Harjoitus 1 (21.-24.1.2003)

1. Tehtävä on eräänlainen kertaustehtävä. Vastaukset löytyvät usein lähes suoraan kurssikirjasta tai luentokalvoista. Tarkoituksena ei ole kopioida suoraan kirjan tai luentokalvon määritelmiä ja selityksiä, vaan selittää asiat lyhyesti omin sanoin niinkuin on asian itse ymmärtänyt.
   1. Mitä ovat piirikytkentä (circuit switching), virtuaalipiirikytkentä (virtual circuit swiching) ja pakettikytkentä (packet switching)?
   2. Mitä ovat TDM ja FDM? Mitähän tilastollinen kanavointi (statistical multiplexing) voisi tarkoittaa?
   3. Mitä tarkoittaa etappivälitteinen (store-and-forward)?
   4. Mitä tarkoitetaan siirtonopeudella (transmission rate) ja etenemisviiveellä (propagation delay) ja siirtoajalla?
   5. Millainen on Internetin protokollapino? Miten se poikkeaa OSI-viitemallista?

2. Verkoista ja niiden teknologioista löytyy tietoa verkosta
   1. Mitä verkkopalveluja atk-osaston ylläpitämä Helsingin yliopiston verkko tarjoaa? Mainitse vähintään kolme palvelua.
   2. Millainen on Helsingin yliopiston verkon rakenne pääpiirteissään? Mitä eri teknologioita verkossa käytetään? Tässä nimet ja lyhenteet riitttävät. Teknologioita ei tarvitse ymmärtää.
   3. Millähän 'ilmaisen' Internetin kustannukset katetaan? Jonkunhan täytyy maksaa linjoista ja reitittimistä!

3. Yhteydellinen ja yhteydetön
   1. Mitä eroa on yhteydellisessä ja yhteydettömässä palvelussa palvelun käyttäjälle? Entä mitä eroa on palvelun toteutuksessa?
   2. Voiko palvelu olla yhteydetön, vaikka verkko on piirikytkentäinen? Entä yhteydellinen, vaikka verkko on pakettikytkentäinen? Perustele. Anna esimerkkejä.

4. Tiedonsiirtoa polkien
   1. Polkupyöräilijä kuljettaa mukanaan viittä levykettä, joissa kussakin on tietoa 1.6 Mtavua. Pyöräilijän nopeus on 18 km tunnissa. Millä matkoilla pyöräilijä tuo tiedon nopeammin perille kuin i) 9600 bps:n ii) 10 Mbps:n linja (bps = bits per second)?
   2. Oletetaan, että pyöräilijällä onkin repussaan 5 kaksipuolista DVD-levyä, joista kuhunkin mahtuu 8.5 Gtavua dataa. Millä matkoilla pyöräilijä nyt tuo tiedon nopeammin perille kuin i) 9600 bps:n linja ii) 10 Mbps:n linja?
   3. Eikös siis suurta osaa tietoliikennettä voitaisi hoitaa reippailla pyöräilijöillä, joilla on selässään iso reppu täynnä DVD-levyjä? Mitä huonoja puolia tällaisella tietojen siirrolla on? Millaisiin tilanteisiin se soveltuisi hyvin, millaisiin huonosti?

5. Olkoon sanoman koko 10 Mtavua ja sanoman kohde kolmen hypyn päässä (välissä kaksi reititintä). Siirtonopeus on 1 Mtavua/sekunti ja etäisyydet niin pieniä, ettei etenemisviiveellä ole merkitystä. Myöskään sanomakäsittelystä ja jonottamisesta sekä virheellisten sanomien uudelleenlähettämisestä mahdollisesti aiheutuvia viipeitä ei oteta huomioon.
   1. Miten kauan kestää sanoman lähettäminen kokonaisena lähteestä kohteeseen?
   2. Sanoma jaetaan kymmeneksi 1 Mtavun 'paketiksi', jotka sitten lähetetään peräkkäin vastaanottajalle. Kuinka kauan nyt kestää koko sanoman siirtäminen lähettäjältä vastaanottajalle?
   3. Miten a)- ja b)-kohdissa saatuja tuloksia voidaan hyödyntää tietoliikenteessä? Eikö sanomien pilkkomista yhä pienemmiksi paketeiksi kannattaisi jatkaa loputtomiin?
   4. Jos linjalla esiintyy paljon virheitä, niin kannattaako käyttää pientä vai suurta pakettikokoa? Entä kuinka kannattaisi toimia lähes virheettömällä linjalla?

6. Miten on mahdollista, että paketti voi tietoliikenneverkossa
   1. kadota jäljettömiin,
   2. monistua,
   3. ilmaantua vastaanottajalle vasta monien seuraajiensa jälkeen (periaatteessa jopa päiviä myöhemmin)?