Esempio di Compito

Reti di Telecomunicazione
Esempio di esame
Marco Benini
Corso di Laurea in Informatica
[email protected]
Testo
• Domanda 1: [5 punti]
– Si assegnino opportunamente gli indirizzi IP ai nodi della rete illustrata in
figura, assumendo di avere a disposizione gli indirizzi della rete
10.0.0.0/8, specificando anche indirizzo di rete, di broadcast e maschera
di rete per ogni sottorete che compare
60 host
10.1.0.0/16
10.2.0.1
Internet
Soluzione
• Risposta:
– Le sottoreti che compaiono in figura sono tre: A, B e C:
• la rete A contiene 61 host (60 host + il router ) quindi deve avere una
netmask di al più 26 bit
• la rete B è data
• la rete C è una rete punto-punto con netmask di 30 bit
60 host
B
A
10.1.0.0/16
C
10.2.0.1
Internet
Soluzione
• Risposta (continua):
Considerazioni preliminari:
•Nell’assegnazione degli indirizzi della rete A dovrò scegliere una subnet di
10.0.0.0/8 che sia sufficientemente grande per contenere tutti gli host…
•… e anche che non si sovrapponga con gli indirizzi già usati per B e C.
•Nella pratica dovrò scegliere un indirizzo net con i primi 8 bit uguali alla net
/8 assegnata, cosi da essere totalmente contenuta in essa,…
•…di maschera al più /26, ad esempio /16 o /24 per comodita di calcolo
degli indirizzi..
•…non sovrapposto alle altre due, ad es. prendendo il 2 ° byte diverso da 1
o 2 visto che il 2° byte totalmente nella maschera di B e C.
•Tradizionalmente, si usa assegnare il primo indirizzo disponibile al router.
Nel caso delle reti punto-punto che interconnettono due router, non esiste
una convenzione precisa.
Soluzione
• Risposta (continua):
– Pertanto un modo di suddividere la rete data (10.0.0.0/8) per formare
sottoreti adeguate per il caso proposto è
• rete A: 10.3.0.0/16
– indirizzo di rete: 10.3.0.0
– netmask di 16 bit: 255.255.0.0
– indirizzo di broadcast: 10.3.255.255
• rete B: 10.1.0.0/16
– indirizzo di rete: 10.1.0.0
– netmask di 16 bit: 255.255.0.0
– indirizzo di broadcast: 10.1.255.255
• rete C: 10.2.0.0/30
– indirizzo di rete: 10.2.0.0
– netmask di 30 bit: 255.255.255.252
– indirizzo di broadcast: 10.2.0.3
Soluzione
• Risposta (continua):
– la rete A è formata dagli host H1, …, H60 e dal router R
– assegno gli indirizzi 10.3.1.x agli host Hx
– assegno l’indirizzo 10.3.0.1 all’interfaccia del router R sulla rete A
A: 10.3.0.0/16
60 host
B: 10.1.0.0/16
R
C: 10.2.0.0/30
10.2.0.1
Internet
10.1.0.0/16
Soluzione
• Risposta (continua):
– la rete B è formata dal router R e da una rete non meglio specificata
– la rete ha indirizzi nella classe 10.1.0.0/16
– assegno l’indirizzo 10.1.0.1 all’interfaccia del router R sulla rete B
A: 10.3.0.0/16
60 host
B: 10.1.0.0/16
R
C: 10.2.0.0/30
10.2.0.1
Internet
10.1.0.0/16
Soluzione
• Risposta (continua):
– la rete C è formata dal router R e da un router I che lo collega ad Internet
– il router I ha indirizzo assegnato pari a 10.2.0.1
– assegno l’indirizzo 10.2.0.2 all’interfaccia del router R sulla rete C
A: 10.3.0.0/16
60 host
B: 10.1.0.0/16
R
C: 10.2.0.0/30
10.2.0.1
Internet
10.1.0.0/16
Soluzione
• Risposta (continua):
– la rete A non è minimale, per permetterne la crescita
• gli indirizzi degli host e del router R sono stati scelti in modo da poter
eventualmente effettuare un ulteriore subnetting in futuro
– la rete B è una rete di fatto già assegnata, e ci si è limitati a decidere
secondo convenzione l’indirizzo del router
– la rete C è una rete punto-punto, e come tale è stata configurata
• essendo fissato l’indirizzo di I, di fatto non esiste scelta per l’indirizzo di R
– Questo è un esercizio:
• viene richiesto di costruire assegnare degli indirizzi ai nodi in un modo
adeguato a garantire che la rete possa operare correttamente
– ciò che viene misurato è
• la correttezza della risposta,
• la capacità di fornire una traccia del procedimento di risposta,
• la capacità progettuale che si desume dalle scelte effettuate.
Testo
• Domanda 2: [6 punti]
– Si scrivano le tabelle di instradamento per i router che compaiono in
figura
192.168.1.0/24
18 host
18 host
….
….
192.168.2.0/24
192.168.3.0/30
192.168.3.4/30
192.168.3.8/30
Internet
Soluzione
• Risposta:
– Esistono due router in figura: li indichiamo con A e B. Inoltre assumiamo
che le interfacce dei router abbiano gli indirizzi IP indicati in figura
192.168.1.0/24
18 host
18 host
….
….
192.168.2.1
192.168.3.2
192.168.1.1
A
192.168.3.9
192.168.2.0/24
B
192.168.3.1
192.168.3.5
192.168.3.0/30
192.168.3.4/30
192.168.3.8/30
Internet
192.168.3.6
192.168.3.10
Soluzione
• Risposta (continua):
– Una possibile tabella di routing per il router A è:
destinazione
192.168.1.0/24
192.168.2.0/24
192.168.3.0/30
192.168.3.4/30
192.168.3.8/30
0.0.0.0/0
router
----------------192.168.3.2
----------------192.168.3.2
----------------192.168.3.10
interfaccia
192.168.1.1
192.168.3.1
192.168.3.1
192.168.3.1
192.168.3.9
192.168.3.9
– Una possibile tabella di routing per il router B è:
destinazione
192.168.1.0/24
192.168.2.0/24
192.168.3.0/30
192.168.3.4/30
192.168.3.8/30
0.0.0.0/0
router
192.168.3.1
------------------------------------------------192.168.3.1
192.168.3.6
interfaccia
192.168.3.2
192.168.2.1
192.168.3.2
192.168.3.5
192.168.3.2
192.168.3.5
Soluzione
• Risposta (continua):
– nell’esercizio
• abbiamo assegnato gli indirizzi IP alle interfacce dei router seguendo le
usuali convenzioni viste a lezione
• per ogni sottorete direttamente connessa ad un router compare una linea con
campo router vuoto e con campo interfaccia pari all’indirizzo dell’interfaccia
che connette il router alla sottorete
• per ogni sottorete non direttamente connessa ad un router fornisce una linea
il cui campo router è pari all’indirizzo del router che funge da ponte ed il cui
campo interfaccia è l’indirizzo di interfaccia che connette al router ponte
• la rotta di default è quella che consente di connettere il router ad Internet
– Questo è un esercizio:
• viene richiesto di costruire una struttura dati istanziata su un caso specifico
– ciò che viene misurato è
• la correttezza della risposta,
• la capacità di fornire una traccia del procedimento di risoluzione.
Testo
• Domanda 3: [4 punti]
– I protocolli di instradamento come RIP, OSPF e BGP, pur operando
logicamente a livello di rete, utilizzano un protocollo di livello applicativo
per lo scambio di informazioni sulla topologia della rete. Motivate questa
scelta.
• Risposta:
– I protocolli di routing citati utilizzano algoritmi per il calcolo dei percorsi
ottimali (ad es. Dijkstra o distance vector): questi algoritmi richiedono lo
scambio di informazioni per svolgere la propria computazione.
– Il corretto scambio di queste informazioni è vitale per il funzionamento di
questi algoritmi e, di conseguenza, per il successo della strategia di
routing che i protocolli intendono instaurare. Questa considerazione
implica che le informazioni sulla topologia della rete debbano essere
inviate in modo affidabile.
Soluzione
• Risposta (continua):
– Inoltre, l’azione degli algoritmi avviene logicamente prima
dell’instradamento dei datagram a livello di rete: questi algoritmi operano
quando occorre definire il contenuto della tabella di routing.
– Infine, questi algoritmi sono computazionalmente onerosi rispetto alla
semplicità dell’algoritmo di rilancio basato sulle tabelle di routing.
– Per tutti questi motivi, è architetturalmente ragionevole porre il codice che
implementa questi algoritmi al di fuori del livello di rete.
– Per la richiesta di affidabilità, e per il fatto che questi protocolli possono
non essere adottati da un particolare gateway, è più semplice considerare
la loro codifica come un servizio di livello applicativo, ove si possono
godere di tutti i vantaggi dei servizi offerti dal livello di trasporto.
Soluzione
• Risposta (continua):
– Questa è una domanda di comprensione:
• viene richiesto di fornire una spiegazione ad una scelta progettuale
• quindi occorre avere la conoscenza per comprendere la domanda...
• ma anche una capacità critica di analisi
– ciò che viene misurato è
•
•
•
•
la correttezza della risposta,
la padronanza del linguaggio,
la capacità di focalizzare l’attenzione su ciò che è pertinente,
la capacità di fornire una risposta chiara.
Testo
• Domanda 4: [3 punti]
– Si descriva brevemente la funzione del multiplexing nelle reti a
commutazione di circuito.
• Risposta:
– Il multiplexing nelle reti a commutazione di circuito indica la capacità di
utilizzare lo stesso collegamento allo stesso tempo in differenti circuiti.
– Ciò si ottiene dividendo un link in un certo numero di parti (slot), ed
assegnando ognuna di esse ad un circuito, fino ad esaurimento. L’effetto
è che su uno stesso link sono compresenti differenti circuiti.
– Le tecniche per dividere un link in slot sono molteplici, le principali delle
quali sono la divisione di frequenza (FDM) e la divisione di tempo (TDM).
Soluzione
– Questa è una domanda di studio e comprensione:
• viene richiesto di fornire una descrizione sintetica di un argomento del corso
che è stato trattato in forma più estesa
– ciò che viene misurato è
• la precisione della risposta,
• la padronanza del linguaggio,
• la capacità di fornire una risposta chiara e sintetica.
Testo
• Domanda 5: [1 punto]
– Cosa si intende per ritardo di propagazione?
• Risposta:
– Quando un nodo trasmette un pacchetto ad un altro nodo, i bit del
pacchetto impiegano un certo tempo per giungere tutti a destinazione.
Questo tempo è detto ritardo di propagazione.
– Sia d la lunghezza del link e sia v la velocità fisica del link (solitamente
pari alla velocità della luce nel mezzo trasmissivo), allora dprop = d / v
– Questa è una domanda di puro studio: ciò che viene misurato è
• la precisione e completezza della risposta,
• la capacità di fornire una risposta chiara e sintetica.
Testo
• Domanda 6: [2 punti]
– Cosa si intende per meccanismo equo di controllo della congestione?
• Risposta:
– Consideriamo K connessioni TCP, tutte passanti per uno stesso link
intermedio X, con ritmo di trasmissione pari a R bit/s
– Supponiamo che per X non passino altre connessione (ad es. UDP)
– Il controllo di congestione è equo (fair) se, per ogni link X, il ritmo di
trasmissione di ogni connessione passante per X, è pari a R/K
• ovvero, se ogni connessione ottiene una porzione uguale di banda
– Questa è una domanda di puro studio: ciò che viene misurato è
• la precisione e completezza della risposta,
• la conoscenza e competenza di uso del linguaggio.
Testo
• Domanda 7: [3 punti]
– Cosa si intende per riscontro selettivo in TCP?
• Risposta:
– Il riscontro selettivo è una ottimizzazione di TCP:
• consente di riscontrare (trasmettere ACK per) segmenti fuori sequenza
• è in contrasto con il riscontro cumulativo, che riscontra tutti i byte dall’inizio
della trasmissione fino al un punto corrente
• riduce il numero di segmenti da ritrasmettere, in quanto assume che il
ricevente non scarti i segmenti fuori sequenza
– Questa è una domanda di puro studio: ciò che viene misurato è
• il livello di dettaglio dello studio,
• la precisione della risposta,
• la conoscenza e competenza di uso del linguaggio.
Testo
• Domanda 8: [3 punti]
– Si descriva la struttura di un frame PPP.
• Risposta:
– Un frame PPP ha la seguente struttura:
flag
indirizzo
controllo
protocollo
informazioni
checksum
flag
– in particolare,
• il campo flag (1 byte): è presente all’inizio ed alla fine del frame
– ha il valore fisso 01111110 e delimita l’inizio e la fine del frame
• il campo indirizzo (1 byte) e il campo controllo (1 byte):
– hanno valori fissi, rispettivamente 11111111 e 00000011
– sono stati previsti per eventuali estensioni future (mai realizzate)
– il mittente può, opzionalmente formare il frame omettendo questi due campi
Soluzione
• Risposta (continua):
• il campo protocollo (1 o 2 byte)
– definisce quale protocollo di livello rete deve occuparsi dei dati contenuti nel
frame
• checksum (2 o 4 byte):
– il checksum del frame, calcolato usando un codice a ridondanza ciclica standard
(HDLC)
• informazioni:
– contiene i dati provenienti dal livello di rete, opportunamente codificati
– il campo ha una lunghezza massima, che può essere configurata all’atto
dell’instaurazione del link, ed il cui default è 1500 byte
– Questa è una domanda di puro studio: ciò che viene misurato è
• il livello di dettaglio dello studio,
• la precisione della risposta,
• la completezza della risposta.
Testo
• Domanda 9: [1 punto]
– Cos’è l’indirizzo di broadcast di una rete?
• Risposta:
– L’indirizzo di broadcast di una rete TCP/IP è l’indirizzo a cui inviare un
messaggio che deve essere recapitato a tutti i nodi della rete. Esso è
formato dai primi N bit dell’indirizzo di rete seguito da (32 - N) bit a 1,
dove N è il numero di bit che formano la maschera di rete.
– Questa è una domanda di puro studio: ciò che viene misurato è
• il livello di dettaglio dello studio,
• la precisione della risposta,
• la capacità di fornire una definizione chiara e sintetica.
Testo
• Domanda 10: [1 punto]
– Cosa si intende per protocollo di accesso multiplo?
• Risposta:
– Un protocollo di accesso multiplo è un protocollo di livello collegamento
che consente di trasmettere frame lungo un canale fisico a cui possano
essere collegati più di due adattatori.
– Questa è una domanda di puro studio: ciò che viene misurato è
• il livello di dettaglio dello studio,
• la precisione della risposta,
• la conoscenza e competenza di uso del linguaggio.
Annotazioni
• La correttezza e la completezza delle risposte è indispensabile
• Il fornire una traccia del procedimento seguito per rispondere è
sempre un vantaggio
• La capacità di non andare fuori tema è importante
• La capacità di fornire risposte sintetiche e chiare è premiante
• L’uso adeguato dei termini del linguaggio proprio delle reti è un
fatto che viene preso in considerazione (sia in positivo che in
negativo)
Conclusione