Tietokoneen liittäminen verkkoon

• Lähiverkon tai koneen liittäminen suurempaan verkkoon
• Verkkoyhteyden hankkiminen
• Verkkolaite
• Kaapelointi
• Tunnettavia käsitteitä asetusten muuttamiseksi
  • Protokolla
  • IP-osoite
  • Laiteosoite
  • Muita termejä
• Lähiverkon laajentaminen
• Palvelin
• Lähiverkon hyödyt ja haitat
• Domain-nimen hankkiminen
• Lähteet

Lähiverkko (LAN, Local Area Network) on dataverkko, joka on yhden organisaation käytössä. Lähiverkoksi luokitellaan verkko, jonka periaatteellinen siirtonopeus on kohtuullisen nopea (10 Mb/s - 100 Mb/s) ja joka ulottuu maksimissaan muutamia satoja metrejä. Lähiverkolla tarkoitetaan yleensä kokonaisuutta, jossa verkko yhdistää saman tai useamman rakennuksen sisällä tietokoneita, kirjoittimia ja muita verkkoon liitettäviä laitteita toisiinsa.

Lähiverkkoja laajempia verkkokokonaisuuksia ovat alueverkko (MAN, Metropolitan Area Network), etäverkko (WAN, Wide Area Network) ja globaaliverkko (GAN, Global Area Network). Verkkokokonaisuuksia erottaa toisistaan pääasiassa välimatka, jonka verkossa kulkeva data voi joutua kulkemaan tai verkkojen hallinta.

Alueverkko muodostuu yhteen liittyneistä lähiverkoista. Alueverkoksi voidaan käsittää esimerkiksi yliopiston sisällä oleva verkko. Etäverkko on laajempi kokonaisuus, joka muodostuu yhden tai useamman organisaation alueverkon muodostamasta kokonaisuudesta. Esimerkiksi suomalaisten yliopistojen, korkeakoulujen ja tutkimuslaitosten yhteinen tietoliikenneverkko eli FUNET-verkko voidaan luokitella etäverkoksi. Eri organisaatioilla tai suurilla palveluntarjoajilla on myös omat verkkonsa Suomessa. Esimerkiksi Soneralla on oma verkkonsa. Nämä verkot yhdistyvät FICIXissä Espoossa, joten kokonaisuudesta muodostuu entistäkin laajempi verkko. Tätä kokonaisuutta voidaan edelleen kutsua joko etäverkoksi tai globaaliverkoksi.

Edellä esitetyt määritelmät ovat kohtuullisen häilyviä, joten on vaikea luokitella yksikäsitteisesti erilaisia verkkokokonaisuuksia. Tärkeintä on kuitenkin ymmärtää periaate, jolla pienemmät verkot liittyvät isompien verkkojen osaksi.

Lähiverkon tai koneen liittäminen suurempaan verkkoon

Tietokoneen liittäminen osaksi lähiverkkoa tai suurempaa verkkoa on kohtuullisen yksikertainen toimenpide. Tietokoneen lisäksi tarvitaan myös seuraavia asioita:

• Palveluntarjoajan liittymä verkkoon.
• Verkkokortti, modeemi tai muu yhteyteen liittyvä laitteisto ja niihin tarvittavat ajurit.
• Verkkokaapeli tai modeemikaapeli.
• Tarvittavat protokolla-asetukset tietokoneeseen.
• Verkkopalveluja käyttävät ohjelmistot (irc, ssh jne.), joista suuri osa on vapaasti saatavilla.

Seuraavissa luvuissa esitellään tarkemmin edellä määriteltyjä osakokonaisuuksia.

Verkkoyhteyden hankkiminen

Verkkoyhteyden voi hankkia nykyään hyvin monella tavalla. Seuraavassa on esitelty muutamia asioista, joita kannattaa ottaa huomioon hankittaessa verkkoliittymää.

• Hanki liittymä oman tarpeesi mukaan! Jos et ehdottomasti tarvitse nopeaa yhteyttä, niin pääset yleensä halvemmalla.
• Onko yhteys kiinteä vai modeemipohjainen?
• Mitkä ovat yhteyden todelliset kustannukset? (Avausmaksu + Kuukausimaksu + Käyttöveloitus)
• Tarvitsetko kovalevytilaa WWW-sivuille ja mitä se maksaa?
• Tarvitsetko sähköpostin edelleen ohjausta vai oikeaa sähköpostilaatikkoa?
• Ovatko osoitteet todellisia vai aliaksia?
• Onko käyttäjätuki maksullinen vai maksuton?

Seuraavassa esimerkit erilaisia verkkoyhteyden hankkimismahdollisuuksia.

• Kaapelimodeemiyhteys (esim. Jyväsviestinnän Kanetti)
• Langaton yhteys (esim. Jippii Freedom)
• Modeemi tai ISDN-yhteys (esim. Kolumbus 1)
• ADSL-yhteys (esim. Sonera Laajakaista)

Verkkoyhteyden hankkimisessa turhasta ei kannata maksaa!

Verkkolaite

Liittymän tyyppi määrää pitkälle millaisia lisälaitteita tarvitaan verkkoon liittymiseksi. Seuraavassa on lyhyesti laiteita, joiden avulla koneita voidaan liittää osaksi suurempaa verkkoa.

• Perinteinen verkkokortti, jolloin koneiden väliin tarvitaan kaapelointi. Verkkokorttia tarvitaan esimerkiksi kaapelimodeemiliittymän yhteydessä ja luonnollisesti myös kiinteiden verkkoyhteyksien yhteydessä.
• Langaton verkkokortti, jolloin tarvitaan myös erillinen antenni, jonka hinta on vielä nykyään kohtuullisen korkea. Ennen verkkokortin ostamista kannattaa varmistaa ostettavan laitteen sekä palvelun yhteensopivuus.
• FireWire (IEEE 1394) kaapelin avulla voidaan muodostaa lähiverkko.
• Seuraavilla tavoilla koneet saadaan keskustelemaan keskenään ja niiden liittäminen suurempaan verkkoon voidaan tehdä esimerkiksi yhden koneen kautta.
  • Sarja- tai rinnakkaiskaapeli, joita käytetään esimerkiksi kahden koneen välillä pelatessa. Rinnakkaiskaapelia käyttämällä saadaan kohtuullisen nopea yhteys kahden koneen välille, mutta sarjakaapelin kautta tiedonsiirto on hidasta. Kummassakaan tavassa ei tarvita erillisiä laitteita, vaan ainoastaan sopiva kaapeli. Ei siis varsinaisesti liitetä konetta suuremman verkon osaksi.
  • USB-kaapelilla koneet voidaan myös yhdistää toisiinsa, mutta niiden väliin täytyy hankkia erillinen lisäosa.
  • Infrapunayhteys, jonka avulla kaksi konetta saadaan keskustelemaan keskenään. Nopeus riippuu käytettävästä infrapunayhteyden standardista.

Kaapelointi

Edellä valittujen laitteiden tyyppi määrittelee tarkoin millainen kaapelointi tullaan tarvitsemaan lähiverkkoon tai koneen yhdistämiseksi suurempaan verkkoon. Eräs vaihtoehto lähiverkoksi on tietenkin langaton lähiverkko, jolloin varsinaista kaapelointia ei tule ollenkaan.

Perinteisesti erilaisia verkkokaapelointeja on olemassa monenlaisia. Nykyisin tavalliselle käyttäjälle on kaksi erilaista vaihtoehtoa, joita esitellään seuraavassa lyhyesti.

• Parikaapeli vaaditaan verkkokortteihin, joissa on puhelinpistokkeen näköinen, mutta aavistuksen pienempi liitin (RJ-45). Kotona koneet voidaan liittää lähiverkoksi keskittimen (engl. hub) avulla.
• Ohut ethernet -kaapeli (koaksiaali) vaatii verkkokortteihin liittimeksi pyöreän televisiokaapelin näköisen liittimen (BNC).

Tunnettavia käsitteitä asetusten muuttamiseksi

Seuraavassa on esitelty käsitteitä, jotka on tunnettava tietokoneen liittämiseksi lähiverkkoon.

Protokolla

Protokolla on yhteyskäytäntö, jolla määritellään miten tieto siirretään verkossa paikasta toiseen. Protokolla on eräänlainen sovittu kieli, jota kaikki verkkoon liitetyt tietokoneet ymmärtävät. Kieli sisältää määrittelyt keskustelun aloitukselle, lopetukselle ja tietokoneiden väliselle vuoropuhelulle.

TCP/IP-protokolla (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) on itse asiassa useammasta protokollasta muodostunut protokollaperhe. TCP/IP-protokolla mahdollistaa tietokoneessa esimerkiksi WWW:n selaamisen ja erilaisten pääteyhteysistuntojen ottamisen etäkoneeseen. Tietokoneeseen on siis asennettava TCP/IP-protokolla ja sen tarvitsemat määritykset ennen koneen liittämistä verkkoon.

TCP/IP-protokolla muodostuu kolmesta osasta ja se toimii pääpiirteissään seuraavalla tavalla. Tietokoneessa käytettävän ohjelman protokolla (esim. FTP) määrittelee varsinaisesti verkossa siirrettävän datan muodon. Kun halutaan siirtää tavaraa tietokoneelta toiselle, niin TCP-protokolla määrittelee miten siirros on tehtävä ja huolehtii tiedon luotettavasta siirrosta. Varsinainen tiedonsiirto tapahtuu kuitenkin IP-paketteina IP-protokollan mukaisesti.

TCP/IP-protokollaperhe sisältää muun muassa protokollat tiedostojen siirtoon FTP (File Transfer Protocol) ja sähköpostin lähettämiseen SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

IP-osoite

IP-osoite on tietokoneella tai jollekin laitteelle annettava yksikäsitteinen osoite. Laite tunnistetaan yksikäsitteisesti sen IP-osoitteen perusteella ja IP-osoite mahdollistaa tiedon siirtämisen verkossa olevien laitteiden välityksellä. Esimerkiksi tukki.jyu.fi nimisen koneen IP-osoite on 130.234.1.1. Osoite muodostuu verkko-osasta ja isäntäosasta (verkko-osa.isäntäosa). Osoitteen verkko-osa kertoo aliverkon, jossa tietokone sijaitsee (esim. 130.234.XXX.XXX) ja isäntäosa kertoo tarkemmin koneen osoitteen (esim. XXX.XXX.1.1).

Laiteosoite

Laiteosoiteen (MAC-osoite) avulla voidaan verkkokortti tunnistaa yksikäsitteisesti. Laiteosoite voi olla esimerkiksi seuraava: 00-60-05-62-3E-A1.

Periaattellisena erona (yleistäen) laiteosoitteen ja IP-osoitteen käytössä on, että sisäverkossa kulkevat paketit ohjataan perille laiteosoitteen avulla ja ulkoverkossa olevat paketit ohjataan oikeaan paikkaan IP-osoitteen perusteella.

Muita termejä

• Domain on toimialue, joka muodostaa yhtenäisen lähiverkon. Domain mahdollistaa yhtenäiset palvelut lähiverkon sisällä.
• Workgroup on työryhmä, joka muodostuu kahdesta toistensa resursseja käyttävästä koneesta. Lähiverkon muut koneet voivat käyttää hyväkseen työryhmän palveluja.
• DNS (Domain Name Service) on toimialueen nimipalvelin, joka mahdollistaa tietokoneen selkokielisen nimen (esim. tukki.jyu.fi) käytön verkossa IP-osoitteen (130.234.1.1) sijaan.
• WINS (Windows Internet Naming Service) on Windowsin nimipalvelin, jonka avulla määritellään Windows-verkon koneiden nimet.
• Yhdyskäytävä (engl. Gateway) on lähiverkon osa, josta on ulospääsy suurempaan verkkoon.
• Aliverkon maski (engl. Subnet Mask) on tapa jakaa verkko pääverkkoon ja aliverkkoon. Esimerkiksi jos aliverkon maski on 255.255.255.0 ja käytetyn koneen IP-osoite on 130.234.160.169, niin viitattaessa IP-osoitteeseen 130.234.160.168 sitä vastaavaa konetta etsitään samasta aliverkosta.

Lähiverkon laajentaminen

Seuraavassa on lyhyesti esitelty erilaisia lähiverkon laajentamiseen käytettäviä laitteita.

• Keskitin (engl. Hub) on laite, jolla liitetään useamman tietokoneen kokonaisuus osaksi runkoverkkoa. Keskitin toistaa saamansa datan eteenpäin ottamatta kantaa datan sisältöön eli verkossa liikkuva data on kaikkien verkon tietokoneiden nähtävillä. Kotikäytössä keskittimen avulla saadaan yhdistettyä useampi tietokone käyttämään yhtä verkkoliitintä (RJ-45).
• Kytkin (engl. Switch) on laite, joka jakaa siihen liitetyt laitteet omiin liikenneväyliin. Kytkin ottaa kantaa MAC-osoitteisiin (laiteosoite), joten se ei päästä läpi kaikkea liikennettä. Tällä tavoin saadaan nostettua verkon suorituskykyä, koska verkossa liikkuva data päästetään ainoastaan osaan, jonne se on menossa.
• Toistin (engl. repeater) on laite, joka toistaa saamansa data eteenpäin ottamatta kantaa välitettävään dataan. Toistinta käytetään usein lähiverkon fyysisten mittojen jatkamiseen ja erityyppisten verkkosegmenttien yhdistämiseen.
• Silta (engl. Bridge) on laita, jolla voidaan sovittaa medioita, yhdistää toimipisteitä ja jaetaan liikennettä. Silta ottaa kantaa MAC-osoitteisiin (laiteosoite), joten se ei päästä läpi kaikkea liikennettä. Näin voidaan vähentää liikennettä eri verkon osien välillä.
• Reititin (engl. Router) on laite, joka mahdollistaa tietoliikenteen tarkemman suodattamisen ja ohjaamiseen. Esimerkiksi pystytään kieltämään datan tuleminen joistakin osoitteista. Käytetään usein ohjaamaan liikennettä organisaation verkon ja ulkoisen verkon välissä. Tällöin reititin ei päästä organisaation verkon sisällä liikkuvaa dataa ulos.
• Palomuuri (engl. Firewall) on laite, jonka avulla voidaan valvoa ja rajoittaa verkossa tapahtuvaa liikennettä. Palomuuri voi olla fyysinen laite tai erillinen koneeseen asennettava ohjelmisto. Palomuuri sijoitetaan ensimmäiseksi laitteeksi ulkopuolisen verkon ja sisäverkon väliin.

Edellä esitellyt tavat lähiverkon laajentamiseksi eivät useinkaan koske tavallista käyttäjää. Verkon käyttäjän on kuitenkin hyvä olla tietoinen erilaisista laitteista, joilla verkko on toteutettu.

Kotiin parikaapelilla toteutettu lähiverkko saadaan toimimaan usein pelkällä pienellä keskittimellä. Toinen vaihtoehto lähiverkon toteuttamiseen on ohut ethernet verkko, joka nykyään on halpa. Nykyisin yritykset muuttavat ohut ethernetin kaapelointia parikaapelointiin, joten poistoista voi saada verkkokortteja ja verkon rakentamiseen tarvittavia osia ilmaiseksi.

Palvelin

Palvelin on verkossa oleva tietokone, joka tarjoaa muille jotakin palvelua. Erilaisia palvelimia ovat esimerkiksi sähköposti-, WWW-, kirjoitin- , ohjelma- ja autentikointipalvelimet. Palvelimen tehtäväksi uskotaan jonkin tietyn palvelun ylläpito. Palvelimena yleensä toimii kone, joka on varustettu kohtuullisen tehokkaalla laitteistolla ja palvelinkäyttöön soveltuvalla käyttöjärjestelmällä (UNIX, LINUX,Windows 2000/NT).

Esimerkiksi ATK-keskuksen sähköpostipalvelimeksi syksyllä 2001 asennettiin kone, jossa on seuraavanlainen laitteisto:

AMD 1.4GHz, 1G RAM 
Adaptec ASR RAID SCSI ohjain   4 kpl IBM 160MB/s 18G levyt
Adaptec 29160 SCSI ohjain   1 kpl IBM 160MB/s 9G levy

Lähiverkon hyödyt ja haitat

Seuraavassa esitellään erilaisia lähiverkoista aiheutuvia hyötyjä ja haittoja:

• Yhteiset kirjoittimet aiheuttavat suuren kustannussäästön yritykselle ja mahdollisuuden laadukkaampien ja nopeampien kirjoittimien hankkimiseen. Haittapuolena yhteisistä kirjoittimista voidaan pitää kirjoitinten ruuhkaisuutta sekä kirjoittimelle tulostettujen paperien tietoturvaa.
• Yhteiset ohjelmat, joita käyttävät voivat käyttää verkon yli, voivat aiheuttaa kustannussäästöjä. Joissakin erikoistuneissa ohjelmistoissa ohjelmalisenssi koskee ainoastaan yhdenaikaisten käyttäjien määrää. Tällöin ohjelmisto on mahdollista asentaa palvelimelle ja käyttää sitä sieltä. Tällöin ongelmaksi voi kuitenkin tulla ohjelman pitkät vasteajat, jos verkko on ruuhkainen tai yhdenaikaisia käyttäjiä on paljon.
• Keskitetty ylläpito aiheuttaa sekä kustannus- että resurssisäästöjä. Lähiverkossa oleville koneille voidaan suorittaa erilaisia asennuksia yhtä aikaa jopa käyttäjän huomaamatta.
• Jaetut levyresurssit mahdollistavat tietojen tallentamisen muiden verkon käyttäjien nähtäville. Lisänä tietysti tulee lisää kovalevytilaa, jota nykyisissä koneissa on yleensä riittävästi. Jaetut levyresurssit mahdollistavat myös helpon tiedostojen varmuuskopioinnin. Toki varmuuskopiointi voidaan toteuttaa yksittäiseltä koneeltakin, mutta se voi aiheuttaa verkon ruuhkautumisen.

  Esimerkiksi Agoran mikroluokissa käyttäjillä on käytössään U-levyasema, joka on terra tai luna nimisellä palvelimella. Opiskelijat voivat tallentaa U-levyasemaan tiedostoja 50 MB edestä, jossa on mukana profiilin viemä tila (max. 10 MB).

• Monimuotoiset viestintätavat mahdollistavat työntekijöiden keskustelun ja tiedostojen vaihdon lähiverkossa. Sähköposti tai erilaiset IRC-tyyppiset sovellukset mahdollistavat työntekijöiden nopean viestinnän. Ongelmana viestinnässä on lähinnä nykyisin nopeasti leviävät matovirukset. Yritykset ovat joutuneet sulkemaan palvelimia matovirustartuntojen yhteydessä, koska ne ovat uhanneet yrityksen tietoturvaa.
• Käyttöympäristön yhtenäisyys antaa mahdollisuuden tietystä paikasta riippumattomaan työskentelyyn. Esimerkiksi Agoran mikroluokissa opiskelijat pääsevät koneille, joihin ladataan heidän profiilinsa, joka antaa opiskelijoille aina yhtenäisen käyttöympäristön.

Suurin ongelma lähiverkoissa on toimintakatkokset. Jos työntekijöiden työskentely on riippuvainen lähiverkosta, niin levyaseman tai palvelimen toiminnan lakkaaminen tai hidastuminen voi aiheuttaa paljon harmia.

Domain-nimen hankkiminen

Domain-nimeksi kutsutaan nimeä, jonka avulla voidaan yksikäsitteisesti viitata yhteen tai useampaan IP-osoitteeseen verkossa. Esimerkiksi mit.jyu.fi on yksikäsitteinen viittaus tietotekniikan laitoksen käytössä oleviin IP-osoitteisiin.

Yritykset ja yksityiset ihmiset voivat rekisteröidä domain-nimiä miltei mielivaltaisilla nimillä ja saada palveluntarjoajasta riippumatta käyttöönsä esimerkiksi www.kukkuluuruu.com nimisen www-domainin sekä sähköpostiosoitteita kyseiseen domainiin. Ehtona tietenkin on ettei domain-nimi ole kenenkään hallussa vielä.

Helposti rekisteröitävien domain-nimien tunnukset ovat .com/.net/.org/.info. Domain-nimiä pystyvät myöntämään muutamat suomalaiset yritykset sekä monet ulkomaalaiset yritykset. Esimerkiksi isoveli.org-on julkaissut sivuillaan hintavertailun, jota kannattaa käydä katsomassa ennen domain-nimen rekisteröimistä. Hintavertailu löytyy osoitteesta <URL: http://isoveli.org/domain/hintavertailu.shtml>. Domain-nimien hallinnointia hoitaa ylimmällä tasolla hoitaa ICANN (The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers).

fi-päätteisiä domain-nimiä hallinnoi Viestintävirasto (ent. Telehallintokeskus). fi-päätteisen domain-nimen rekisteröiminen ei onnistu "tavalliselta ihmiseltä", vaan sen voi saada rekisteröity yhdistys tai vastaavaa. Esimerkkinä poikkeuksesta on presidentin vaalien ehdokkaat, joilla on oma fi-päätteinen domain. Lisää tietoa fi-päätteisen domain-nimen rekisteröinnistä löytyy osoitteesta: http://www.ficora.fi/suomi/internet/n2387.htm.

Domainien rekisteröinti on maksullista ja maksut ja palvelun sisältö vaihtelevat jonkin verran palveluntarjoajasta riippuen. Domain nimen rekisteröintiin voi kuulua esimerkiksi seuraavia palveluja:

• Domain-nimen rekisteröinti.
• WWW-sivujen uudelleen ohjaus tai WWW-sivutilaa. Välttämättä WWW-sivuille ei tule tilaa.
• Sähköpostin uudelleen ohjaus ja rajoittamaton määrä osoitteita tai oma sähköpostilaatikko/laatikoita.
• Mahdollisuus alidomainien tekemiseen.

Lähteet

Hytönen Tommi, "Johdatus tietokoneverkkoihin -kurssin luentokalvo", luettu 15.10.2001.

Puska Matti, "Lähiverkkojen tekniikka", Suomen ATK-kustannus OY, Jyväskylä, 1999.

Kuluttajavirasto, "INTERNETLIITTYMÄT ELO- SYYSKUUSSA 2000", saatavilla HTML-muodossa osoitteessa <URL: http://www.kuluttajavirasto.fi/tietoa/internet/vertailu.html>, heinäkuu 2001