ITKP104 Tietoverkot - Teoria 1

Ari Viinikainen

Johdanto tietoverkkoihin

Teoria 1 luentokalvojen sisältö

Kurssin sisältö

Kurssi koostuu 5 kappaleesta 1 op laajuisia osioita.

Kurssin aikataulua

kuva aikataulusta

Kurssin suoritus

Opitaan tietoverkoista

Etsimällä vastauksia kysymyksiin

Tekemällä demoja

Osoitetaan opittu tenttimällä

Mikä on verkko? Mitä ovat verkon laitteet?

Muutamien termien selityksiä

Client-server-model.svg AsiakasPalvelin.svg

Lisää termien selityksiä

Vielä lisää termien selityksiä

Mikä on soketti ja protokolla? Mikä on Internet?

Soketti PHP:llä

Klikkaa painiketta, niin muodostat soketin, luot TCP yhteyden www.example.com palvelimeen ja tulostat HTTP vastauksen ja HTML sivun.

Tietoverkot esimerkkinä Internet

Mikä on Internet: Palvelunäkökulma

Kartta Internetin palveluista

Informaation tuottaminen ja jakaminen?

"Palvelumallit"

Pilvipalvelut

Mikä on Internet: Hallintanäkökulma

Who runs the Internet

"Fortunately, nobody owns the Internet, there is no centralized control, and nobody can turn it off. Its evolution depends on rough consensus about technical proposals, and on running code. Engineering feed-back from real implementations is more important than any architectural principles."

— B.Carpenter, RFC 1958 [page 3]; June, 1996.

Request for Comments (RFC)

Request for Comments (RFC) - Status

Request for Comments (RFC) - Esimerkkejä

Mikä on Internet: Tekninen näkökulma visuaalisesti

Internet map

ISP:t ja Internetin rakenne

Internet_Connectivity_Distribution_%26_Core.svg

Esimerkkejä Tier operaattoreista

tracertElisa.png tracertSonera.png tracertDNA.png Karkea luennoitsijan esimerkki kolmen operaattorin sijoittumisesta eri renkaisiin: Internetin verkot liitetään toisiinsa esim. solmupisteiden kautta

Pääsy Internettiin

Internet_Connectivity_Access_layer.svg

Verkkoon pääsy ja fyysinen media

Manchester encoding

Bitit ja tavut

Bitit ja tavut
What are the differences between 1G, 2G, 3G, 4G and 5G?

Fyysinen tekniikka (2017)

Verkkotopologiat

Verkkotopologiat

Kerrosarkkitehtuuri

Laita TCP/IP (Internet protocol suite) ja OSI -viitemallin mukaiset protokollakerrokset oikeaan järjestykseen

Datan paketointi

Photograph of Women Working at a Bell System Telephone Switchboard (3660047829)

Pakettikytkentä vs. piirikytkentä

Esimerkki molemmista (GSM runkoverkko)

GSM network

Piirikytkentä

Piirikytkennässä

  1. Täytyy varata resurssit (jokaiselta linkiltä kapasiteettia, muodostetaan piirikytkentä)
  2. Varattuja resursseja ei voi muut käyttää
  3. Huono purskeiselle liikenteelle (perinteinen web sivujen selaus)
  4. Hyvä puheliikenteelle... ja olisi hyvä multimedian suoratoistolle
  5. Verkon muu liikenne ei vaikuta omaan tiedonsiirtonopeuteen

Pakettikytkentä

Pakettikytkennässä

  1. Ei erikseen varata resursseja
  2. Pystytään palvelemaan enemmän käyttäjiä
  3. Paljon parempi purskeiselle liikenteelle
  4. Tämän sivun esimerkissä linkkien D ja E kapasiteetti on puolet edellisen sivun piirikytkentäisestä tapauksesta
  5. Verkon muu liikenne vaikuttaa omaan tiedonsiirtonopeuteen

Viive ja hävikki pakettivälitteisissä verkoissa

Pakettien viiveen neljä syytä

  1. Laskenta solmuissa
  2. Jonotus reitittimissä eli ruuhka
  3. Lähetysviive eli paketin koko bitteinä jaettuna tiedonsiirtonopeudella - L/R
  4. Etenemisviive eli etäisyys jaettuna etenemisnopeudella - d/s

Visualisointeja viiveestä ja pakettien putoamisesta

Pakettien viiveen kolme syytä (ei visualisoi laskentaa solmuissa)

  1. Transmission (lähetys) vs. propagation (eteneminen) delay
  2. Queueing (jonotus) and loss (pakettihävikki)
  3. Huom: pakettihävikkiä ei käsitellä mitenkään visualisoinnissa, vastaa UDP protokollan käyttöä kuljetuskerroksella

Yhteydellinen vs. yhteydetön palvelu

Yhteydellinen palvelu

  1. Ennen tiedonsiirtoa muodostetaan yhteys (ja lopuksi suljetaan yhteys)
  2. Pakollinen piirikytkentäisessä verkossa, jotta saadaan resurssit varattua
  3. Luotettava tiedonsiirto vaatii käytännössä yhteydellisen palvelun myös pakettikytketyissä verkoissa

Yhteydetön palvelu

  1. Ei yhteyden muodostusta, mikä pienentää viivettä
  2. Yksinkertaisempi toteuttaa
  3. Luotettava tiedonsiirto?

VGXC104 Gvrgbirexbg

Irexbg wn gvrgbghein

Nev Ivvavxnvara

Gvrgbghein gvrgbirexbvffn

Verkot ja tietoturva

Kuinka NSA et al. pyrkivät kiertämään tietoturvaa (spekulointia)

Joitain tietoturvaan liittyviä haavoittuvuuksia

Joitain tietoturvaan liittyviä haavoittuvuuksia jatkuu...

Mitä on SSL/TLS

Salausten murtaminen

Yksityisyydestä

Mikä on Protokolla? Ihmisten kesken ei ole tarkkaan määritelty

TCP asiakas

Mikä on Protokolla? Laitteiden välillä tarkkaan määritelty

ITKP104 Tietoverkot

Ari Viinikainen

Teoria 1 - Sovelluskerros

Sovelluskerros

DNS (Domain Name System)

Verkkotunnuksen hakeminen: esim. www.itkp104.fi

HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

HTTP Evästeet

Web välimuisti (cache)

HTTPS ("HTTP over TLS", "HTTP over SSL", "HTTP Secure")

HTTP protokolla kehittyy hitaasti

HTTP persistent vs. non-persistent

Sähköpostin välitys

Email client tai Webmail client

FTP