Esercizi su frammentazione IP

1) Si consideri la trasmissione di un messaggio di 1000 byte attraverso due link L1
e L2, caratterizzati da MTUL1 = 1500 e MTU L2 = 1000, rispettivamente. Al
messaggio vengono aggiunti 20 byte di intestazione TCP e 20 di intestazione IP.
Calcolare il numero e le caratteristiche (in termini di ID, offset, MF e total length
dei datagrammi IP trasmessi.
2) La seguente sequenza di datagrammi IP arriva al livello rete del nodo
destinazione. Si consideri un’intestazione IP di 20 byte.
Total
Length
340
820
400
200
180
260
180
100
ID
Fragment Offset More Fragment
1000
1000
1000
315
2010
315
2010
2010
0
40
140
30
40
0
0
60
1
1
0
0
1
1
1
0
2.a) Indicare quali datagrammi sono ricostruiti e, per essi, i valori dei
campi in tabella.
2.b) Si supponga che i datagrammi non siano ancora giunti a destinazione, e
debbano essere trasmessi su una rete con MTU pari a 500 byte. Indicare
quali frammenti sono ulteriormente frammentati e quali sono i valori dei
campi in tabella per i nuovi frammenti.
3) Siano dati 3 datagrammi IP, generati da frammentazione, con i seguenti valori di
ID, offset, MF e total length (intestazioni non trascurabili).
ID
offset
MF
Length
364
0
1
84
364
8
1
468
364
120
0
468
3.a) Specificare i valori di ID, offset, MF e total length del datagramma
mancante per il riassemblaggio del datagramma originario.
3.b) Specificare i valori di ID, MF e total length del datagramma originario.
4) Una sequenza di 5 datagrammi IP contenenti ciascuno 2000 byte di parte dati deve
essere trasmessa attraverso due tratti di Ethernet, connessi tramite un router, e
caratterizzati da un MTU pari a 500 byte.
4.a) Calcolare il numero di frammenti trasmessi.
4.b) Calcolare le caratteristiche dei frammenti trasmessi sui due tratti, in termini
di contenuto dei campi MF, Offset e ID.
4.c) Calcolare come cambia la trasmissione dei pacchetti nel caso in cui il
secondo link sia caratterizzato da MTU pari a 1500 byte.
4.d) Supporre che la banda del primo tratto sia 100 Mbps e quella del secondo
10 Mbps, i tempi di propagazione trascurabili e che il router abbia buffer di
capacità sufficiente per evitare la perdita di pacchetti.
1.
Calcolare il tempo necessario affinché i datagrammi siano
completamente trasmessi.
2.
Dare una stima del tempo medio di coda nel buffer del router.
5) Si supponga che l’host A sia collegato ad un router R1, che R1 sia collegato ad
un altro router R2 e che R2 sia collegato all’host B. Si supponga che un
segmento TCP di 900 byte totali sia passato al livello IP dell’host A per la
trasmissione a B. Si supponga che il collegamento A-R1 possa supportare una
dimensiona massima di frame pari a 1024 byte, compresi 14 byte di
intestazione, che il collegamento R1-R2 possa supportare una dimensione
massima di frame pari a 516 byte, compresi 8 byte di intestazione, e che il
collegamento R2-B possa supportare una dimensione massima di frame di 512
byte, compresi 12 byte di intestazione. Mostrare i campi total lenght,
identification, MF e fragment offset dell’intestazione IP di ogni pacchetto
trasmesso attraverso i tre collegamenti.
6) Un processo su un end-system A genera un messaggio di 500 Kbyte da
trasmettere, tramite protocollo TCP/IP, ad un end-system B. I numeri di porta dei
processi su A e B sono 51000 e 26, rispettivamente. Il livello TCP è
caratterizzato da MSS di 1024 byte, i datagrammi di livello IP hanno 20 byte di
intestazione ed il sottostante livello collegamento è caratterizzato da MTU pari a
500 byte e intestazione di 10 byte. Calcolare (se necessario si assegnino i dati
mancanti):
6.a) Il numero di segmenti TCP ed il contenuto dei campi di sequenza e di porta
sorgente e destinazione.
6.b) Il numero di frame di livello collegamento trasmessi ed il contenuto dei
campi Identification, More Fragment, Offset e Total Length.
7) Un nodo riceve una sequenza di datagrammi IP, generati da frammentazione,
contenenti nell’intestazione i seguenti valori per ID, MF, Offset e Total Length
(TL)
datagramma 1: ID = 512555, MF = 0, Offset = 0, TL = 1500
datagramma 2: ID = 512556, MF = 0, Offset = 120, TL = 120
datagramma 3: ID = 512557, MF = 1, Offset = 0, TL = 1460
datagramma 4: ID = 512557, MF = 0, Offset = 360, TL = 1460
datagramma 5: ID = 512556, MF = 1, Offset = 60, TL = 500
7.a) Può il nodo riassemblare i frammenti e passarli a livello superiore?
Perché?
7.b) Specificare il numero e le caratteristiche dei datagrammi inizialmente
spediti.
7.c) Specificare un possibile valore dell’MTU del link in ingresso al
nodo.
7.d) In base al valore dell’MTU, fissare un valore per la dimensione del
segmento di livello trasporto, che eviti la frammentazione
8) Si supponga che un nodo faccia richiesta di apertura connessione TCP per l’invio
di 1000 segmenti con finestra statica di trasmissione. Il canale è a 100 Mbps ed è
caratterizzato da ritardo di propagazione di 50 µsec. Il sottostante livello
collegamento è caratterizzato da MTU pari a 500 byte, e le intestazioni a livello
TCP ed IP sono di 40 byte complessivi.
8.a) Calcolare MSS tale che non si abbia frammentazione.
8.b) Fissato MSS come al punto precedente, calcolare la dimensione massima
della finestra tale che la trasmissione sia in stallo.
8.c) Calcolare il tempo totale di trasmissione dei segmenti, dall’apertura della
connessione al ricevimento dell’ultimo ACK.
9) Si consideri la trasmissione da un nodo A ad un nodo B di un datagramma IP
contenente 1 Kbyte di dati. Il collegamento è caratterizzato da MTU pari a 512 byte,
banda trasmissiva 100 Mbps e ritardo di propagazione di 10 μsec.
9.a) Si calcoli il numero di frammenti trasmessi.
9.b) Si specifichi il contenuto dei campi MF, Offset e TL (Total Length) dei
frammenti trasmessi
9.c) Si calcoli il tempo necessario perché B riceva tutto il datagramma completo.