Đang tải... (xem toàn văn)
Giải bài tập mạng máy tính Computer Networking A TopDown Approach Chapter 1 2 Problems
BÀI TẬP MÔN MẠNG MÁY TÍNH Sinh viên: Lớp: Mã sinh viên: Mục Lục Chương 1: Computer Networks and the Internet Problems 1: Design and describe an application-level protocol to be used between an Automatic Teller Machine, and a bank's centralized computer Your protocol should allow a user's card and password to be verified, the account balance (which is maintained at the centralized computer) to be queried, and an account withdrawal (i.e., when money is given to the user) to be made Your protocol entities should be able to handle the all-toocommon case in which there is not enough money in the account to cover the withdrawal Specify your protocol by listing the messages exchanged, and the action taken by the Automatic Teller Machine or the bank's centralized computer on transmission and receipt of messages Sketch the operation of your protocol for the case of a simple withdrawl with no errors, using a diagram similar to that in Figure 1.2-1 Explicity state the assumptions made by your protocol about the underlying end-to-end transport service Thiết kế mô tả giao thức tầng ứng dụng sử dụng máy ATM (Automatic Teller Machine – máy rút tiền tự động), máy tính chủ ngân hàng (Bank's centralized computer – BCC) Vấn đề 1): Giao thức bạn cần cho phép thẻ mật người dùng xác minh, số dư tài khoản (được trì máy tính tập trung) để truy vấn, rút tiền tài khoản (ví dụ, tiền trao cho người sử dụng) thực Thực thể giao thức bạn xử lý trường hợp tất tác vụ thông thường, mà đủ tiền tài khoản cho việc rút Chỉ rõ giao thức bạn việc liệt kê thông điệp trao đổi, hành động ATM BCC truyền dẫn nhận tin nhắn Phác thảo hoạt động giao thức bạn trường hợp rút tiền đơn giản mà lỗi, sử dụng sơ đồ tương tự hình 1,2 – Nêu rõ giả định thực giao thức bạn dịch vụ truyền tải ẩn end-to-end Trả lời: Tin nhắn từ máy ATM tới BCC Tên thông báo Mục đích HELO Để BCC biết có ID thẻ người sử dụng máy ATM PASSWD Người dùng nhập mã PIN, gửi đến máy chủ BALANCE Người sử dụng yêu cầu cân WITHDRAWL Người sử dụng yêu cầu rút tiền BYE Người sử dụng dùng xong Tin nhắn từ BCC tới máy ATM (màn hình hiển thị) Tên thông báo Mục đích PASSWD Yêu cầu người dùng mã PIN (password) OK Hành động cuối OK ERR Hành động cuối ERROR AMOUNT Gửi phản hồi yêu cầu cần BYE Người dùng sử dụng xong, lời chào hiển thị hình máy ATM Hoạt động đúng: Không đủ tiền để rút: Các thủ tục ẩn phía dưới: Connection-oriented: (Hướng kết nối) Reliable transport: (Truyền tin tin cậy) Flow control: (Điều khiển luồng) Congestion control: (Kiểm soát tắc nghẽn) Timing: (Thời gian) Minimum bandwidth guarantees: (Đảm bảo băng thông tối thiểu) Bắt buộc kết nối an toàn máy khách (ATM) máy chủ (BCC) Dữ liệu không phép nhầm lẫn Tổng số liệu truyền phải nhỏ Ứng dụng không phép nghẽn mạng Không nhạy cảm thời gian (Trễ cho phép) Tin nhắn gửi nhỏ Problems 2: Consider an application which transmits data at a steady rate (e.g., the sender generates a N bit unit of data every k time units, where k is small and fixed) Also, when such an application starts, it will stay on for relatively long period of time Answer the following questions, briefly justifying your answer: Would a packet-switched network or a circuit-switched network be more appropriate for this application? Why? Suppose that a packet-switching network is used and the only traffic in this network comes from such applications as described above Furthermore, assume that the sum of the application data rates is less that the capacities of each and every link Is some form of congestion control needed? Why? Xem xét ứng dụng truyền liệu tốc độ ổn định (ví dụ người gửi tạo đơn vị liệu N bit đơn vị thời gian K, K nhỏ cố định) Ngoài ra, ứng dụng bắt đầu, tiếp tục chạy giai đoạn tương đối dài thời gian Trả lời câu hỏi sau đây, giải thích ngắn gọn câu trả lời bạn: Vấn đề 2): a mạng chuyển mạch gói hay mạng chuyển mạch kênh thích hợp cho ứng dụng này? Tại sao? b Giả sử mạng chuyển mạch gói sử dụng có lưu lượng mạng xuất phát từ ứng dụng mô tả Hơn nữa,giả định tổng tốc độ ứng dụng liệu nhỏ lực liên kết Một số hình thức kiểm soát tắc nghẽn cần thiết gì? Tại sao? Trả lời: (a) Một mạng chuyển mạch kênh phù hợp với ứng dụng Bởi vì: ứng dụng liên quan đến liên lạc dài với dự đoán trước smooth bandwidth yêu cầu mạng chuyển mạch kênh đường truyền dành riêng , chúng giữ nguyên vẹn kết nối trình truyền Kể từ tốc độ truyền biết đến không bị truyền loạt, băng thông dành cho phiên ứng dụng mà không lãng phí Ngoài ra, chi phí thiết lập kết nối tearing down phân bổ khoảng thời gian dài phiên ứng dụng tiêu biểu Trong mạng chuyển mạch, nguồn lực cần thiết đường để cung cấp cho truyền thông hệ thống đầu cuối dành riêng cho thời gian phiên giao dịch Vì vậy, thiết lập mạng mạch, dành tỷ lệ giao dịch liên tục liên kết mạng lưới suốt thời gian kết nối Phòng cho phép người gửi để chuyển liệu đến máy thu theo tỷ giá liên tục đảm bảo (b) Trong phần nghĩ điều khiển tắc nghẽn không cần thiết Bởi vì: Nếu mạng dành riêng cho ứng dụng tổng ứng dụng tốc độ liệu so với lực liên kết, tắc nghẽn Trong tình này, chí sử dụng "gói chuyển" mạng, không cần phải lo lắng vấn đề tắc nghẽn Trong trường hợp xấu nhất, tất ứng dụng đồng thời truyền qua nhiều liên kết mạng Tuy nhiên, kể từ liên kết có đủ băng thông để xử lý tổng tất tốc độ liệu ứng dụng, không tắc nghẽn (rất trễ xếp hàng) xảy Do khả liên kết rộng rãi, mạng không cần có chế kiểm soát tắc nghẽn Problems 3: Consider sending a file of F = M *L bits over a path of Q links Each link transmits at R bps The network is lightly loaded so that there are no queueing delays When a form of packet switching is used, the M * L bits are broken up into M packets, each packet with L bits Propagation delay is negligible a) Suppose the network is a packet-switched virtual-circuit network Denote the VC set-up time by ts seconds Suppose to each packet the sending layers add a total of hbits of header How long does it take to send the file from source to destination? b) Suppose the network is a packet-switched datagram network, and a connectionless service is used Now suppose each packet has 2h bits of header How long does it take to send the file? c) Repeat (b), but assume message switching is used (i.e., 2hbits are added to the message, and the message is not segmented) d) Finally, suppose that the network is a circuit switched network Further suppose that the transmission rate of the circuit between source and destination is Rbps Assuming tssetup time and hbits of header appended to the entire file, how long does it take to send the file? Xem xét toán việc gửi tập tin F = M * L bit Q đường liên kết Mỗi liên kết chuyển phát R bps Sử dụng mạng cáp quang nên thời gian hàng đợi không đáng kể Khi chọn hình thức chuyển mạch gói sử dụng, file F=M*L bits chia thành M gói, gói với L bits Sự chậm trễ chuyển vận đường truyền không đáng kể Vấn đề 3): a) Giả sử mạng dùng chuyển mạch gói chuyển mạch mạng ảo Ký hiệu VC (Virtual Circuit) thiết lập thời gian cách ts giây Giả sử gói lớp gửi thêm tổng cộng h bits tiêu đề Hỏi để để gửi tập tin từ nguồn tới đích? b) Giả sử mạng mạng chuyển mạch gói dịch vụ không kết nối sử dụng Bây giả sử gói có bit h tiêu đề Hỏi để gửi tập tin? c) Lặp lại (b), giả sử chuyển đổi tin nhắn sử dụng (ví dụ, 2h bits thêm vào tin nhắn, tin nhắn không phân đoạn) d) Cuối cùng, giả sử mạng mạch chuyển mạch mạng Giả sử thêm tốc độ truyền mạch nguồn đích Rbps Giả sử thời gian tsset-up hbits tiêu đề nối vào toàn tập tin, Hỏi lâu để gửi xong tập tin? Trả lời: a Một kết nối VC sử dụng chế "lưu chuyển tiếp" độ trễ tổng cộng là: Dtotal = Dproc + Dqueue + Dtrans + Dprop Khi trễ truyền dẫn trễ xếp hàng không đáng kể, chậm trễ chủ yếu trễ đường truyền thời gian tạo kết nối liên kết VC Vì độ trễ tổng cộng, là: Dtotal = ts + M*(L+h)/R + (Q-1)*(L+h)/R = ts + (M+Q-1)*(L+h)/R b Khi mạng loại mạng chuyển mạch gói, độ trễ tổng cộng tương tự kết nối VC, không cần phải thiết lập liên kết ảo Theo giả định, trễ tổng cộng dựa trễ truyền lan Vì vậy, trễ tổng cộng là: Dtotal = M*(L+2h)/R + (Q-1)*(L+2h)/R = (M+Q-1)*(L+2h)/R c Trong tình này, toàn tin chia thành đoạn, M = 1, L = F, toàn tin gửi gói nhất, đó, từ (b), ta có: Dtotal = M*(L+2h)/R + (Q-1)*(L+2h)/R = (M+Q-1)*(L+2h)/R = Q*(F+2h)/R d Đối với mạng chuyển mạch, trễ tổng cộng bao gồm trễ thiết lập, trễ truyền lan, trễ đường truyền, trễ đường truyền không đáng kể, trễ tổng cộng là: Dtotal = ts + (M*L+h)/R Problems 4: Experiment with the message-switching Java applet in this chapter Do the delays in the applet correspond to the delays in the previous question? How link propagation delays effect the the overall end-to-end delay for packet switching and for message switching? Thử nghiệm với thông điệp chuyển Java applet chương Do chậm trễ applet tương ứng với chậm trễ câu hỏi trước? Làm để chậm trễ liên kết tuyên truyền thực việc tổng thể end-to-end chậm trễ cho chuyển mạch gói chuyển mạch cho tin nhắn? Vấn đề 4): Trả lời: Khi thử nghiệm với applet Java chuyển đổi tin nhắn chương trình Ta thấy chậm trễ applet tương ứng với chậm trễ câu hỏi Và ta thấy trễ truyền lien kết có tác dụng tuương tự trên end- to-end, để kết thúc chậm chuyển mạch gói chuyển mạch thông báo (chuyển mạch tin nhắn) Problems 5: Consider sending a large file of F bits from Host A to Host B.There are two links (and one switch) between A and B, and the links are uncongested (i.e., no queueing delays) Host A Thời gian cần thiết để truyền tải gói liệu là: L/Ls.Rs = 48x8/1x106 = 384 (µs) Tuyên truyền chậm trễ là: 2*10 (ms) Sự chậm trễ giải mã là: ms Một số người giải thích Host B tái tạo Bit sau Bit gói tin đến (mà không cần chờ đợi cho toàn gói tin đến) Trong trường hợp này, thuật ngữ thứ hai tổng thời gian (thời gian truyền) xa Trong thực tế, để chờ đợi cho gói tin đầy đủ đến (để kiểm tra lỗi, số lý khác) Problems 8: Suppose users share a Mbps link Also suppose each user requires 100 Kbps when transmitting, buteach user only transmits 10% of the time (See the discussion on "Packet Switching versus Circuit Switching" in Section 1.4.1.) a) When circuit-switching is used, how many users can be supported? b) For the remainder of this problem, suppose packetswitching is used Find the probability that a given user is transmitting c) Suppose there are 40 users Find the probability that at any given time, n users are transmitting simultaneously d) Find the probability that there are 10 or more users transmitting simultaneously Giả sử người sử dụng chia sẻ liên kết Mbps, người dùng đòi hỏi 100 Kbps truyền , nhưngmỗi người dùng truyền 10 % thời gian Hỏi? Vấn đề 8): a) Khi chuyển mạch sử dụng, có người sử dụng hỗ trợ? b )Phần tập , giả sử gói chuyển mạch sử dụng Tìm xác suất người dùng định truyền c ) Giả sử có 40 người sử dụng Tìm xác suất mà thời điểm nào, n người dùng truyền tải đồng loạt d ) Tìm xác suất có 10 nhiều người dùng phát đồng thời Trả lời: a) Với chuyển mạch 100 Kbps phải dành cho người sử dụng tất lần Vậy số người sử dụng hỗ trợ : b) Do người dung truyền 10% thời gian nên người có xác suất sử dụng là: p = 0,1 c) Khi có 40 người sử dụng Xác suất thời điểm có n người truyền tải đồng loạt là: Giả sử có 10 người sử dụng, ta có : 1,2717 d) Dựa câu (c) ta có xác suất sử dụng có 10 nhiều người sử dụng đồng thời: P= 1- = 1- = 0,337 Problems 9: Consider the queueing delay in a router buffer (preceding an outbound link) Suppose all packets are L bits, the transmission rate is R bps and that N packets arrive to the buffer every L/RN seconds Find the average queueing delay of a packet Xem xét độ trễ xếp hàng đệm định tuyến ( trước liên kết ) Giả sử tổng gói tin L bit , tốc độ truyền dẫn R bps thời gian N gói tin đến đệm L / RN giây Tìm trễ hàng đợi trung bình gói tin Vấn đề 9): Trả lời: Độ trễ hàng đợi gói tin truyền đi, L/R gói tin thứ truyền tổng quát, (n – 1) L/R gói tin thứ n truyền Vì vậy, đỗ trễ trung bình N gói tin là: (L/R + 2L/R + + (N-1).L/R) / N = L/(RN) * (1 + + + (N-1)) = L/(RN) * N(N-1)/2 = LN(N-1)/(2RN) = (N-1)L/(2R) Problems 10: Consider the queueing delay in a router buffer Let I denote the traffic intensity, I = La/R Suppose that the queueing delay takes the form IL/R(1-I), for I[...]... khác: Taverage1= (49+ 41+ 39)/3=43 (ms) 1= 49-43 )2 + ( 41- 43 )2+ (39-43 )2/ 3 -1 = 3.74 Taverage2= (40+43+43)/3= 42 (ms) 2= 40- 42) 2 + (43- 42) 2+ (43- 42) 2/3 -1 = 1. 22 Taverage3= ( 42+ 44+43)/3=43 (ms) α3= 42- 43 )2 + (44-43 )2+ (43-43 )2/ 3 -1 = 0.707 so sánh: Taverage ở các châu lục so với nội tại có sự đồng đều hơn, và chuẩn độ lênh gi a các châu lục cũng gần bằng hơn so với nối tại Problems 14 : Recall that ATM... đích trên các châu lục khác nhau Trả lời: 1 Tìm độ lệnh trung bình và tiêu chuẩn c a sự chậm trễ tuyến đi trên 3 giờ khác nhau Taverage1= (40+40+44)/3= 41. 3 (ms) 1= 40- 41. 3 )2 + (40- 41. 3 )2+ (44- 41. 3 )2/ 3 -1 = 2. 86 Taverage2= ( 42+ 55+ 42) /3=46.3 (ms) 2= 42- 46.3 )2 + (55-46.3 )2+ ( 42- 46.3 )2/ 3 -1 = 7. 51 Taverage3= ( 41+ 46+48)/3=45 (ms) 2 α3= 41- 45 )2 + (46-45 )2+ (48-45 )2/ 3 -1 = 3. 61 Tương tự cho nguồn và đích... HTTP 10 3 X 400 Tiêu chuẩn 10 8 SNA Cổng Access server 10 9 POP2 11 0 POP3 11 5 Simple file Transfer Protocol (SFTP) 11 8 11 9 13 7 13 9 14 3 15 0 15 6 16 1 17 9 19 0 19 4 19 7 389 396 443 444 445 458 546 547 563 569 10 80 Dịch vụ SQL Newsgroup (NNTP) NetBIOS Name Service NetBIOS Datagram Service tạm thư Access Protocol (IMAP) NetBIOS phiên Dịch vụ SQL server SNMP Border gateway Protocol (BGP) Access Control gateway Protocol... fill a cell is the packetization delay.In terms of L, determine the packetization delay in milliseconds b) Packetization delays greater than 20 msecs can cause noticeable and unpleasant echo Determine the packetization delay for L= 1, 500 bytes (roughly corresponding to a maximumsize Ethernet packet) and for L = 48 (corresponding to an ATM cell) c) Calculate the store-and-forward delay at a single ATM... Host A converts on-the-fly analog voice to a digital 64 kbps bit stream Host A then groups the bits into 48-byte packets There is one link between host A and B; its transmission rate is 1 Mbps and its propagation delay is 2 msec As soon as Host A gathers a packet, it sends it to Host B As soon as Host B receives an entire packet, it coverts the packet's bits to an analog signal How much time elapses... packets consisting of 5 header bytes and 48 payload bytes Fifty-three bytes is unusually small for fixed-length packets; most networking protocols (IP, Ethernet, frame relay, etc.) use packets that are, on average, significantly larger One of the drawbacks of a small packet size is that a large fraction of link bandwidth is consumed by overhead bytes; in the case of ATM, almost ten percent of the bandwidth... IL/R (1- I) = L ( 1- I) + IL R (1 – I) = L / R (1 – I ) = (L/R)/ (1 – I ) b) Biểu diễn tổng trễ là một hàm L / R Giả sử x= L/R Trễ tổng cộng = x / (1- ax) tiệm cận đến giá trị 1 / a Problems 11 : (a) Generalize the end-to-end delay formula in Section 1. 6 for heterogeneous processing rates, transmission rates, and propagation delays (b) Repeat (a) , but now also suppose that there is an average queuing delay... fixed) Also, when such an application starts, it will stay on for relatively long period of time a) Would a packet-switched network or a circuit-switched network be more appropriate for this application? Why? b) Suppose that a packet-switched network is used and the only traffic in this network comes from such applications as described above Furthermore, assume that the sum of the application data rates... Time = 3x2 RTT0 + 2 RTT0+ RTT1 + RTT2 + + RTTn = 8 RTT0 + 2 RTT0+ RTT1 + RTT2 + + RTTn B, Time = 2 RTT0 + 2 RTT0+ RTT1 + RTT2 + + RTTn = 4 RTT0+ RTT1 + RTT2 + + RTTn C, Time = RTT0 + 2 RTT0+ RTT1 + RTT2 + + RTTn = 3 RTT0+ RTT1 + RTT2 + + RTTn Problems 6: Two HTTP request methods are GET and POST Are there any other methods in HTTP /1. 0? If so, what are they used for? How about HTTP /1. 1 ? Hai phương... begins to transmit the packet at time t=0 At time t=dtrans, where is the last bit of the packet? e) Suppose dpropis greater than dtrans At time t=dtrans, where is the first bit of the packet? f)) Suppose dpropis less than dtrans At time t=dtrans, where is the first bit of the packet? g) Suppose s =2. 5 *10 8, L =10 0bits and R =28 kbps Find the distance m so that dpropequals dtrans Nghiên cứu ban đầu về trễ ... truyền không đáng kể, trễ tổng cộng là: Dtotal = ts + (M*L+h)/R Problems 4: Experiment with the message-switching Java applet in this chapter Do the delays in the applet correspond to the delays... phải nhỏ Ứng dụng không phép nghẽn mạng Không nhạy cảm thời gian (Trễ cho phép) Tin nhắn gửi nhỏ Problems 2: Consider an application which transmits data at a steady rate (e.g., the sender generates... nghẽn (rất trễ xếp hàng) xảy Do khả liên kết rộng rãi, mạng không cần có chế kiểm soát tắc nghẽn Problems 3: Consider sending a file of F = M *L bits over a path of Q links Each link transmits