Edellisen kerran yhteenveto:

Esitys aiheesta: "Edellisen kerran yhteenveto:"— Esityksen transkriptio:

1 Edellisen kerran yhteenveto:
MAC layer FHSS/DSSS/OFDM/IR PLCP FHSS PHY SAP DSSS OFDM IR PMD SAP Fyysisen kerroksen alikerrokset Fyysisen kerroksen tehtävät Carrier Sense Receive Transmit Mitä tietoja PHY-kerroksen kehyksistä löytyy? preample frame delimiter header+headerin CRC modulaatio tyyppi kehyksen pituus

2 Langattoman systeemin arkkitehtuuri
IEEE standardi määritteli vain protokollan langattoman laitteen (station) ja tukiaseman (access point) välille. Jotta langattomasta laitteesta voitaisiin olla yhteydessä esimerkiksi lankaverkossa sijaitsevaan serveriin, tarvitaan vielä lisää protokollia ja ohjelmistoja. Jotta voidaan siirtyä eri tukiasemien välillä tarvitaan roaming ja Mobile IP protokollia ja jotta lankaverkon serveri ja langaton laite voivat keskustella keskenään tarvitaan tiedonsiirtoprotokolla noiden kahden laitteen välille (esim TCP/IP). Noiden lisäksi tarvitaan vielä jotain (connectivity SW) applikaation ja tiedonsiirtoprotokollan väliin. Connectivity SW:n tarkoituksena on esimerkiksi muuntaa langattoman laitteen käyttäjän näppäin/hiiri komennonot tiedonsiirtoprotokollan yli lähetettäviksi käskyiksi. Sekä tulkita lankaverkon laitteelta tulevat vastaukset langattoman laitteen näytettäviksi. IEEE :n lisäksi tarvitaan Roaming protokolla Communication protokollia Connectivity software

3 Roaming protocol (IAPP)
Mitä tehtäviä protokolla hoitaa? Missä langattoman verkkoarkkitehtuurin komponenteissa (alla oleva kuva) se sijaitsee? IAPP (Inter Access Point Protocol). Alunperin IEEE ei määritelly ollenkaan roaming protokollaa, vaan se jätettiin laitevalmistajien itsensä tehtäväksi. Niinpä kirjavista ratkaisuista seurasi, että roaming toimi vain saman valmistajien laitteilla. Yritykset alkoivat Lucentin johdolla määrittelemään IAPP:ta ja nykyisin interoperable (yhteensopiva) roaming (siirtyminen solusta toiseen) on vaatimus Wi-Fi sertifioiduille laitteille. IAPP koostuu Announce protokollasta ja Handover protokollasta (jotka toimivat siis tukiasemien välillä käyttäen lankaverkkoa (ethernet) tiedon siirtoon) Announce protokolla kertoo uusista access pointeista muille verkossa jo oleville access pointeille. Lisäksi se kertoo myös koko verkkoa koskevia parametreja (levittää tietoa kaikkiin verkon tukiasemiin). Handover protokolla kertoo ”vanhalle” tukiasemalle, että keskustelukumppani (verkkokortti=station) on siirtynyt uuden tukiaseman alueelle ja on assosioitunut (rekisteröitynyt uuden tukiaseman käyttäjäksi). Tällöin vanhan tukiaseman on välitettävä tiedot kesken jääneestä keskustelusta (bufferit + MAC/LLC tila).

4 TCP/IP communication protokollat
Miksi TCP/IP protokolla ei välttämättä sovi hyvin langattomiin systeemeihin? Missä langattoman verkkoarkkitehtuurin komponenteissa (alla oleva kuva) TCP/IP protokollat sijaita? TCP (= Transmission Control Protocol) vastaa toiminnaltaan OSI-mallin kuljetuskerrosta (transport layer). Sitä käytetään yleisesti kommunikointilinkin luomiseen ja ylläpitämiseen tietokoneiden välillä. TCP tarjoaa luotettavan, kaksisuuntaisen, yhteydellisen, kuittaavan yhteyden, joka tukee myös vuon ohjausta TCP-kehys Source port (16 bittiä) Destination port (16 bittiä) Sequence number (32 bittiä) Acknowledgenumber (32 bittiä) Header information (16 bittiä) Window (16 bittiä) Checksum (16 bittiä) Urgent pointer (16 bittiä) Options (muuttuvan mittainen) Data (muuttuvan mittainen) Eli paljon ylimääräistä overheadia IP-protokolla vastaa toiminnaltaan OSI mallin verkkokerrosta (network layer). Reitittimet käyttävät IP osoitteita IP paketin ja sitä seuraavan datan ohjaamiseen oikeaan paikkaan internetissä. TCP/IP protokollat eivät sovi langattomiin systeemeihin, koska - Paljon overheadia (paljon ylimääräistä tietoa varsinaisen datan lisäksi välitettävänä) TCP katkaisee yhteyden, jos virheellisiä kehyksiä tulee liikaa (mikä on mahdollista langattomassa verkossa). Ja sen jälkeen yhteyden uudelleen pystytys maksaa. IP osoitteisto oli alun perin ajateltu kiinteitä verkkoja varten. Langattoman laitteen liikkuessa uuden subnetin (routterin alueelle) IP osoite lakkaa olemasta voimassa (= uusi routteri ei näe sellaista osoitetta omassa osoiteavaruudessaan). TCP/IP:n ongelmista huolimatta niitä käytetään langattomissakin laitteissa koska toteutuksia on olemassa ja jos datansiirto vaatimukset eivät ole suuret.

5 Mobile IP Mitkä ovat Mobile IP:n eri osien tehtävät (alla oleva kuva)?
Mobile IP:n toiminta jonkin esimerkin avulla? IETF (Internet Engineering Task Force) RFC2002 määrittelee Mobile IP protokollan. Mobile IP protokollan tavoitteena on mahdollista liikkuvien laitteiden siirtyminen verkossa saumattomasti niin, että yhteys kotiverkkoon ei katkea missään vaiheessa. Mobile IP on IP protokollan lisäys ja se kuuluu IP versioon 6. Mobile IP:n toteutus koostuu vähintään kahdesta mutta usein kolmesta ohjelmisto komponentista (mobile node, home agent ja foreign agent). Mobile node komponentti sijaitsee liikkuvassa laitteessa ja voi olla osa TCP/IP protokolla toteutusta tai osanen sen alla. Home agent sijaitsee jossakin liikkuvan laitteen kotialiverkossa ”nuuskien” IP paketteja, jotka on tarkoitettu mobile nodelle, joka ei tällä hetkellä ole paikalla kotialiverkossa vaan on ilmoittanut itse tai foreign agentin välityksellä osoitteen (care_of_address), johon mobile nodelle lähetettävät paketit tulisi välittää. Foreign agent sijaitsee jossain vieraassa aliverkossa. Se vastaanottaa home agentilta mobile nodelle care_of_addess osoitteeseen lähetettyjä paketteja ja välittää ne edelleen mobile nodelle. Jos foreign agenttia ei ole, niin mobile noden täytyy itse saada itselleen care of address, välittää se omalle home agentilleen ja ottaa itse vastaan care of address osoitteeseen välitetyt IP paketit. Eli miten niin IP osoite pysyy samana liikkeestä huolimatta? Jos joku lähettää liikkuvalle laitteelle IP paketteja, niin tuo joku voi aina lähettää paketit samaan IP osoitteeseen. Ne ottaa vastaan joko mobile node (kotialiverkossa) tai home agent, joka välittää IP paketin eteenpäin care_of_address osoitteeseen, mutta sitähän ei alkuperäisen lähettäjän tarvitse tietää. Toisinpäin (eli mobile nodesta) ei ole mitään ongelmaa, sillä IP osoiteenhan pitäisi osata ”uida” perille mistä vain. Mobile node saa care of addressin selville agent discovery toimenpiteen avulla. Siinä Home agent ja foreign agent komponentit periodisesti kuuluttavat verkossa olemassa olostaan yleislähetys viestein. Mobile node voi myös ilmoittaa olemassa olostaan viestein ja sitä kautta saada home/foreign agentit kertomaan onko nykyinen verkko koti vai vierasaliverkko.

6 Connectivity SW OSI-mallin esitystaso
Miten voit kannettavalla laitteella ajaa ohjelman jossain kaukana lankaverkossa sijaitsevassa serverissä ja tulostaa sen ohjelman antama tieto kannettavan laitteen näytölle… Monia eri tapoja riippuen Vaadittava bittinopeus Langattoman laitteen suorituskyky (koko, teho, hinta)

7 Terminal emulation Selitä, mitä terminal emulation tarkoittaa
Hyviä ja huonoja puolia Keksikää esimerkki, mihin soveltuisi Terminal emulation tarkoittaa sitä, että sovellusohjelmistoa suoritetaan HOST prosessorissa, mutta komennot HOST prosessorille tulevat etäyhteyden kautta. Eli etäyhteyden ”takaa” on mahdollista lähettää näppäinten painamiskomentoja HOST prosessorille. Tuolloin HOST prosessori toimii kuin joku ohjaisi sitä paikallisesti. HOST prosessorin sovellusohjelmiston kuva välitetään tietoliikenneyhteyden yli ohjaajalle merkkeinä. Huonoja puolia on HOST prosessorin kuvaruutuinformaation päivityksen vaatima tietomäärä. Lisäksi kontrolloijan ei ole mahdollista esimerkiksi siirtää dataa HOST prosessorilta kontrolloijalle. Hyviä puolia on että sovellusohjelmisto on vain yhdessä paikassa ja että terminal emulation ohjelmistoja on saatavissa halvalla.

8 Direct database connectivity
Selitä, mitä direct database connectivity tarkoittaa Hyviä ja huonoja puolia Keksikää esimerkki, mihin soveltuisi Direct database connectivity tarkoittaa sitä, että appliance (käyttäjä) ja server (tietokantapalvelu) keskustelevat remote procedure call menetelmällä. Eli käyttäjä lähettää viestin, jonka sisällä on komento serverissä ajettavalle database sovellukselle. Serverin remote procedure call serveri tulkitsee käyttäjän viestin ja suorittaa komennon (esimerkiksi lisää tietueen tietokantaan). Hyvä puoli on se, että ohjausviestit voivat sisältää myös dataa, jolloin on mahdollsista siirtää dataa käyttäjän ja tietokannan välillä. Huonona puolena on taas se, että tuo remote procedure call ohjelmisto pitää ehkä itse tehdä, ellei sitä ole sattumoisin saatavilla kyseiselle tietokantatyypille ja käyttäjälle.

9 Intranet-based connectivity SW
Selitä, mitä Intranet-based connectivity tarkoittaa Hyviä ja huonoja puolia Keksikää esimerkki, mihin soveltuisi Intranet based connectivity tarkoittaa sitä, että langattomassa laitteessa ajetaan nettiselainta, jonka avulla voidaan ”availla” nettisivuja langattoman verkon läpi serverissä olevalta web serveriltä. Huonona puolena on se, että Web browseria ei välttämättä ole olemassa langattomalle laitteelle tai että sellainen veisi liikaa muistia langattomasta laitteesta. Hyvänä puolena on se, että käyttö yksinkertainen ja että voidaan siirtää myös dataa ei pelkästään nähdä, mitä tapahtuu serverin päässä.

10 Middleware ratkaisu Selitä, mitä middleware tarkoittaa
Hyviä ja huonoja puolia Keksikää esimerkki, mihin soveltuisi Middleware ratkaisulla tarkoitetaan ohjelmistoa, joka sijoitetaan langattoman verkon tukiasemaan langattoman ja langallisen yhteyden väliin. Middleware ohjelmisto voi sisältää menetelmiä lähetettävän bittivirran kompressoimiseksi. Middleware ohjelmisto käyttää optimoidumpaa siirtoyhteyskerros protokollaa kuin TCP/IP (sellaista, joka kestää langattomassa verkossa tapahtuvia hetkittäisiä tietoliikennekatkoksia yhteyttä purkamatta). Hyviä puolia on suorituskyky langattomissa ympäristöissä. Huonona puolena on ratkaisun kalleus, sillä middleware ohjelmisto pitää ostaa sekä tukiasemaan, että jokaiseen langattomaan laitteeseen.