Teknillinen korkeakoulu
8.5.1996
Tietoliikenneverkkojen kehitys
Sebastian Nyberg
39115R
baseman@cc.hut.fi
ATM Asynchronous Transfer Mode, erittäin nopea pakettikytkentäinen tiedonsiirtomenetelmä
Highway to Home Konsepti, jolla tarkoitetaan kotitalouksien liittymistä nopeaan monipalveluverkkoon
Hyperdokumentti Dokumentti, jossa voi olla linkkejä muihin dokumentteihin
Internet Maailmankattava tietokoneverkko, joka koostuu tuhansista eri verkoista
PGP Pretty Good Privacy, julkiseen ja salaiseen avaimeen perustuva salakirjoitusmenetelmä
Unix Käyttöjärjestelmä
Usenet Internetin uutis- ja keskusteluryhmäjärjestelmä
Web Katso WWW
WWW World Wide Web: internetissä olevat hyperdokumentit
Erilaiset tiedonsiirtoverkot kehittyvät nykypäivänä huimaa vauhtia. Mikä eilen oli vasta idea paperilla, on tänään toteutettu tekninen ratkaisu. Näyttää lopultakin siltä, että kauan kaavailtu globaalinen laajakaistainen tietoliikenneverkko saattaa toteutua.
Tässä työssä ei pahemmin vastata kysymyksiin, vaan yritetään lähinnä esittää niitä ja miettiä, miten eri tiedonsiirtoverkot tulevat vaikuttamaan ihmisten elämään ja ovat jo vaikuttaneet meihin. Myös yksityishenkilön tietosuojaa verkoissa ja internetin tulevaisuutta pohditaan.
World Wide Webin myötä internetin suosio alkoi todenteolla kasvaa. WWW mahdollisti yksinkertaisen käyttöliittymän, jolla helposti pääsi käsiksi internetin tietoihin. Enää ei tarvinnut välittää monimutkaisista ohjelmista ja Unixin tai jonkun muun käyttöjärjestelmän osaamisesta, melkein kaikkiin paikkoihin pääsi yhdellä ohjelmalla. Myös yritykset huomasivat nopeasti WWW:n, ja tämän päivän kaupallistunut internet on jotain aivan muuta kuin 80-luvun loppuvuosien ja 90-luvun alun melko sulkeutunut oma maailmansa. Nyt internet on avautunut tavallisillekin ihmisille, mutta mitä tämä oikeastaan merkitsee?
Usenet on internetin uutisryhmäjärjestelmä, joka nykyään koostuu monesta tuhannesta eri uutisryhmästä. Uutisryhmät on jaettu erilaisiin hierarkioihin aiheensa mukaan, pääryhmiin kuuluvat esim. comp (tietotekniikka-aiheiset) ja rec (vapaa-aika). Postituslistat ovat luonteeltaan uutisryhien kaltaisia, usein keskusteluaiheiltaan uutisryhmiä erikoistuneempia, ja viestit tulevat suoraan käyttäjälle sähköpostina.
Räjähdysmäisesti kasvavasta käyttäjämäärästä on aiheutumassa ainakin kaksi suurta ongelmaa näille kahdelle edellämainitulle viestintäjärjestelmälle: uutisryhmien informaatiotason laskeminen sekä informaation suoranainen ylitarjonta.
Koska kuka tahansa internetin käyttäjä pystyy lähettämään viestin melkein mihin tahansa uutisryhmään tai postituslistalle, internetinkäyttöön liittyy myös vastuu: uutisryhmiä on osattava käyttää oikein, eli lähetetään ryhmään ainoastaan aihepiiriin kuuluvat viestit. Koska jonkun muun kirjoittamaa viestiä voi myös lainata, on tässäkin suhteessa käytettävä omaa järkeään: jos vastaa viestin kymmenestä kysymyksestä yhteen, ei muiden kysymyksien lainaaminen ole järkevää.
Varsinkin Yhdysvalloissa internet-liittymiä tarjoavien yritysten (kuten America-On-Line ja Prodigy) käyttäjäopastuksessa ja koulutuksessa tuntuu olevan vakavia puutteita, mutta myös Suomessa ajatuksena näyttää usein olevan mahdollisimman monen liittyimän myyminen, eikä koulutuksesta pahemmin välitetä.
Tästä johtuen Usenet on hukkumassa kohinaan: rahanhuijausviestejä, kissanpentujen myyntiä ohjelmointiryhmissä ja niin edelleen. Usein kysytään myös sellaisia kysymyksiä, joihin löytyy helposti vastaus verkosta.
Tämä ei ehkä tunnu kovin pahalta ongelmalta, mutta jos päivittäisestä viestimäärästä 80 prosenttia on kohinaa, niin uutisryhmän lukemisesta luopuu melko nopeasti.
Vaikka jonkin uutisryhmän sisältö onkin asiapitoista, vaikeuksia ilmestyy kun viestien määrä kasvaa. Jos suositulla uutisryhmällä on 100 000 lukijaa ja joka sadas lukija kirjoittaa yhden viestin joka päivä, tämä merkitsee tuhat uutta viestiä päivässä. Jos seuraa kymmentä tämänkokoista uutisryhmää, uusien viestien määrä viikossa on 70 000! Jokainen ymmärtää, ettei tällaisesta informaation runsaudesta ole pahemmin hyötyä. Vaikkei tilanne ole vielä näin vakava, se on kehittymässä tällaiseksi tulevaisuudessa. Suosituimpiin uutisryhmiin tulee jo satoja viestejä päivässä.
Epäilemättä Usenet on kovien koetusten edessä lähivuosina. Postituslistat ovat kooltaan pienempiä, mutta myös ne kärsivät samanlaisista ongelmista.
World Wide Webin eri hakukoneet ovat tehneet internetistä hyödyllisen tietolähteen - ei tarvitse kuin antaa hakukoneelle muutama avainsana, ja se löytää nopeasti tarvittavat tiedot. Tietojen oikeellisuudesta ei kuitenkaan usein ole mitään takeita. Dokumentin laittaminen verkkoon on huomattavasti helpompaa kuin julkaisun tekeminen. Tieteellinen julkaisu käsitellään monella taholla ennen sen pääsyä levitykseen, internetissä voi kirjoittaa mitä tahansa pseudotieteellistä huuhaata, jota vähemmän tietävä tiedon etsijä saattaa lukea ja uskoa todeksi. Tämä voi olla hyvinkin vakavaa, koska kaikenlaiset organisaatiot, kuten scientologit tai uusnatsit, voivat tietoisesti järjestää massiivisia disinformaatiokampanjoita internetissä.
Voi myös ajatella, että tulevaisuudessa ei kouluissa käytetä oppikirjoja, vaan tieto otetaan suoraan verkosta. Jos jollain suuryrityksellä silloin olisi oma, ilmainen versionsa biologiankirjoista verkossa, sisältöön saattaisi vaikuttaa yrityksen johtokunnan vakaumus, ehkäpä kehitysoppi korvattaisiin jonkun tietyn uskon luomisopilla.
Kuka siis vastaa internetin tietojen oikeellisuudesta? Tarvitaanko "tietopoliiseja", jotka aktiivisesti etsivät väärien tietojen levittäjiä? Ja kuka päättää mikä on väärin, mikä oikein?
Yksi internetin etuista on vapaus. Kuka tahansa käyttäjä voi hakea tietoja mistä tahansa, tai on ainakin voinut. Internetin tultua lehdistön tietoisuuteen pornografian laajasta saatavuudesta sähköisessä muodossa on kirjoitettu paljon, ja se on myös aiheuttanut suurta närkästystä ja paheksuntaa monessa lapsiperheessä. Tätä varten on kehitetty ohjelmistoja, jotka pystyvät jotenkuten suodattamaan pois ei-halutut kohteet.
Kiinassa on internetin käyttö tiukasti valvottua, ja käyttäjien pitää vakuuttaa, etteivät he käytä verkkoa hallituksen vastaisiin toimiin, mitä kaikkea se sitten tarkoittaakin.
Sensuuri ja internet eivät kuitenkaan ole yhteensopivia. Lailla ei voi kieltää tiettyjen tietojen levittäminen verkossa, koska lait vaihtelevat maasta toiseen. Pornografia on kiellettyä joissain Yhdysvaltojen osavaltioissa, joissain se taas on sallittua. On myös mahdotonta ylläpitää luetteloa "kielletyistä" osoitteista, koska osoitteet muuttuvat, häviävät ja uusia tulee lisää päivittäin. Jos taas jotkut maat alkavat sensuroida yhteydet muihun maihin kokonaan, internetistä globaalisena tietoverkkona tuskin voi enää puhua.
On ymmärrettävää, että hallitukset ja eri poliittiset ryhmittymät ovat huolestuneita pommiohjeiden saatavuudesta, ääriryhmien levittämästä propagandasta internetissä ja vastaavista ongelmista. Yhdysvalloissa esitettiinkin CDA, Communications Decency Act, joka käytännössä kieltää kaiken säädyttömän materiaalin levittämisen. Eri organisaatiot ovat nostaneet kanteen tätä lakia vastaan, koska CDA on heidän mielestään Yhdysvalloissa tärkeän perustuslain ilmaisuoikeuden vastaista. CDA osoittaa sinällään jo miten vähän perinteiset yhdyskunnalliset tahot ymmärtävät internetistä, ja miten paljon laki on jäänyt jälkeen kehityksestä. Lainsäädäntö on hidas prosessi myös Suomen kaltaisessa pienessä maassa, kun taas verkot ja palvelut kehittyvät huimaa vauhtia.
Ehkä on vain hyväksyttävä, että maassa A voidaan lukea laitonta materiaalia, jota saadaan maasta B. Suomesta levitettävään laittomaan materiaaliin Suomen poliisin täytyy suhtautua samalla tavoin kuin mihin tahansa muuhun kirjalliseen laittomaan materiaaliin ja luottaa siihen, että kansalaiset osaavat itse päättää mikä on oikein, mikä ei (esim. juutalaisvastainen propaganda). Varsinkin Yhdysvalloissa viime aikoina esiintynyt holhousmentaliteetti on ollut huolestuttavaa.
Mitä pornografiaan tulee, asia saisi ehkä jäädä lähinnä perheiden sisäisesti ratkaistavaksi. Pornograafiseen aineistoon perheen alaikäiset pääsevät kuitenkin aina kiinni, onpa se sitten sähköisessä tai painetussa muodossa. Jos asia on perheessä ongelma, ei internetliittymää tarvitse hankkia tai sitten voidaan estää lapsilta pääsy verkolle heidän ollessa yksin. Vähän ihmetyttää myös asiasta noussut kohu, kun länsimaissa lapset nykyään näkevät kymmeniä ja taas kymmeniä murhia ja muita väkivaltatekoja televisiossa viikottain.
Ehkä internet jollain tapaa pakottaa yhteiskuntamme kehittymään ja kypsymään nopeammin. Kiistanalaiseen aineistoon joudutaan ottamaan kantaa, ja koska täydelliseen sensuuriin ei kuitenkaan pystytä, on hallitusten ehkä pikkuhiljaa pakko luopua "iso veli valvoo"-mentaliteetistä ja luotettava kansalaisten harkintakykyyn - piirre, joka oleellisesti kuuluu demokraattiseen yhteiskuntaan.
Kuitenkin halutessaan voi käyttää anonyymipalvelimia, joiden avulla viesteistä tulee nimettömiä, mutta viestin kirjoittajaan voi ottaa yhteyttä. Scientologinen kirkko onnistui kuitenkin viime vuonna saamaan Suomen poliisin takavarikoimaan erään suomalaisen anynonyymipalvelimen tietoja. Poliisi on myöhemmin myöntänyt, ettei tarkalleen tiennyt, mistä oli kyse.
Tieliikenteelle kaavaillaan tarkasti valvottua tietojärjestelmää: sensoreita autoihin, laskureita teiden viereen, tietokoneita autoihin. Testijärjestelmiä ja tietokoneistettuja autoja on jo olemassa. Tieliikenteen tarkalla valvomisella ja ohjaamisella voitaisiin välttyä ruuhkatilanteista, säästää energiaa tehostamalla kuljetusliikennettä ja paljon muuta. Tämä merkitsee taas sitä, että yksittäisen auton liikkumista voisi tarkkaan seurata. Voiko autoilija tulevaisuuden tarkasti valvotussa liikenteessä kieltää autonsa seuraamisen? Lait voivat myös olla hyvinkin erilaisia eri maissa. Jos Ruotsissa autoilijan anonymiteetti taataan, voidaan lomamatkailijan auto toisessa maassa rekisteröidä maahan tullessa ja kaikki matkailijan liikkumiset seurata ja kirjata tarkkaan maassa oleskelun aikana.
Tulevaisuudeksi kaavaillaan globaalisesti kattavaa laajakaistaverkkoa, missä silmänräpäyksessä liikkuu kuvaa, puhetta ja muuta dataa. Testiverkkoja on jo olemassa, kiitos uuden ATM-tiedonsiirtoteknologian. Toteutuuko tällainen verkko vai ei, riippuu paljon siitä mitä palveluja voidaan kehittää ja mikä on kuluttajien kiinnostus niitä kohtaan. Seuraavassa esitetään muutamia mahdollisia laajakaistaverkon palveluja ja ajatuksia niistä.
Eräs houkutteleva ajatus on elokuvien tarjoaminen verkon välityksellä. Käyttäjä voisi valita minkä elokuvan tahansa valtavasta elektronisesta arkistosta ja tilata elokuvan suoraan kotiinsa. Reaaliaikaisesta katselusta ei voi kuitenkaan näillä näkymin puhua, eikä tällainen järjestelmä pysty kilpailemaan hintatasoltaan huomattavasti halvempien perinteisten videoelokuvavuokraamojen kanssa. Kuvien katselu käy jo nykyisessä internetissä, ja laajakaistaverkossa kuvien koko ja laatu parantuisi huomattavasti. Matkailutoimistot voisivat esittää kohteitaan paljon laajemmin sähköisesti kuin nykyään.
Myös ajallisesti lyhyitä kuvapätkiä voisi melko pian ryhtyä tarjoamaan verkon välityksellä. Mahdollisuus tilata musiikkivideoita kotiin kiinnostaisi varmasti nuorisoa.
Koska CD-levyillä äänet on tallennettu digitalisesti, on luonnollista että musiikkia voisi myös tarjota ostettavaksi ja kuunneltavaksi verkon kautta. Toistaiseksi internetin siirtonopeus ei ole tälle vielä sopiva, mutta ATM:lle ei CD-tasoisen äänen siirtäminen ole ongelma. Kuluttaja voisi ensin koekuunnella äänitteitä, ja sitten vaikkapa tilata vain muutaman kappeleen eri levyiltä. Kotona kappaleet kirjoitetaan CD-levylle tai ehkä vain varastoidaan johonkin muistiin.
Yhdistämällä laajakaistaista tiedonsiirtoverkkoa ja virtuaalitodellisuusteknologiaa voisi esimerkiksi kehitellä huikeita pelejä. Koska nopeassa verkossa pystyy siirtämään paljon tietoa korkealla nopeudella, olisi realististen ihmisten välisten virtuaalimaailmoiden ja pelien luonti mahdollista. Ottaen huomioon nykyisten video- ja tietokonepelien suosion pelit tulevat varmaan viemään ison osan tulevaisuuden internetistä saatavista rahoista.
Lasten ja nuorten fysiinen kunto on huonontunut viime vuosikymmeninä, ja nuoret tulevat viettämään entistä enemmän aikaa tuolissa tietokoneen ääressä.
Jutteleminen ja kanssakäyminen verkossa on tietyltä osin oman itsensä muokkaamista. Ihminen piilottaa usein huonot puolensa verkossa ja esiintyy jonain muuna henkilönä. Tulevatko tulevaisuudessa ujot ihmiset jäämään kotiin keskustelemaan muiden kanssa vain verkoitse jättäen todellisen kanssakäymisen muiden kanssa minimiin?
Eräs laajakaistaverkon perusajatuksia tuntuu olevan se, että mahdollisimman monet askareet, kuten laskujen maksaminen ja jotkut ostokset, voisi tehdä kotiaan jättämättä. Yksinäisille ja vanhoille ihmisille pankissa ja kaupassa käyminen on kuitenkin usein heidän ainoa kontaktinsa muihin ihmisiin koko päivänä.
Kehityksen huiman vauhdin takia perinteinen yhteiskunta ei ole ajan tasalla tietoliikenneverkkojen tilanteessa, lähinnä avoimmuudessa, tiedon vapaudessa ja ihmisten tietosuojassa. Nyt ja tulevaisuudessa tarvitaan tietotaitoa valtioiden päättävissä elimissä, jotta ihmisten oikeudet suojataan ja turvataan uudessa tietoyhteiskunnassa. Harkintakykyä ja ymmärrystä tarvitaan pohdittaessa internetin kasvun merkitystä ja laajakaistaisten palvelujen tuloa ihmisten kotiin. Yhteiskunnan pitäisi muokata teknistä kehitystä omiin tarpeisiinsa eikä päinvastoin, kuten nykyään on käymässä ja on jo osittain käynyt.
Erilaiset tietoliikenneverkot saattavat helpottaa jokapäiväistä elämäämme ja saada aikaan suuria säästöjä tehostamalla yhteiskunnan eri osa-alueita, mutta pitää kuitenkin muistaa, että nämä verkot antavat myös mahdollisuuden eri maille luoda orwellmaisia, tarkasti valvottuja poliisivaltioita. Tieto- ja teletekniikan diplomi-insinööri ei saa olla vain tyhmä tekniikan asiantuntija, joka tekee mitä tahansa rahasta, vaan myös se henkilö, joka kehityksen kärjessä ennustaa teknologiasta yhteiskunnalle aiheutuvia ongelmia ja löytää niille ratkaisun.
Newsweek, kaikki viime kuukausien internet-artikkelit
Helsingin Sanomat, helmikuun verkkosivut
http://www.eff.org/blueribbon.html
Reijo Juvonen, Nokia Research Center: Network Solutions for Multimedia
(kirjoitelma S-38.164-kurssin opintomonisteissa 1995)
Richard Stallings: Data and Computer Communications
MacMillan Publishing Company 1994
