T-110.1100 Johdatus tietoliikenteeseen ja multimediatekniikkaan
kevät 2014
Kertaus
Jyry Suvilehto
Sisältö
Mitä ja miten teidän olisi pitänyt oppia
Mitä tässä toteutuksessa jäi vähemmälle Kertausta
Kysykää rohkeasti joka kohdassa.
§ http://tinyurl.com/ydinaines
– Ydinaineskartoitus
§ http://www.cse.tkk.fi/~jsuvileh/jotime/
mitoitus_jotime_2010.xls
VERKKOLIIKETOIMINTA
Operaattorin pelikenttä
Content fee
Terminal fee
Traffic fee
Verkkoliiketoiminta
§ Teletoimialan rakenne
– Suuria investointeja
– Tarjoajat haluavat, että ARPU kasvaa
• Lisäpalvelut
• Sama palvelu monta kertaa
§ Liiketoimintamalleja
– Avoin (Creative Commons, BitTorrent, kiinteähintainen netti)
– Suljettu (Apple App Store, DRM-suojattu sisältö) – Hybridejä (Maksullinen REST-rajapinta,
välityspalvelut)
§ Lock-in / vaihtokustannus
§ Net neutrality ajankohtainen kuuma peruna
VIRTUAALITODELLISUUS
Virtuaalitodellisuus
§ Neljä peruselementtiä keinotodellisuuskoke- muksessa:
– Virtuaalimaailma (virtual world) – Uppoutuminen
(immersion)
– Aisteihin perustuva palaute (sensory feedback)
– Vuorovaikutteisuus (interactivity)
§ Uppoutumiseen ei välttämättä tarvita visuaalisuutta
– Kirjaan voi uppoutua – Kirjasta puuttuu muita
keinotodellisuuskokem uksen elementtejä
Etäläsnäolo
§ Nouseva trendi
§ Kevyet, laajalle
levinneet tietokoneet joiden kapasiteetti, akku jne riittävät
§ Ympäristöystävällinen
§ Psykologisesti parempi kuin
ryhmäpuhelu ym
EDELTÄVÄT 5 KALVOA EIVÄT
KUULU TENTTIALUEESEEN
Tietokonegrafiikka
§ Perus-3d
– Kolmioita, säteenheitto (ray casting) – Sävytys
– Varjot vaikeita, heijastukset vaikeita
– Optimoitavissa (modernit näytönohjaimet)
§ Fotorealistinen 3d
– Säteenseuranta (ray tracing)
– Varjot helpohkoja, sävytys helppoa – Raskas laskea
Grafiikan liukuhihna
1. Mallinna geometria
– Tässä verkko kolmioita
– Pinnnan materiaali on hyvä olla tiedossa
2. Lisää objektit maailman koordinaatistoon
– Jokaisella objektilla on oma koordinaatistonsa – Vain yksi maailman
koordinaatisto
3. Valitse katselupaikka ja suunta
4. Muuta objektit
katselukoordinaatistoon ja projisoi kuvatasolle
– Laske valaistus ja piirrä kuva!
Objektin koordinaatit
Maailman koordinaatit Kameran koordinaatit
Kuvan koordinaatit
Säteenheitto / sävytys
Pupu koostuu kolmioista
Lambert shading
Phong-shading Sarjakuvamainen
toon-shading Ei tekstuuria
Tekstuuri
Säteenseuranta ja varjot
Näkyvät huonosti projektorilla L
Pelit
§ Peleissä
– Pelattavuus
• Mekaniikka, säännöt
– Tarina
– Estetiikka – Tekniikka
– Näiden väliset suhteet
§ Nykyään ilmaiseksi antaminen trendi
– Ihmiset halukkaita maksamaan in-game asioista
Multimediajärjestelmät
§ Monta mediaa + vuorovaikutus (ehkä aika)
§ Mediaa pakataan ihmisten aistit huomioonottaen
– -> huomattavat tilansäästöt
§ Tallennusformaatti ja siirtoformaatti erikseen
– Jälkimmäinen määrittää ajan, paikan, rakenteen ja toiminnan
Tiedon esitys tietokoneessa
§ Kaikki data bittejä
– > binääriformaatit – > tekstiformaatit
§ AD- ja DA-muunnokset!
– Tapahtuu kaikkialla jatkuvasti – Vaiheet
Tietoturva
§ CIA-malli ja sen soveltaminen
– Luottamuksellisuus – Eheys
– Saatavuus
§ Symmetrinen ja asymmetrinen kryptografia
§ Ihmisten asema tietoturvassa
§ Yksityisyys 2010-luvun trendi
§ Tenttiin luvun yhteyteen suositeltava elokuva Sneakers (1992)
– http://www.imdb.com/title/tt0105435/
– Vain hieman Hollywoodihko näkemys tietoturvasta – Elokuvassa hyvä huomioida ihmisratkaisujen käyttö
vs. teknokikkailu
Puhelinverkot
§ Kaikissa puhelinverkoissa laskutus on tärkeää
§ Matkapuhelinverkossa liikkuvuuden hallinta on tärkeää
– Puhelu käynnissä ja ei käynnissä
– Mm. päätelaitteiden akun kesto rajoittaa
§ Soluverkossa solujen hallinta on haaste
TIETOLIIKENNE
Protokolladroidi
§ Toinen merkitys sanalle protokolla
– sosiaalisen
kanssakäymisen säännöstö
• Tavattaessa kätellään
• Kysymykseen vastataan
• Tuntemattomat esitellään toisilleen
§ Tarkoitus pohjimmiltaan sama
– Ennalta sovittu käytäntö, jota noudatetaan
määritellyssä tilanteessa
Linkkikerros tiivistettynä
§ Linkkikerroksen tarkoitus mahdollistaa tiedonsiirto
– Kahden pisteen välillä linkissä
– Useamman toisiinsa kytketyn pisteen välillä jossain lähiverkossa
– Esimerkiksi Ethernet kupariverkoissa wlan langattomissa
§ IP-paketit kehystetään
§ TCP/IP-protokollapinossa linkkikerros on jokseenkin tietoinen IP- kerroksesta
– ARP, Address Resolution Protocol
Käsitteitä - linkkikerros
§ Media Access Control
§ Suunnattu – suuntaamaton väliaine (johdin, ilma)
§ Hidden node –ongelma (WLAN)
§ Kehystys
§ Simplex - duplex
Verkkokerros tiivistettynä
§ Linkkikerroksen muodostamat lähiverkot luovat eristettyjä saaria
§ Verkkokerros rakentaa saarien välille
– Sillat, reitityksen
– Yhtenäiset osoitteet, IPv4/IPv6-osoiteavaruus
§ Tieto kulkee paketteina saarelta toiselle ja
jokainen saari huolehtii saamansa paketit
eteenpäin best effort -palvelutasolla
Käsitteitä - verkkokerros
§ NIMIARVARUUS!
– v4 – v6
§ Paketti
§ Reititys
§ Epäluotettava datagrammipalvelu
§ Tilattomuus
Kuljetuskerros tiivistettynä
§ Verkkokerros tarjoaa epäluotettavaa pakettien välitystä koneelta koneelle
§ Kuljetuskerros joko pyrkii tarjoamaan luotettavuutta (TCP) tai jättää sen
ylempien tasojen huoleksi (UDP)
§ Kuljetuskerros erottelee yhdessä
koneessa olevat ohjelmat
Käsitteitä, kuljetuskerros
§ Yhteydellinen – yhteydetön
– Siirtovirheiden havaitseminen yhteydessä – Siirtovirheiden käsittely
§ Yhteyden avaus – yhteyden sulkeminen
§ Portti-käsite
Sovelluskerros tiivistettynä
§ Sovelluskerros käyttää (useimmiten) TCP:n luotettavaa tavuvirtaa
§ Määrittelee miten >= 2 ohjelmistoa keskustelevat keskenään
– Mitä on tarkoitus tehdä?
– Mikä on minkäkin osapuolen vastuulla?
– Etc. Etc.
Käsitteitä, sovelluskerros
§ Asiakas-palvelin
– Vrt. Peer to peer
§ Pull,
Push– Ja voi pojat niitä yritelmiä tehdä Push-järjestelmä Pull-yhteyksien päälle
§ Store-and-forward (SMTP)
§ Nimiavaruus: URL
§ HTTP:
– Kysely-vastaus – GET, POST, PUT – Tilattomuus
• Tilan illuusio otsaketiedoilla, evästeillä (cookies)
INTERNET-PROTOKOLLAPINO
Nää kuvat vaan on niin kivoja
TCP/IP-protokollapino
Sovelluskerros
Middleware: HTTP, SSL, XML...
Siirtokerros: TCP, UDP, ...
Verkkokerros: IPv4, IPv6 Linkkikerros: Ethernet, MPSL,
WLAN, GPRS ...
Tiedonsiirto yhden linkin yli Tiedonsiirto päästä päähän, Internetin yli (end to end)
Asiakas/palvelin- sovellukset ja monenväliset
palveluarkkitehtuurit
Nimiavaruudet
IP-osoite ja porttinumero IP-osoite
MAC-osoite
Sähköpostiosoite, URL, DNS-nimi, jne.
Sovelluskerros
Middleware: HTTP, SSL, XML...
Siirtokerros: TCP, UDP, ...
Verkkokerros: IPv4, IPv6 Linkkikerros: Ethernet, MPSL,
WLAN, GPRS ...
Viestien muoto
Yhteys
Paketit
Kehykset
Pyynnöt ja vastaukset
Sovelluskerros
Middleware: HTTP, SSL, XML...
Siirtokerros: TCP, UDP, ...
Verkkokerros: IPv4, IPv6 Linkkikerros: Ethernet, MPSL,
WLAN, GPRS ...
Sovelluskerros
Middleware: HTTP, SSL, XML...
Siirotokerros: TCP, UDP, ...
Verkkokerros: IPv4, IPv6 Linkkikerros: Ethernet, MPSL,
WLAN, GPRS ...
Toteutus ja rajapinnat
Verkkokortin firmware ja rauta Käyttöjärjestelmän ytimessä
Prosesseina käyttäjätilassa
Laiteajurirajapinta Socket API
Tyypillinen toteutus:
Tiimalasimalli
Sovelluskerros
Middleware: HTTP, SSL, XML...
Siirtokerros: TCP, UDP,...
IPv4, IPv6
Linkkikerros: Ethernet, MPSL, WLAN, GPRS ...
Alun perin vain yksi verkkokerroksen protokolla ja kaksi
siirtokerroksen protokollaa Laiteajurirajapinta
Socket API
Rajapinnat tekevät uusien sovellusten ja
linkkityyppien lisäämisen helpoksi
Yleistä
§ Tentissä vaaditaan
– luennoilla (muutkin kuin kalvoissa) käsitellyt asiat – Harjoituksissa käsitellyt asiat
– Sisälukutaitoa ja luetun ymmärtämistä
tehtävänantojen osalta (yllättävän vaikeaa) – Kykyä soveltaa
§ Kokeiden teko on kahden asian tasapainottamista
– Osaamisen mittaaminen – Järkevä korjattavuus
§ Pyrimme siihen, että välikoe on
ymmärryksen, ei pelkän faktatiedon mittari
Tentin rakenne
§ 5 kysymystä
1. Sanaselitykset 2. Väittämät
3.-5. ”normaalit” tehtävät
Sanaselitykset
§ Sitä mitä voisi olettaa
§ Pari virkettä
§ Selityksessä pitää löytää olennainen
– Random-faktat aiheesta eivät ole määritelmiä
– Esimerkki ei ole määritelmä
§ Jos selität asiaa ja
puutaheinää sekaisin, voi tulla 0p
§ Kahden termin
tapauksessa olennaista selittää miten eroavat
§ Joskus olemassa määritelmä
• Signalointi eli merkinanto
• Paketti- ja piirikytkentäinen verkko
• Asiakas-palvelin –malli
• Vertaisverkko
• Protokollapino
• Palomuuri
• Yhteydellinen
• Kanavointi
• Reititys
• Luottamuksellisuus
• Eheys
• Saatavuus
• Web 2.0
• Push (tietoliikenteessä)
• DHCP
Väittämät
§ Soveltamista vaativat väittämät
– Pelkästä Totta/Ei totta –vastauksesta 0p
– Pisteet tulevat perustelusta
– Vastaus ei välttämättä ole yksikäsitteinen’
§ WLAN ja Ethernet varaavat median lähetystä varten samalla tavalla
§ IP-osoite on globaalisti uniikki
§ UDP-protokollan ominaisuudet sopivat TCP:tä paremmin puheen tosiaikaiseen siirtämiseen
§ Pelkkä WW riittäisi kaikkien Internetin palveluiden toteuttamiseen, muut järjestelmät ovat vain historiallisia kehitysvaiheita
§ TKK:n webnews hyötyisi merkittävästi RSS:n lisäämisestä
§ Jos saat verkossa olevalta taholta varmenteen, tiedät keneen olet yhteydessä
§ Jokainen puhelinverkon puhelu vaatii puhelua koskevan tiedon tallentamista verkon käyttämiin puhelinkeskuksiin
§ NAT-muutos ratkaisee riittämättömien IP- osoitteiden ongelman eikä aiheuta mitään sivuvaikutuksia
§ Tietynnumeroisen TCP- tai UDP-portin takana on aina oltava tarkalleen
samantyyppinen ohjelmisto (esim.
sähköposti- tai www-palvelin)
Normaalit tehtävät
§ Tarkastusteknisestä syistä suosimme jaettuja tehtäviä
§ Pistemäärästä voi päätellä jotain vastauksen toivotusta pituudesta
§ Olennainen on tärkeää, jaarittelusta ja kiertelystä ei saa pisteitä
– Usean sivun asiaan liittymätön johdanto itse asiaan saattaa pahoittaa assarin mielen
§ Selventäviä kuvia saa ja kannattaa piirtää,
mutta jonkinnäköinen sanallinen selityskin
tarvitaan
Yleistä
§ Vastaukset pyritään korjaamaan mahdollisimman tasapuolisesti
§ Käytännössä kuitenkin seuraavien
asioiden vaikutusta mahdotonta eliminoida
– Erittäin epäselvä käsiala – Hyppivä vastaus
– Karkeat kielioppivirheet, slangi
