Muistilappu tietoliikenteestä

© Hannu Natunen 2001

Index

Tietoliikenne
Lähiverkko
Laajaverkko
Verkkopalvelun tarjoajat

Hyödyllisiä linkkejä

Tietoliikenne

Tietoliikennettä, laveasti ajatellen, voi olla vaikkapa aamun lehden kolahtaminen postilaatikkoon. Unohdetaan itse lehden tekeminen. Se ei ole tietoliikenteen tehtävä. Tietoliikennettä on lehdenjakajan varhaisen aamukahvin jälkeiset toimet, jotka ovat seurausta sinun (asiakkaan), tekemästä palvelupyynnöstä lehden kustantajalle (palvelin).

Lehdenjakaja suorittaa tiedonsiirron, eli lehden kuljetuksen postilaatikkoosi. Siirtotienä käytetään mitä tahansa valtatiestä kinttupolkuun ja protokolla, eli yhteystapa, jolla siirto suoritetaan riippuu monesta tekijästä. Siirtotapaan vaikuttavat ainakin siirtotien pituus, siirrettävän tiedon määrä ja olosuhteet, joissa siirto suoritetaan.
Varmaa kuitenkin on, että siirtotapaa pyritään yhdenmukaistamaan, jotta kaikki tapahtuu mahdollisimman tarkoin ennalta sovitulla tavalla. Tietopaketteja siirron aikana hukkaava siirtotie ei täytä tarkoitustaan. Ärtymystä ja närää herättää jakaja, joka unohtelee osoitteita tai jakelee paketit vaurioituneena asiakkaalle.

Tietoliikennettä, tietoverkkoja pitkin on binäärimuotoisen tiedon välittäminen käyttäjälle tiedon sijaintipaikasta kulloinkin käytettävissä olevaa siirtotietä pitkin.

Internet-verkkoa kehitettäessä on lähdetty liikkeelle siitä olettamuksesta, että itse siirtotien toimivuuteen ei voi luottaa. Vastuu tiedonsiirron onnistumisesta on vain asiakkaalla (client) ja lähettävällä palvelin - (server) laitteella.

Siirron onnistumisen varmistamiseksi lähettäjän ja vastaanottajan välillä on melkoinen määrä tekniikkaa ja ohjelmistoja joidenka olemassaolosta tietoverkon käyttäjän ei tarvitse huolehtia. Nämä osat tietoverkkoa kuuluvat OSI-mallin alimpiin kerroksiin.

Onneksi, OSI-mallin (Open System Interconnection), lisäksi ja jatkoksi on tehty lujasti kansainvälistä standardointityötä käytäntöjen yhdenmukaistamiseksi. Ilman sitä ei internet voisi toimia.

Lähiverkko (LAN)

Lähiverkko, (Local Area Network) on kokonaisuus, joka koostuu laitteista, jotka on kytketty toisiinsa erityyppisillä kaapeloinneilla tai nykyään myös langattomasti.

Lähiverkkona voidaan ajatella vaikkapa yrityksen yhden toimipisteen tarvitsemaa kaapelointia laitteineneen. Yrityksen muissa toimipisteissä on oma lähiverkkonsa.

Verkon eri laitteet yksilöidään (vaikkapa kirjoittimet ja työasemat) ko. laitteessa olevan verkkosovittimen, verkkokortin avulla. Verkkosovittimeen on pysyvästi koodattu laitteen tunnistuksen kannalta välttämätön kovo-osoite, jota myös "mäkkiosoitteeksi" joskus kuulee sanottavan.
Toisella tapaa sanoen verkkosovitin yksilöi laitteen lähiverkossa. Verkossa ei voi olla kahta samaa kovo-osoitetta.
Kovo-osoite ethernet-verkossa (esim. tämä luokka) on 48-bittinen, eli kuuden tavun mittainen.

Lähiverkko (segmentti) koostuu...

  • Kaapelointi eli siirtotie
  • Verkkosovittimet, joiden avulla laitteet myös yksilöidään
  • Keskittimet, joiden avulla laitteet saavat yhteyden toisiinsa ja käyttävät jaettuja resursseja
  • Verkonhallintaohjelmisto, joka "järjestelee" tietoverkon liikennettä.

Lähiverkoja on eri kokoisia. Suuren organisaation "lähiverkko" voi olla maantieteellisesti ajatellen hyvinkin suuri. Tällöin puhutaan verkon segmenteistä joiden yhdistämistä kutsutaan siltaukseksi. Silta liittää yhteen kaksi samaa tekniikkaa käyttävää verkkosegmenttiä.

Lähiverkko (useita segmettejä) koostuu aiemmin lueteltujen lisäksi...

  • Toistinlaitteista, joka vahvistaa signaalia, kasvattaa etäisyyttä
  • Reititinlaitteista, joka yhdistää eri tyyppisiä verkkoja

Laajaverkko (WAN)

Laajaverkko, (Wide Area Network), yhdistää suuren määrän kansallisia lähiverkkoja sekä verkkosegmenttejä suureksi kokonaisuudeksi = WWW eli (World Wide Web).

WWW:n toimintaa kehitetään ja hallinnoidaan kansainvälisten organisaatioiden kesken yhdenmukaistamalla käytäntöjä, sekä harjoittamalla kansallisten ja kansainvälisten kumppaneiden kanssa yhteistoimintaa
Suomesta näihin kansainvälisiin organisaatioihin kuuluvat mm. Ficix ja Ficora

Tällaista toimintaa on myös operaattoreiden välinen peeringsopimus joka velvoittaa operaattoreita sallimaan, sopimuksen puitteissa myös muiden sopijaosapuolten liikenteen runkoverkossaan.

Myös WWW:ssä kuten lähiverkossakin asiakas ja palvelin täytyy yksilöidä verkossa. Tähän tarkoitukseen käytetään IP-osoitetta. IP-osoite on 32-bittinen eli, neljän tavun mittainen binääriluku.

esim:
11000010 01101111 00000100 110010000

Useimmiten IP - osoitetta ei kuitenkaan esitetä binäärimuodossa, vaan helpommin luettavassa desimaalimuodossa. Tällöin jokainen luku voi olla jotakin väliltä 0-255. Luvut erotetaan toisistaan pisteellä.

esim:
195.148.26.143 on host143.net26.jypoly.fi verkko-osoitteen IP-osoite


32-bittinen (IPv4) osoite rajoittaa yksilöitävien verkkojen määrän noin kahteen miljoonaan, joihin voidaan kytkeä noin neljä miljardia tietokonetta. Tästä huolimatta IP-osoitteet internetin kasvun myötä ovat käyneet jo vähiin.

Jo vuoden 1990 alusta IP-osoituksesta on ollut valmisteilla 128-bittinen versio IPv6 (IPng), jonka käyttöönotto mahdollistaisi moninkertaisen määrän yksilöitäviä verkkoja ja laitteita.

IPv6:n laajempaa käyttöönottoa on hidastanut erilaisten laiteteknisten ja ohjelmallisten ratkaisujen kehittäminen. Yksi tällainen on NAT eli NetworkAddressTranslation, joka mahdollistaa yhden oganisaation asiakaskoneiden liikennöinnin internet-verkossa yhdellä IP-osoitteella. Tällä tavoin toimien voi yritys tai operaattori moninkertaistaa omasta verkostaan ulospäin suuntautuvan liikenteen.

IP-osoitejärjestelmään liittyy kiinteästi useita yhteyskäytäntöjä, eli protokollia
Näistä tärkein on TCP/IP- protokolla, joka tarkkaan ottaen sisältää useita WWW-verkossa liikennöintiin välttämättä tarvittavia käytäntöjä.

TCP/IP-protokolliin kuuluvat mm. seuraavat:

  • IP (Internet Protocol), joka hoitaa reitityksen internet-verkossa
  • TCP (Transport Control Protocol), joka hoitaa varsinaisen tiedonsiirron
  • FTP (File Transfer Protocol) jota käytetään vaikkapa imuroitaessa ohjelmia FTP-palvelimelta
  • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) sähköpostin siirrossa 
  • HTTP (Hypertext Transfer Protocol) Hypertekstin (web-sivu) käsittelyyn

IP-osoitejärjestelmän lisäksi, joka yksilöi palvelun tarjoavan laitteen verkossa, tarvitaan tarkempi määritys, mistä kulloinkin haluttu asia löytyy. Tätä varten on olemassa URL-osoite (Uniform Resouce Locator), joka sisältää verkko-osoitteen lisäksi vaikkapa WWW-sivun tiedostopolun.

Verkko-osoite

Eli URL-osoite sisältää protokollan ja verkko-osoitteen lisäksi tiedostopolun.

Verkkopalvelun tarjoajat

Tietoliikennepalvelujen tarpeen raju kasvu, yhteiskunnan joka tasolla on viime vuosina synnyttänyt suomeen ja ympäri maailmaa aivan uuden kaupankäynnin alueen. Vielä 10v. sitten suurin osa paikallisista puhelinyhtiöistä tyytyi tarjoamaan asiakkailleen puhelupalveluja kaapelirunkoverkkoansa käyttäen.
Nykyään jokainen vakavasti otettava operaattori kykenee tarjoamaan perinteisen puhelinpalvelun lisäksi laajempia palvelupaketteja nopeaa tiedonsiirtoa varten lankaverkossa, langattomasti tai molempia yhdessä.

Yksi tärkeä virstanpylväs puhelinverkon osalta oli puhelinvaihteiden digitalisointi. Tämä mahdollisti modeemiyhteyttä (analoginen) huomattavasti nopeamman ISDN-yhteyden (digitaalinen) muodostamisen vaikkapa yrityksen kahden lähiverkkosegmentin välille kohtuullisin kustannuksin. Tämä onkin nykyään paljon käytössä oleva tekniikka. Sen käyttöa puoltaa kiinteään yhteyteen esim. reititinlaitteilla toteutettuna ISDN-laitteiden halpuus.
Yrityksille suunnattuihin palvelupaketteihin kuuluvat usein myös yrityksen lähiverkon ylläpito, sekä tietoturva-asiat.

Kehityksen suunta näytää olevan se että tietoliikenne maanalaisten siirtoteiden lisäksi siirtyy yhä enemmän langattomaan tekniikkaan tukiasema ja sateliittivälitteiseksi.
Maanalainen runkoverkkokin kyllä kehityy isoin harppauksin. Tässä tekniikassa yhtenä virstanpylväänä voi pitää kuitu- eli valokaapelin yleistymistä uusittavissa ja rakennettavissa runkoverkoissa.

Lähdeluettelo

  • Hyvä tietoliikennelinkki. Linkki johtaa Tampereen yliopiston tietotekniikan peruskurssi-sivustoon, josta löytyy tietoa vaikkapa osi-mallista. Sisältää kätevän "sanahakemiston"

| 9.4.2003 |