muuttaa luku binaarimuotoon on jakaa se kahdella, aloitetaan luvusta 216. Jos jakamalla saatu luku on kokonaisluku, on binaarimuodon ensimmäinen numero 0 (esim. 216/2=108). Tämän jälkeen saatu luku jaetaan taas kahdella (108/2=54), saatiin taas kokonaisluku, eli seuraavakin numero on 0, (54/2=27) ja taas 0.

Nyt päästiin tilanteeseen, jossa jaettaessa luku 27 kahdella (27/2=13 ½) ei saadakaan kokonaislukua, vaan jakojäännökseksi jää ½. Nyt kun jaon tulos ei ole kokonaisluku, tarkoittaa se sitä, että binaariluvun seuraavaksi numeroksi tulee 1.

Tässa tilanteessa vähennetään saadusta luvusta jakojäännös pois (13½-½=13) ja jatketaan luvun jakamista samaan tapaan kuin aiemminkin (13/2=6½) => 1, (6½-½=6), (6/2=3) =>0, (3/2=1½) => 1. Tehdään näin niin kauan kunnes jäljelle jäänyt luku on joko 0 tai 1, jolloin luku lisätään suoraan saatujen lukujen perään. Tässä tapauksessa viimeiseksi luvuksi tuli (1½-½=1) 1, joten saimme lukusarjan 00011011. Nyt lopuksi käännämme vielä lukusarjan päinvastaiseen järjestykseen, jolloin saamme 00011011 => 11011000, tadaa tässä on IP-osoitteen ensimmäinen osa binaarimuodossa! Toistamme saman operaation muille osille, jolloin saamme koko osoitteen muunnettua binaarimuotoiseksi.

Lähteet:

Niiranen, E. 2016. Internet - Power Point-tiedosto. Kajaanin Ammattikorkeakoulun Moodlessa.

Wikipedia 2016, Binäärijärjestelmä, Viitattu: 11.11.2016 https://fi.wikipedia.org/wiki/Bin%C3%A4%C3%A4rij%C3%A4rjestelm%C3%A4

2. Blogimerkintä

Verkostoituminen on tärkeää

Kuva 1.

Tietoverkko (information network) on nimensä mukaan verkko, jossa liikkuu tietoa. Tietoverkkoja on eri muotoisia ja kokoisia ja niissä tieto kulkee eri nopeuksilla, riippuen käytettävästä verkosta. Tietoverkot jaetaan perinteisesti neljään eri luokkaan: Lähiverkko (LAN, Local Area Network), Alueverkko (MAN, Metropolitan Area Network, Etäverkko (WAN, Wide Area Network) ja Globaaliverkko (GAN, Global Area Network) (Niiranen, E. 2016, sivu 4.) Olen käyttänyt, niin kuin useimmat sivistysvaltioiden asukkaat ovat, näistä kaikkia, wohoo!

Aikoinaan meillä oli naapurin kaverin kanssa ikkunasta ikkunaan 50 m verkkokaapelilla suoraan verkkokortista toiseen yhdistettynä kaksi tietokonetta, ja lähettelimme tiedostoja toisillemme jaettuun kansioon, sekä pelasimme pelejä kuten DOOM ja Command and Conquer: Tiberian Sun. Mitään oheislaitteita kuten tulostimia emme tuolloin verkkoomme lisänneet, emmekä käyttäneet verkossamme kytkintä tai hubia.

Noista ajoista lähtien erilaisten ja erikokoisten käyttämieni tietoverkkojen määrä on kasvanut runsaasti. 2000-luvun alkupuolella harrastimme ns. LAN:eja, jolloin kannoimme tai kuljetimme polkupyörän tarakalla omat pöytätietokoneemme jonkun kaverin luokse ja pelasimme lähiverkossa CS (Counter Strike) sekä muita aikakauden pelejä.

Käyttämiäni alueverkkoja (MAN) taas ovat muun muassa eri organisaatioiden sisäiset työverkot ja koulujen verkot, näihin luettelisin myös lentokentän vapaan Wi-Fi:n.  

Etäverkkoja tai laajaverkkoja (WAN) on esimerkiksi Cramolla työskennellessäni käyttämäni eri toimipisteet yhdistävä verkko, sekä terveydenhuollon verkko, jota en itse pääse varsinaisesti käyttämään.

Globaaliverkkoja (GAN) käytän lähes päivittäin, joihin pääsen kiinteällä laajakaistayhteydelläni tai käyttäen Saunalahden tarjoamaa langatonta kännykkänettiäni.

Aihetta sivuttaen mainittakoon vielä, että Saunalahti ei ole enää oma yrityksensä, eikä Elisan tytäryhtiö, vaan nykyisin vain Elisan käyttämä brändi tuotteidensa myymiseksi, mutta se on aina käyttänyt palveluissan Elisan maanlaajuista lankapuhelinverkkoa sekä siihen kytkeytyvää Elisan matkapuhelinverkkoa.

Nopeus ennen kaikkea

Kuva 2.

90-luvun loppupuolella käyttämäni tietokoneet yhdistivät internetiin käyttäen 56K-modeemia. Modeemi käytti puhelinlinjaa ja sillä piti ns. soittaa palveluntarjoajalle, jotta yhteys internetiin saatiin muodostettua. Modeemi ruksutti monta minuuttia tietokonepöydän nurkassa ennen kuin yhteys saatiin muodostettua.  Maksimi latausnopeus tällä yhteydellä oli nimensä mukaisesti 56 kbit/s (kilobittiä sekunnissa) (Kilkanen 1998.)

Tällä hetkellä käytössäni on Elisan tarjoama toiseksi nopein mobiililaajakaista, joka lupaa maksiminopeudeksi 100 Mbit/s (megabittiä sekunnissa). Ero yhteyksien nopeuksissa on teoriassa huima, noin 1828 kertainen: (100 * 1048576 b/s) : (56 * 1024 b/s), mutta käytännössä palveluntarjoajan lupaama mobiililaajakaistan maksiminopeus saavuttaa harvoin, ellei koskaan tuota 100 Mbit/s nopeutta. Optimiolosuhteiden tämän nopeuden saavuttamiseksi olettaisin olevan arkena yöaikaan jossain suuressa kaupungissa, jossa on kattavin 4G-verkko tarjolla ja jolloin samanaikaisten käyttäjien määrä on minimissään, jolloin kaistanleveyttä riittää jokaiselle käyttäjälle enemmän.

Tätä blogimerkintää kirjoittaessani istun Pendolinossa, joka kulkee tällä hetkellä välillä Kouvola – Mäntyharju n. 200 km/h ja puhelimeni näyttää käyttävän 3G-verkkoa. Yhdistin kannettavan tietokoneeni verkkoon käyttäen puhelimeni mobiilitukiasemaa ja tein suuntaa-antavan nopeustestin tietokoneellani klo. 16:08 osoitteessa www.nopeustesti.com, jolla sain latausnopeudeksi 3.63 Mbit/s ja lähetysnopeudeksi 2.12 Mbit/s, kaukana maksiminopeudesta, mutta kuitenkin todella hyvin olosuhteisiin nähden ja melkoinen kehitys varsinkin verrattaessa 90-luvun lopun puhelinmodeemiyhteyksiin.

Lähteet:

Kilkanen Tero, 1998. 56 kilobittiä sekunnissa? Viitattu: 3.10.2016 https://www.netlab.tkk.fi/opetus/s38118/s98/htyo/18/

Niiranen, E. 2016. Johdanto tietoverkkoihin (jatkoa) - Power Point-tiedosto. Kajaanin Ammattikorkeakoulun Moodlessa.

Nopeustesti.com, NOPEUSTESTI – PUOLUEETONTA NOPEUSMITTAUSTA, Viitattu: 3.10.2016 http://www.nopeustesti.com/

Kuvat:

Kuva 1. Darling, D. MICROMACHINES AND NANOTECHNOLOGY:
The Amazing New World of the Ultrasmall [Viitattu: 3.10.2016]. Saatavissa: http://www.daviddarling.info/childrens_encyclopedia/Nanotechnology_Chapter2.html

Kuva 2. Macwan, A. 3 Tiny Android Apps to Monitor Internet Data Usage and Speed [Viitattu: 3.10.2016] Saatavissa: http://www.guidingtech.com/57613/monitor-internet-usage-android-apps/

1. Blogimerkintä

Now, shall we begin?

Kuva 1.

Tämä blogi on osa Kajaanin ammattikorkeakoulun Tietoverkkojen Perusteet–kurssia. Blogi on oppimispäiväkirjamainen kokonaisuus, jossa tutkin ja opiskelen aihealuetta sekä vertailen kurssilla oppimiani asioita jo tietämiini asioihin. Käsittelen ja pohdin tässä blogissa tietoverkkoja ja aiheeseen liittyviä asioita oppijan näkökulmasta ja otan kantaa oppimiini asioihin omaan kokemukseeni sekä valittuihin lähteisiin perustuen.

Tätä ensimmäistä blogimerkintää kirjoittaessani olen 31-vuotias tietojenkäsittelyn ensimmäisen vuoden opiskelija Kajaanin Ammattikorkeakoulussa. Olen harrastanut pelien tekoa itseopiskelleena noin kaksi vuotta ja yksi haaveistani on päästä pelialan firmaan töihin ”isona”, tai oman ammattitaidon kehittyessä perustaa oma yritys alalle.

Ensimmäisen tietokoneeni ostin muistaakseni 90-luvun puolivälin tienoilla kaverilta käytettynä, se oli hienoakin hienompi Victor 9000 x086 mustavalkonäytöllä ja kahdella lerppuasemalla, hinta taisi olla 10 markkaa. Käyttiksenä siinä oli MS-DOS ja ohjelmia ainakin kello, kirjoitusohjelma ja mustavalkoinen piirto-ohjelma, eli olen ollut tietokoneiden kanssa tekemisissä suhteellisen kauan, ja tiedän paljon asioita eri aihealueista liittyen tietotekniikkaan ja tietojenkäsittelyyn, mutta tietämykseni verkkojen toiminnasta ja käsitteistä on tällä hetkellä vielä melko rajoittunutta ja lähinnä itseopiskeltua tai kavereilta kuultua.

Aihealueeseen sen enempää tutustumatta tiedän jotain nippelitietoa sieltä täältä, kuten esimerkiksi että IPv4 protokolla on käytetympi kuin Ipv6 ja että kirjoittamalla DOS:iin tai Windowsin komentokehoitteeseen ipconfig.exe tai ipconfig saat haettua oman tietokoneen IP-osoitteesi jne.

Ensimmäinen käyttämäni verkko on varmaankin ollut lankapuhelinverkko. Kotonani oli ”kaukopuhelin”, joka toimi normaalin puhelimen tavoin ja ”sisäpuhelin”, jolla pääsi soittamaan ilmaiseksi naapuritaloihin.

Ensimmäisiä käyttämiäni tietokoneita joissa oli internet-yhteys pääsin kokeilemaan ala-asteen kuudennella luokalla 1997 kun kouluumme hankittiin muutama tietokone. Muutama vuosi tämän jälkeen myös kotiimme hankittiin tietokone, jossa oli internet-yhteys.

Kuvat:

Kuva 1. Kip. Forever Alone [Viitattu: 26.09.2016] Saatavissa : http://knowyourmeme.com/memes/forever-alone