Yhteenveto / kertaus. Tuomas Aura T Johdatus Tietoliikenteeseen kevät 2013

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Yhteenveto / kertaus. Tuomas Aura T-110.2100 Johdatus Tietoliikenteeseen kevät 2013"

Niko Saaristo
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Yhteenveto / kertaus Tuomas Aura T Johdatus Tietoliikenteeseen kevät 2013

2 Kurssin luennot 1. Aloitus: Miten Internet toimii, Tuomas Aura 2. Web 2.0 ja uudet sovellustekniikat, Otto Seppälä 3. Sovelluskerros: WWW, , socket API, Miika Komu 4. Salaustekniikat, SSL, Tuomas Aura 5. Kuljetuskerros, TCP, Matti Siekkinen 6. Verkkokerros, IP, Matti Siekkinen 7. Linkkikerros: Ethernet ja WLAN, Matti Siekkinen 8. Tietoverkkojen turvallisuus, Tuomas Aura 9. Tiedonsiirron perusteet ja optiset verkot, Jouko Kurki 10. Matkapuhelinverkot, Jukka K. Nurminen 11. Tiedonsiirto matkapuhelinverkoissa, Jukka K. Nurminen 12. Tele- ja tietoverkon laskutus, Sakari Luukkainen 13. Liiketoiminta verkkoympäristössä, Sakari Luukkainen 14. Kertaus, Tuomas Aura 2

3 Tämän luennon sisältö 1. Esimerkki protokollista 2. Protokollapino 3. Standardointi 4. Internet, tiedonvälitys ja yhteiskunta 5. Tietoliikenneohjelmistojen opiskelu 3

4 Webmail 4

5 From: To: Subject: Internetin sähköposti IMAP/SMTP DNS mail.example.com HTTP Internet SMTP smtp.hut.fi webmail.tkk.fi IP, TCP, UDP, DNS, ICMP SMTP, IMAP, ASCII, Unicode HTTP, SSL, HTML, JavaScript Ethernet, DHCP, NAT jne. 5

6 PROTOKOLLAPINO 6

7 OSI-malli 7. Sovellus 6. Esitystapa 5. Istunto 4. Kuljetus 3. Verkko 2. Siirtoyhteys OSI-referenssimalli ISO-standardi 7 kerrosta Kukin kerros käyttää alemman palveluja ja tarjoaa palveluja ylemmälle Kerroksissa 4-7 on päätelaitteiden välinen assosiaatio eli jaettu tila 1. Fyysinen Huom. suomennosta siirtokerros käytetään vaihtelevasti kerroksista 2 ja 4. Sanaa on parempi välttää. 7

8 Protokollapinot ja Internet Käyttäjä Sov. Assosiaatio Käyttäjä Sov. Reititin Reititin Verkko Verkko Verkko Verkko Linkki Linkki Linkki Linkki Fyysinen kerros Kone A Fyysinen kerros Internet Fyysinen kerros Kone B 8

9 Lähettäjä Kerros N+1 Kerros N Kerros N-1 Kerroksen N+1 PDU Kerroksen N PDU Kerroksen N-1 PDU Protokollatietoyksikkö (PDU) Korkeamman kerroksen PDU kapsuloidaan alemman PDU:hun otsake traileri Kehys fyysisellä siirtotiellä = kerros 1:n PDU 9

10 Vastaanottaja Kerros N+1 Kerros N Kerroksen N+1 PDU Esimerkki: L4 PDU = TCP-segmentti L3 PDU = IP-paketti L2 PDU = Ethernet-kehys Kerros N-1 Kerroksen N PDU Kerroksen N-1 PDU 10

11 Rajapinnat Kerros N+1 Kerros N+1 DATA.req DATA.cnf DATA.ind DATA.res Kerros N Kerros N Kerrosten välissä on palvelurajapinta Kerroksen N ja N+1 rajapinta kuuluu kerrokseen N Periaate: kerros N kommunikoi vain kerrosten N-1 ja N+1 kanssa samassa koneessa; kerroksen N kanssa verkon yli OSI-mallin rajapinnat: kerroksilla primitiivejä (esim. DATA yllä) pyyntö (req) ja ilmoitus (ind) sisältävät viestin vastaus (res) ja varmistus (cnf) sisältävät kuittauksen 11

12 OSI-malli ja TCP/IP-pino 7. Sovellus 6. Esitystapa 5. Istunto Sovelluskerros: HTTP, SSL, XML... Mitä OSI-mallin kerrokset vastaavat TCP/IP-pinossa? 4. Kuljetus Kuljetuskerros: TCP, UDP 3. Verkko Verkkokerros: IPv4, IPv6 2. Siirtoyhteys 1. Fyysinen Linkkikerros: Ethernet, MPSL, WLAN, GPRS... 12

13 OSI-malli ja TCP/IP-pino 7. Sovellus 6. Esitystapa 5. Istunto Sovelluskerros: HTTP, SSL, XML Kuljetus Kuljetuskerros: TCP, UDP 3. Verkko Verkkokerros: IPv4, IPv6 2. Siirtoyhteys 1. Fyysinen Linkkikerros: Ethernet, MPSL, WLAN, GPRS... 13

14 TCP/IP-pinon rajapinnat Sovelluskerros Middleware: HTTP, SSL, XML... Socket API Kuljetuskerros: TCP, UDP,... Verkkokerros: IPv4, IPv6 Linkkikerros: Ethernet, MPSL, Laiteajurirajapinta WLAN, GPRS... Tyypillinen toteutus: Prosesseina käyttäjätilassa Käyttöjärjestelmän ytimessä Verkkokortin firmware ja rauta 14

15 Kerrokset käytännössä Protokollasuunnittelu on tasapainoilua siistin kerroksellisuuden ja optimointien välillä Hyvin määritellyt rajapinnat mahdollistavat markkinoita Erehdysten seuraukset pitkäkestoisia esim. IP osoitteen käyttö TCP-päätepisteen tunnuksessa Kerrosrajoja ylittävät optimoinnit tärkeitä suorituskyky, reaaliaikaisuus, palvelun laatu, energiansäästö, liikkuvuus, turvallisuus, anonymiteetti esim. TCP ja langaton verkko Kerrosmallia käytetään joustavasti: Alikerrokset, esim. MAC ja LLC, IPsec, TLS Tunnelit, esim. VPN, GPRS tunneling protocool Rekursiiviset kerrokset mahdollisia, esim. TLS VPN Kokonaan uusia kerroksia ehdotettu, esim. HIP Kehitys nopein sovelluspäässä, hitain pinon keskellä 15

16 STANDARDOINTI 16

17 Standardointi ISO: OSI-malli, X.509-sertificaatit, Unicode ITU-T: puhelinverkot, esim. SDH 3GPP: GSM, UMTS, LTE IETF: TCP/IP-protokollapino IANA: Internetin nimet ja numerot IEEE: lähiverkot (IEEE 802) W3C: web OASIS: XML-pohjaiset protokollat, esim. WS Standardoijat kilpailevat osin keskenään! 17

18 IETF Internet Engineering Task Force (IEFT) määrittelee protokollia: mitä lähetetään langalle IETF-kokoukset, työryhmät, IESG, IAB toiminta avointa ja julkista: running code and rough consensus Standardointiprosessi: Internet-Draft, working group Request for Comments (RFC): informational, experimental, best current practice, standards track (proposed, draft, standard) RFC:n merkitys riippuu toteuttajista ja käyttäjistä, ei virallisesta statuksesta 18

19 IANA Internet Assigned Numbers Authority Hallinnoi nimiä ja numeroita ylimmän tason DNS-nimet ja DNS-juuripalvelimet IP-osoitteet ja AS-numerot protokollanumerot, esim. TCP-porttinumerot (80 = HTTP) HTTP-virhekoodit (404 = sivua ei löydy) IANA nykyisin yhdysvaltalaisen ICANNorganisaation alaisuudessa 19

20 Kuka omistaa netin? Kuka lopulta päättää? IETF/IANA Verkko-operaattorit, erityisesti Tier-1 ISP:t (~10), esim. TeliaSonera Laite- ja ohjelmistovalmistajat, esim. Cisco, Microsoft, Intel, Apple Palveluntuottajat, esim. Google ja Facebook Lainsäädäntö, valtiot Vapaat markkinat / käyttäjät / ei kukaan: esim. web-sisältö ja P2P-palvelut 20

21 TIEDONVÄLITYS, IHMISET JA YHTEISKUNTA 21

22 Muuttuva kommunikaatio Kukaan ei enää kirjoita kirjeitä? Väline muuttaa ihmisten välistä vuorovaikutusta kirjeet, fax, sähköposti matkapuhelimet ja tavoitettavuus sosiaaliset mediat: Usenet, Facebook, Twitter sanomalehdet, web, tabletit Maailmankylä, lyhenevät etäisyydet Kysymys ei lopulta ole tekniikasta vaan kommunikaatiosta ihmisten välillä Mitä seuraavaksi? 22

23 Internet ja vapaus Villi länsi vs. poliisivaltio PGP, BitTorrent, Tor-anonymiteettipalvelu Kiinan palomuuri sähköisen viestinnän tietosuojalaki Yksityisyyden suoja esim. henkilökohtaiset web-sivut, Facebook, paikkatieto, valvontakamerat tiedon kasvava määrä ja pysyvyys 23

24 Insinöörin vastuu Tekniikan kehittämiseen liittyy arvovalintoja Millaisessa yhteiskunnassa haluamme elää? Mitä jos yrityksen etu tai asiakkaan tarpeet ovat ristiriidassa omien arvojeni kanssa? Toisin kuin ydinvoimala tai öljylautta, koodi ei voi tappaa ketään? esim. Iran, Kiina, kyberpuolustus Tekniikka etenee usein nopeammin kuin poliittinen tai arvokeskustelu Monitieteellinen näkökulma auttaa näkemään asioiden eri puolet: Aalto-yliopistossa mahdollisuus ymmärtää tekniikan vaikutukset käyttäjiin, talouteen, yhteiskuntaan ja ympäristöön 24

25 TIETOLIIKENNEOHJELMISTOJEN OPISKELU 25

26 Lisää tietoliikenneohjelmistoja? Kandiopetus uudistuu syksystä 2013 alkaen Uuden kandiohjelman valinnaisia kursseja: T Information Security Technology (syksy 2013) CSE-C3400 Information Security (alkaa syksyllä 2014) CSE-C3210 Web Software Development Vanha kandiohjelma (ennen syksyä 2012 aloittaneille): Tietoliikenneohjelmistojen pääaine ja A2-moduuli DI-ohjelman pääaineiden nimet ja rakenne muuttumassa lähivuosina, lisätietoa syksyllä Näitä DI-ohjelmia/pääaineita kannattaa harkita: Mobile Computing, Services and Security (nykyinen kv-ohjelma, muuttunee normipääaineeksi) NordSecMob Erasmus Mundus ICT Innovation (EIT ICT Labs) 26

27 Kiitos kurssille osallistumisesta, muista kurssipalaute! 27

Samankaltaiset tiedostot

Yhteenveto / kertaus. Tuomas Aura T-110.2100 Johdatus tietoliikenteeseen kevät 2011

Yhteenveto / kertaus. Tuomas Aura T-110.2100 Johdatus tietoliikenteeseen kevät 2011 Yhteenveto / kertaus Tuomas Aura T-110.2100 Johdatus tietoliikenteeseen kevät 2011 Kurssin luennot (toteutunut järjestys) Aloitus: Miten Internet toimii, Tuomas Aura Web 2.0 ja uudet sovellustekniikat,