Aluksi tutustumme verkkotekniikan perusasioihin. Asioihin perehtyminen ei edellytä mitään ennakkotietoja, mutta yleinen tietokoneiden tuntemus on toki avuksi.

Verkkojen idea on vanha ja sillä onkin arkikielessä monenlaisia merkityksiä. Siinä missä kalaverkko on tarkoitettu kalojen pyytämiseen, tietokoneverkon tehtävänä on liikuttaa dataa paikasta toiseen tietokoneiden ja verkon muiden laitteiden välityksellä. Voimmekin näin aluksi nähdä verkon

• järjestelmänä, jossa joukko itsenäisiä tietokoneita on yhdistetty toisiinsa jakamaan tietoja ja oheislaitteita kuten kiintolevyjä ja tulostimia.

Tiedon jakamisen suhteen verkot ovat ihmisten kaltaisia. Ihmiset jakavat tietoa toisilleen omien tietojensa ja kokemuksiensa kautta, kun taas tietokoneen tieto koostuu siihen varastoidusta datasta.

Tänä päivänä voidaan jo sanoa, että ihmisverkot ovat monella tavalla riippuvaisia tietoverkkoihin tallennetusta datasta, joten tietoverkkojen hyötykäyttö edellyttää ihmisten ja verkkojen välistä yhteistyötä. On siis hyödyllistä tietää, miten verkko toimii...

1.1 Alkeellinen verkko

Alkeellisimmillaan verkko koostuu kahdesta tietokoneesta, jotka on yhdistetty kaapelilla niin, että ne voivat jakaa tietoa keskenään. Kaikki verkot, olivatpa ne kuin monimutkaisia hyvänsä, perustuvat tähän yksinkertaiseen järjestelmään.

Jos mietimme asiaa syvällisemmin, voimme ajatella, että jo tietokoneen keskusyksikön sisällä oleva emolevy, prosessori, piirisarjat, levyasema jne. muodostavat keskenään itsenäisen verkon, mikä on taas koko tietokoneen käytön perustana. Keskitymme tästä kauniista ajatuksesta huolimatta seuraavassa kahden tietokoneen väliseen verkkoon.

Kuva 1. Yhden työaseman järjestelmää ei voida kutsua vielä verkoksi, ellemme sitten ajattele, että keskusyksikön sisältö on itsessään pienoisverkko. Itse asiassa keskusyksikön emolevyyn kytketyt komponentit toimivat verkon tavoin ja verkko kommunikoi aina jossain vaiheessa myös itse keskusyksikön (tarkemmin ottaen verkkosovittimen) kanssa.

Ennen verkkoaikakautta tieto kulki tietokeiden välillä enemmän tai vähemmän manuaalisesti. Kun halutaan viitata kyseisiin järjestelmiin, voidaan puhua ns. etanaverkoista (esim. perinteinen kirjeposti) tai ADIDAS-verkosta, jossa atk-tuelle ostetaan uudet Adidakset, jotta hän pääsisi juoksemaan levyke kourassa koneelta toiselle ;). Verkkojen toimiminen ajatuksen nopeudella oli se kuuluisa ensiaskel nykyihmisen infoähkyyn.

Käsitteeksi verkko (network) kutsutaan siis tietokoneita ja muita laitteita, jotka on kytketty toisiinsa. Käsite verkkotekniikka (networking) tulee siitä, kun tarkastellaan toisiinsa kytkettyjen tietokoneiden toimintaa ja niiden jakamia resursseja (vrt. kuva 2.).

Kuva 2. Yksinkertainen tietokoneverkko.

1.2 Tietokoneverkkojen käyttömuotoja

Verkkojen käyttöön on yksinkertainen syy: ne lisäävät tehokkuutta ja vähentävät kustannuksia. Toiminnallisesti tietokoneverkot jakavat informaatiota (tai dataa), jakavat laitteita tai ohjelmistoja ja keskittävät verkon hallinnan ja tuen.

Jos asiaa ajattelee yksityiskohtaisemmin, niin verkon osana toimivat tietokoneet voivat jakaa mm.

• asiakirjoja
• sähköpostiviestejä
• erilaisia toimisto-ohjelmia
• kuvia, valokuvia, videoita, ääntä
• reaaliaikaista kuvaa ja ääntä
• tulostimia
• fakseja
• modeemeja
• CD-ROM -asemia, kiintolevyjä
• jne.

Voidaan myös sanoa, että verkon mahdollisuudet kasvavat tekniikan kehittyessä. Hyvänä esimerkkinä tästä on mm. langattoman viestinnän kehittyminen (vrt. myöhemmin WLAN, mobiiliverkot, bluetooth, infrapuna).

1.3 Laitteiden ja ohjelmien jakaminen

Enne verkkojen aikakautta, jokainen tietokoneiden käyttäjä tarvitse oman tulostimet ja muut oheislaitteensa. Käytännössä tämä tarkoitti sitä, että tulostus piti hoitaa usein jonkun toisen koneelta. Eli tulostin oli jaettu vain yhdeltä koneelta (ks. kuva 3).

Kuva 3. Työasemaan liitetty tulostin. Jos kirjoittimia oli vain yksi, tulostaminen saattoi tehdä vain tältä koneelta.

Verkkojen myötä kuvan ongelmasta päästiin eroon. Tulostimia oli edelleen yksi, mutta se voitiin kytkeä vaikkapa erilliseen tulostuspalvelimeen, jonka kautta tulostaminen oli mahdollista kaikilta työasemilta. Palvelin puolestaan takaa sen, ettei tulostaminen kuormita kenenkään työntekijän työasemaa (vrt. kuva 4.)

Kuva 4. Tulostimen jako verkkoympäristössä tulostuspalvelimen kautta.

Kaiken kaikkiaan verkkoratkaisujen kirjo on tänä päivänä valtaisa. Eräs tapa hahmottaa asiaa on tutustua verkon kahteen päätyyppiin: LAN- ja WAN-verkkoihin. LAN-verkko (local area network) eli lähiverkko voi olla yksinkertainen, vain muutaman työaseman verkko, tai se vaihtoehtoisesti monimutkainen, satojen tietokoneiden muodostama verkko (ks. kuva 5.). 

Kuva 5. Yksinkertainen lähiverkko, jossa data kulkee vertaisverkossa vain neljän verkossa olevan koneen kesken.

Oleellista LANissa on se, että se on tavallisesti alueellisesti selvästi rajattu eli se toimii vain tietyllä alueella, rakennuksessa, huoneissa jne. Lisäksi se on yleensä vain yhden organisaation/yrityksen hallussa. Toisaalta tänä päivänä verkkotekniikan kehittyessä LANin määrittely on käynyt hankalammaksi, koska lähiverkkoyhteyden voi rakentaa pitkänkin matkan päähän varsinaisesta lähiverkosta eikä työntekijä aina oikein tiedä käyttääkö hän LANia vai WANia (mm. LAN to LAN-yhteydet, jossa lähiverkkoja yhdistetään toisiinsa internetin välityksellä). Aiheesta lisää osiossa 3.

WAN eli laajaverkko eli alueverkko (wide area network) ei ole maantieteellisesti rajattu, vaan se voi yhdistää tietokoneita ja muita laitteita eri puolilla maailmaa. Laajaverkko koostuu monesta yhteen kytketystä lähiverkosta. Äärimmäinen WAN-esimerkki on internet, globaali verkkojen verkko (vrt. kuva 6.)

Kuva 6. Laajaverkko eli WAN voi yhdistää verkkoja eri puolilta maailmaa.

Mutta mikä sitten on MAN (Metropolitan Area Network)

MANia voidaan ajatella vaikkapa suurkaupungin (metropolin) verkkona. Suomessa käsite metropoli on enemmän tai vähemmän hypoteettinen, mutta muualla maailmassa (siis suurkaupungeissa) MAN on luonteva  verkon toiminta-alue. Voidaan toki ajatella, että MAN vastaa Suomen mittakaavassa ns. alueverkkoa (esim. Oulussa Oulun Puhelimen hallinnoimaa alueellista verkkoa).

Tee alla olevat tehtävät ja jatka sitten kohtaan 1.4. Vertaisverkko ja palvelinverkko

Kirjoita seuraaviin kolmeen tehtävään vapaamuotoiset vastaukset.

Tehtävä 1.  7 pistettä

Kerro merkittävimpiä verkottamisen etuja. Voit listata niitä vaikkapa luettelona. Pari ominaisuutta ei vielä riitä...

Tehtävä 2. 6 pistettä 

Kerro LANin ja WANin eroista. Erottele selkeästi molempien verkkojen tarjoama näkökulma.