Examen Parcial Diciembre 2011 (2014)

Apunte Español
Universidad Universidad Politécnica de Cataluña (UPC)
Grado Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación - 2º curso
Asignatura Introduccion a las Redes Telematicas
Año del apunte 2014
Páginas 7
Fecha de subida 08/04/2015
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

PRM: Dept. Enginyeria Telemàtica 2 IXT Control de Mig Quadrimestre (RESOLT) Grup 10; Professor: J. Altés; Data: 2 de Desembre de 2011 Notes sobre la realització de la prova: - Només es pot disposar dels estris d’escriure, d’una calculadora científica senzilla (no PDAs, Tablets, mòbils, etc.) i els fulls que s’hagin repartit per a fer l’examen Les preguntes test contestades incorrectament descompten 1/3 del pes de la pregunta Heu de respondre en els mateixos fulls d’enunciats (a qualsevol altre full extra que demaneu per a esborrany li he de posar el nom i mantenir-lo prop vostre, per a evitar malentesos) En la resolució dels problemes es demana: posar explicacions i en lletra clara, primer resoldre’ls posant fórmules (abans de substituir pels números); d’un problema il·legible, mal presentat, se’n pot descartar la seva correcció! Tingueu a la taula algun document acreditatiu de la vostra identitat La part Test de l’examen es recollirà al cap de 45 min. de començat aquest Només heu de realitzar 2 dels 3 problemes proposats (a escollir) Pes de les diferents parts: Test (40%); Problemes (30% cadascun) Durada màxima de la prova: 1h 25 min.
Cognoms: ..............................................................
Nom: .................................
DNI: .........................
Signatura: ....................................
T1.- Pel que fa a les xarxes per commutació de circuits (CC) i per commutació de paquets (CP), ¿quina afirmació consideres més encertada?: a) CP presenta retard i capacitat variables però va bé per a serveis de consulta a bases de dades, per ex.
b) CC mai seria adequada per a descarregar un gran fitxer d’un servidor c) CC té baix retard en l’inici de les connexions, i no en garanteix la capacitat d’aquestes d) CP és el més adequat de tot per a telefonia, encara que antigament s’hagi utilitzat CC.
T2.- Pel que fa als protocols d’accés aleatori a medis compartits: a) El rendiment d’Aloha depèn del retard entre estacions (ja que escolta l’estat del medi) b) Els CSMA/CD milloren el rendiment perquè escurcen el temps que duren les col·lisions c) Els CSMA milloren el rendiment, respecte als Aloha, especialment quan el retard per propagació entre estacions és molt i molt elevat d) L’algoritme de back-off exponencial binari truncat parteix d’un temps alt i el va reduint a cada col·lisió successiva.
T3.- L’arquitectura OSI de la ISO ha fracassat enfront la TCP/IP perquè: a) b) c) d) TCP/IP és més moderna/recent que OSI Cap de les demés afirmacions és encertada TCP/IP es basa en estàndards més oficials que la OSI TCP/IP és més perfeccionada/estructurada que OSI.
T4.- ¿Quines topologies et semblen més raonables per a xarxes d’accés i xarxes troncals/transport?: a) b) c) d) Accés: bus; troncal: estrella Accés: malla; troncal: arbre Accés: bus; troncal: malla Accés: estrella; troncal: bus.
T5.- Respecte als protocols de control d’errors, ¿quina consideres falsa?: a) Els protocols Go-back N, presenten un rendiment no gaire inferior respecte als SR quan la probabilitat d’error de trama és ben baixa b) El stop&Wait es pot considerar un Go-back N, on N=2 c) Els protocols SR compliquen la implementació del receptor, respecte als Go-back N d) Quan el retard per propagació de l’enllaç és molt baix, un Stop&Wait pot funcionar gairebé igual de bé que un Go-back N.
T6.- Un datagrama IP de longitud total 1500 B (bytes) ha de ser encaminat per un router a través d’una xarxa d’enllaç amb MTU (Maximum Transmission Unit) = 500 B. ¿Quina de les següents afirmacions és certa?: a) El camp de dades del darrer fragment IP porta 40 B b) L’Offset del 3r fragment IP val 120 c) Totes les afirmacions són certes d) Es generaran 4 fragments IP.
T7.- ¿Quina de les següents afirmacions consideres més correcta?: a) Una xarxa de xarxes, en mode datagrama, que tingués un nivell d’Enllaç de Dades “perfecte” en cadascun dels seus trams, MAI perdria ni desordenaria paquets b) Una xarxa de paquets en mode CV (circuit virtual) pot perdre paquets, però no desordenar-los c) Una xarxa de paquets en mode CV (circuit virtual) no presenta el retard de Store&Forward d) Una xarxa digital de commutació de circuits no seria en absolut adequada per a un servei telemàtic de videoconferència.
T8.- Pel que fa a l’encaminament IP: a) Un host no té la més mínima taula d’encaminament b) Els routers no participen, responen, dels missatges ARP c) En la entrega indirecta (datagrama no adreçat a la “mateixa” xarxa) la adreça IP destí és la d’un router d) Un router, quan troba un datagrama que “compleix” amb més d’una entrada de la seva taula de routing, utilitza aquella amb la màscara de major nombre de 1s.
Dept. Enginyeria Telemàtica IXT Control de Mig Quadrimestre (RESOLT) Grup 10; Professor: J. Altés; Data: 2 de Desembre de 2011 Notes sobre la realització de la prova: - Només es pot disposar dels estris d’escriure, d’una calculadora científica senzilla (no PDAs, Tablets, mòbils, etc.) i els fulls que s’hagin repartit per a fer l’examen Heu de respondre en els mateixos fulls d’enunciats (a qualsevol altre full extra que demaneu per a esborrany li he de posar el nom i mantenir-lo prop vostre, per a evitar malentesos) En la resolució dels problemes es demana: posar explicacions i en lletra clara, primer resoldre’ls posant fórmules (abans de substituir pels números); d’un problema il·legible, mal presentat, se’n pot descartar la seva correcció! Només heu de realitzar 2 dels 3 problemes proposats (a escollir) Pes de les diferents parts: Test (40%); Problemes (30% cadascun) Durada màxima de la prova: 1h 25 min.
Cognoms: ..........................................................
Nom: ..................................
DNI: ............................
Signatura: ....................................
PROBLEMES (RESOLTS) P1 - Entre un node E emissor de paquets i un node R receptor hi ha una xarxa formada per 15 nodes de commutació (16 enllaços). Els paquets tenen una mida total de Lp=53 bytes (dels quals Lh=5 bytes són de capçalera). La longitud de cadascun dels enllaços és de D e=150 km. La taxa de transmissió en tots els enllaços és de R=3 Mbit/s. La velocitat de propagació és de Vp=0,8·c. El temps de processat de paquet en cada node és de Tproc=1 ms. Si volem transmetre un arxiu de mida M=500 KBytes: a) Troba el nombre de paquets totals necessari Np b) Troba la cadència màxima  (paq./s) a que es rebran en el destí R c) Troba el temps total de transmissió de l’arxiu (Ttot) a) Np = M / (Lp - Lh) = 500·1024 bytes / (53-5) bytes/paquet = 10.666,67 ≈ 10.667 paquets b) La taxa de transmissió per tots els enllaços és idèntica; això permetria una cadència màxima de transmissió de paquets (un darrera l’altre) de: R/Lp = 3·106 bit/s / 53·8 bit/paq = 7.075,47 paq/s D’altra banda, el temps de processat de paquets (idèntic en cada node) permet una cadència màxima de: 1/Tproc = 1 / 10-3 s/paq = 1.000 paq/s.
Per tant, la cadència màxima a que es rebran paquets en el destí R serà la més limitant de les dues anteriors:  = 1.000 paq/s.
c) El temps de propagació en cada enllaç és: Tprop = De / Vprop = 150·103 m / 0,8·3·108 m/s = 625 s El temps de transmissió de paquet és: Ttx = Lp / R = 53·8 bit / 3·106 bit/s = 141,3333 s Dibuixant el cronograma adient trobem que l’expressió del temps total de transmissió Ttot és: Ttot = 16·Tprop + 15·Tproc + 16·Ttx + (Np-1)·Tproc = 16·625 s + 15·1000 s + 16·141,333 s + + (10.667-1)·1000 s = 10,6933 s.
P2 - Una xarxa local amb protocol d’accés CSMA/CD utilitza una topologia de doble bus (segons la figura): Rep 1 2 N-1 N Les N estacions estan connectades a ambdós busos: enviant dades al “medi” per un d’ells i escoltant l’activitat en el “medi” per l’altre bus. Els busos estan connectats en un extrem a un Head-end (un repetidor que amplifica/regenera el senyal en el bus de pujada, “de” les estacions, i l’envia cap al bus de baixada, “a” les estacions). La longitud de cada bus és de D=3 Km; la vel. de propagació en els busos Vprop=0,55·c. La velocitat de transmissió és de R=16 Mbit/s. El head-end introdueix un retard de repetició de Brep=17 bits i a les estacions, per anàlisi del senyal rebut, les duu l’equivalent a BDC=5 bits el detectar col·lisió (deduir que realment es produeix la condició de col·lisió en el “medi”).
a) Identifica el parell d’estacions situades al llarg dels busos en la pitjor situació (retard entre elles) b) A partir de l’anterior, troba la mida mínima de trama Lmin (en bits) per a que el protocol CSMA/CD funcioni sempre satisfactòriament.
Notes: c = {vel. propagació llum}= 3·108 m/s; 1 Mbit/s = 106 bit/s; 1 KByte = 1024 bytes a) El parell d’estacions que experimenten més retard entre elles, en aquesta topologia, son les dues contigües i més allunyades del head-end. És a dir, les estacions 1 i 2. En una primera aproximació (sense comptar els retards de repetició ni de detecció de col·lisió), el retard entre aquelles és de 2·Tp (on Tp=D/Vprop).
b) Les següents figures mostren el procés de detecció de col·lisió en el cas pitjor (sense tenir en compte, encara, el retards de repetició i detecció).
A efectes pràctics, les estacions 1 i 2 estan connectades al mateix punt físic dels busos.
En t0 l’estació 1 inicia una transmissió (color taronja) que arriba al repetidor en to+Tp.
En to+2·Tp- (on  és un infinitèsim de temps) el senyal de l’estació 1 és a punt d’arribar a l’estació 2 i és quan aquesta, en veure, encara, el medi compartit lliure, decideix iniciar una transmissió (color blau).
En to+3·Tp la superposició (color vermell fosc) de les transmissions de les estacions 1 i 2 arriba al repetidor, però les estacions encara reben un senyal que no és de col·lisió (color taronja).
En to+4·Tp les estacions reben un senyal estrany, de col·lisió (superposició) i poden avortar les seves transmissions.
Rep 1 2 t=to+Tp N-1 N Rep 1 2 t=to+2Tp- N-1 N Rep 1 2 t=to+3Tp N-1 N Rep 1 2 t=to+4Tp N-1 N El retard temporal que introdueix el repetidor en la propagació dels senyals és: Trep = Brep / R = 17 bit / 16·106 bit/s = 1,0625 s El retard en una estació per a detectar (anàlisi del senyal rebut) efectivament la condició de col·lisió és: TDC = BDC / R = 5 bit / 16·106 bit/s = 0,3125 s El retard per propagació dels senyals al llarg d’un bus és: Tp = D / Vprop = 3.000 m / 0,55·3·108 m/s = 18,182 s Per tant, el temps real de propagació entre estacions, en el cas pitjor, és: T’p = 2·Tp + Trep = 2·18,182 + 1,0625 = 37,462 s Per a que el protocol CSMA/CD operi correctament (detecti totes les de situacions de col·lisió en els accessos al medi en qualsevol circumstància), s’ha de complir que: Lmin / R ≥ 2·T’p + TDC Lmin ≥ (2·T’p + TDC)·R = (2·37,462 + 0,3125)·10-6 s · 16·106 bit/s = 1.202,64 bits És a dir: Lmin = 1.203 bits Nota: un refinament, millora del algoritme, seria que les estacions, enlloc d’esperar a observar un senyal estrany/corromput, degut a les col·lisions, comparessin els bits que posen en el medi (bus de pujada) amb els bits que observen en el medi (bus de baixada) al cap del temps. Si hi ha una discrepància (es molt improbable que una estació transmeti exactament la mateixa trama que una altra, almenys la trama es diferenciarà en l’adreça origen), això també indicaria col·lisió (una altra estació s’havia avançat i ja estava transmetent). En aquest cas, els temps de detecció de la col·lisió es reduirien a la meitat! P3 - A l’estructura de xarxes mostrada a la figura, composada per les xarxes: X1 (25 hosts), X2 (15 hosts), X3 (55 hosts), X4 (110 hosts) i els routers: R1 i R2, se li assigna el conjunt d’adreces IP 192.170.48.0 /24 per a fer l’adreçament intern: X2 (15) If0 R1 If1 X3 (55) If1 If2 R2 Inet X1 (25) If0 If3 X4 (110) a) Mostra perquè no es possible fer una assignació d’adreces a les xarxes amb FLSM (Fixed Length Sub-net Mask) b) Proposa un esquema d’assignació d’adreces emprant VLSM (Variable Length Sub-net Mask), el més ordenat, coherent, compacte possible. Donar les adreces de xarxa per a X1, X2, X3 i X4, junt amb les seves màscares. (tenint en compte que les interfícies dels routers també necessiten la seva adreça) c) Per simple conveni/tradició, s’assignen les adreces IP més baixes de les sub-xarxes als seus routers (fes-ho així) i escriu la taula d’encaminament per al router R2 en el format: Xarxa_Destí Màscara Següent_Router Interfície ...
...
...
...
d) Escriu la taula del router R1 (seguint el mateix format) de la forma més compacta possible.
a) Considerem la subxarxa més gran, X4 (de 110 hosts); necessiten un camp Host Id. de longitud tal que codifiqui 110+1+2=113 valors diferents (els 110 hosts + l’adreça del router + les adreces especials tot 0’s i tot 1’s); és a dir, de longitud 7 bits (27=128 ≥ 113); és a dir, la màscara per a aquesta subxarxa seria /25. Amb aquesta màscara fixada (FLSM), vol dir que només tenim el bit de pes més alt (a valor 0 o 1) del darrer byte de l’espai d’adreces assignat per a distingir les 4 subxarxes. Impossible: només podem adreçar 2 subxarxes de 126 hosts cadascuna (de les 4 que se’ns demanen a l’enunciat).
b) Amb VLSM, es comença assignant les subxarxes de més gran a més petites, emprant el mínim nombre de bits per al Host Id. en cada cas; la resta de bits, de pes més alt, en proporció variable, han d’identificar, sense ambigüitats, cada subxarxa: X4: X3: X1: X2: c) 192.170.48.0xxx 192.170.48.10xx 192.170.48.110x 192.170.48.111x xxxx xxxx xxxx xxxx     192.170.48.0 /25 192.170.48.128 /26 192.170.48.192 /27 192.170.48.224 /27 Assignem, segons ens diu l’enunciat, les adreces IP més baixes a cada interfície del router R2: If0: 192.170.48.193 If1: 192.170.48.225 If2: 192.170.48.129 If3: 192.170.48.1 I per al router R1: If0: z.z.z.z (adreça del següent router en la Inet) If1: 192.170.48.194 Llavors la taula d’encaminament de R2 serà: Xarxa_Destí Màscara Següent_Router Interfície -----------------------------------------------------192.170.48.192 /27 --If0 192.170.48.224 /27 --If1 192.170.48.128 /26 --If2 192.170.48.0 /25 --If3 0.0.0.0 /0 192.170.48.194 If0 d) La taula d’encaminament de R1, mirant de fer-la el més compacta possible, podria emprar la idea de fer una mena de “resum” (super-netting) per a les xarxes X2, X3 i X4, adreçant-les totes elles sota 192.170.48.0 /24 i cap al router R2. És clar que aquesta adreça també “inclou” la xarxa X1 (192.170.48.192 /27) però que necessita d’un encaminament diferent (donat que es tracta d’una entrega directa, no via el router R2). Definint una entrada particular per a aquesta darrera xarxa, com que té una màscara més restrictiva (/27) enfront la /24, i emprant el principi de “longest match” quan hi ha més d’una entrada que acompleixen un criteri de routing, no hi hauria d’haver problemes. (Una solució, potser més segura, conservadora, fóra posar una entrada en R1 per a cadascuna de les subxarxes) Xarxa_Destí Màscara Següent_Router Interfície -----------------------------------------------------192.170.48.192 /27 --If1 192.170.48.0 /24 192.170.48.193 If1 0.0.0.0 /0 Z.Z.Z.Z If0 ...