mreze zadaci

Download mreze zadaci

Post on 27-Apr-2015

57 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<p>1. Pretpostavimo da su vorovi A i B u istom segmentu eterneta kapaciteta 10Mb/s i da je vrijeme propagacije signala izmeu vorova 225 bitovnih vremena. Pretpostavimo da vor A zapone slanje okvira i prije nego zavri sa slanjem, vor B zapone sa slanjem okvira. Moe li A zavriti slanje okvira a da ne otkrije sudar? Zato da ili zato ne? Ako je odgovor da, tada A pogreno vjeruje da je okvir ispravno prenijet (bez sudara). Pretpostavimo da u vrijeme t = 0 A pone slati okvir. U najgorem sluaju A alje okvir najmanje duine (576 bitova). Tada bi A zavrio slanje okvira u t = 576 bitovnih vremena. Odgovor na ranije postavljeno pitanje bi bio ne, ako signal od B stigne do A prije isteka vremena t = 576 bitovnih vremena. Kada u najgorem sluaju signal od B stie do A? Rj. 1 225 b.v A B 2 (otkrice se sudar kad 1 dode do A, a 2 de mora jos slati. Zato treba odrediti duzinu poruke a vod nesmije biti duzi od nje jer ako je, ne moze se otkriti sudar) k=10Mb/s 1 b.v (bitovno vrijeme) = (1/107)s=0.1s Data CRC P D A A T 46(min.duzina) 4 7 1 6 6 2 46+7+1+6+6+2=72*8=576 1500(max.duzina) t1=0 stanica pocinje slat t2=225 b.v zadnji trenutak kada mora B slat t3=t2+225=450 b.v prvi bit poruke od B dos tanice A (450 b.v &lt; 576 i zato ce otkriti sudar) 2. Pretpostavimo da su vorovi A i B u istom segmentu eterneta kapaciteta 10Mb/s i da je vrijeme propagacije signala izmeu vorova 225 bitovnih vremena. Pretpostavimo da vorovi A i B zaponu slanje okvira u isto vrijeme, da se okviri sudare, i tada A i B odabiru razliite vrijednosti K u CSMA/CD algoritmu. Uz pretpostavku da ostali vorovi nisu aktivni, moe li doi do sudara ponovo poslanih okvira? Rj. A B -pocinje slat u isto vrijeme, biraju iste k-ove (kod randoma): 1. k=0,1 2. k=0,1,2,3 3. k=0,1,2,3,4,5,6 t1=0 t2=225 b.v t3= t2 + 48=273 b.v (odlaze u time-out aliu k-0, u ovom trenutku pocinje osluskivati vod) i A i B zavrsavaju sa slanjem a poslali su i jam signal t4=t3+225 b.v = 498 b.v jer toliko treba zadnjem bitu jam signala da prode vod tek onda je tisina na vodu t5= t4+96=594 b.v A pocinje slat ponovo t6=t5+225 b.v =819 b.v prvi bit od A ce doci do B t7=t3+512 b.v=785 ostoce time-out od B k=1 t8=t7+96=881 b.v -&gt; 819+576+225+96-&gt; tada bi stanica B mogla poslati bez kolizije da poruka ude u stanicu</p> <p>3. Pretpostavimo da su vorovi A i B spojeni na suprotne krajeve kabela dugog 900 m, i da svaki od njih treba poslati okvir duine 1.000 bitova (ukljuujui preambulu, zaglavlje i zaelje). Brzina propagacije signala je 2*108m/s. Pretpostavimo da se izmeu A i B nalazi 4 obnavljala, od kojih svako unosi kanjenje od 20 bitovnih vremena. Kapacitet kanala je 10Mb/s. Koristi se CSMA/CD (eternet). Nakon prvog sudara A odabire K = 0 a B odabire K = 1. Odrediti: a)Vrijeme kada e signal iz A stii u B (vrijeme propagacije uveano za vrijeme kanjenja u obnavljalima). b)Kada e okvir poslan iz A u cijelosti biti dostavljen u B. c)Sada pretpostavimo da su obnavljala zamijenjena prespojnicima (druge razine). Neka je vrijeme obrade u svakom prespojniku 20 bitovnih vremena. Kada e okvir iz A biti u cijelosti isporuen u B, ako su prespojnici tipa: c1) spremi-i-otpremi, c2) cut-through. Rj. hub L=900m A B k=10Mb/s M=1000b sa zaglavljima t1=0 -&gt;A i B pocnu slat A (k=0), B (k=1) HUB-ovi unose kasnjenje od 20 b.v (prvi bit kad ude u hub proci ce 20 b.v da izade prvi bit iz hub-a) a)koliko je vrijeme propagacije uz c=2*108m/s. b)kad ce paket iz A u potpunosti biti dostavljen B-u Tprop=L/c=900/(2*108)=4.5*10-6s=4.5 s Tobrade_hubova=4*20 b.v =80 b.v= 8 s c1) spremi-i-otpremi a)Tpropagacije'+Tobrade_hubova=12.5 s b) t1=0 A i B pocinju slat t2=12.5 s A i B otkrivaju sudar t3= t2 + 48 b.v =12.5 +4.8 =17.3 s nakon toga stize jam signal t4=t3+12.5=29.8 potrebno da zadnji bit jam signala stigne t5=t4+96 b.v =39.4 s A stanica pocinje slat nakon tog vremena t6=t5+12.5=51.9 s prvi brid signala stize do B t7=t6+(M/k)=51.9 s+(1000/107)s=151.9 s da poruka ude u B c) A salje paket a hubovi su zamijenjeni switchevima od 20 b.v obrade A L/c B</p> <p>Tprop=L/c+Tobrade=12.5 s M/k=1 bit traje= 1/107=10-7=0.1 s*1000bitova=100 s 12.5 s+ (100 s*5)=512.5 s kod stop (svaka poruka ulazi prvo cijela u switch,a ima ih 5 pa tek onda ide dalje) c2) cut-through (ne ceka se cijela poruka da ude nego dio) m=14*8=112b B A P D Ao Ai T 7 1 6 ------------14 T'prop+4* (m/k) + (M/k) 12.5 s + 44,8s +100 s = 157.3 s m=11b-&gt;mora uci u switch jer nakon toga ide dalje porukana drugi vod, to je zbog cut- through nacina radajer je adresa sljedeceg uredaja u 3 okviru.</p> <p>4.Izraunati koji je najvei broj okvira koji se moe prenijeti eternetom kapaciteta 10Mb/s? Rj. P D A0 Ai Tip protokola Data CRC 7 1 6 6 2 46-1500 4 96 b.v=12B 38+46=84B k=10Mb/s n=(107b/s)/((84*8)po okviru)=14880 okvira u sekundi -faktor iskoistenja voda f=((84*8)b*14880)/ 107=1*100%=100% 5.Izraunati najveu propusnost koju daje usluga sloja podatkovne veze kapaciteta 10Mb/s ostvarene eternet protokolom. Rj. -propusnost etherneta kad ima najvise okvira(najmanji okviri): TRIB=(48*8)b*14880=5475840 okvira u sekundi TRIB/k=54.76% -max.propusnost usluge veze kada je podatkovni okvir 1500B n=107/(1538*8)=812.74 okvira u sekundi TRIB=812.74*(1500*8)=9752880b/s TRIB/k=97% f=100% -&gt; jer ne bi bila max. propusnost (ako je zadan krajnji korisnik racunamo 1500-40B=1460) 6.Za primjer u prethodnom zadatku izraunati brzinu prijenosa informacijskih bitova (propusnost na razini protokola TCP), ako je zaglavlje paketa IP 20B i zaglavlje segmenta TCP takoer 20B. Rj. TRIB=(1500-40)B/o*8b/B*812.74o/s = 9492803.2b/s 7.U eternet mrei kapaciteta 10 Mb/s aktivna su samo dva vora. Jedan alje 10 okvira u sekundi; u svakom okviru prenosi se 100B podataka. Drugi alje 2 okvira u sekundi; u svakom okviru se prenosi 1.000 B. Odrediti faktor iskoritenja voda. Rj. 1 okvir = 138B (ukljucuje 96 b.v) 2 okvir = 1038B (138*8*10)+(1038*8*2)=2764b b/s (ukupan broj bitova u sekundi) -faktor iskoristenja voda fiv=(27648b/s)/(107b/s)=0.28% (neukljucuje vrijeme BER-a i vrijeme sudara) -propusnost etherneta je oko 40% ako je velika udaljenost stanica, velika opterecenje (puno racunara zelis lat), kad ima puno ima sudara -o udaljensti ovisi vrijeme zastoja jer je mali L/c 8.Dva raunala povezana su zakupljenim fiksnim vodom ija je raspoloivost R1. U sluaju ispada zakupljenog voda, uspostavit e se komutirana ISDN veza izmeu dva raunala. Raspoloivost te veze je R2. U sluaju istovremenog ispada zakupljenog voda i ISDN voda, izmeu dva raunala e se uspostaviti veza putem sustava mobilne digitalne telefonije. Raspoloivost te veze je R3. Odrediti raspoloivost veze izmeu dva raunala. Rj. VOD1 N3 M R R M N4 VOD2</p> <p>(neraspolozivost! Kad i prvi i drugi vod nisu raspolozivi) N3=1-R3 N= N3*N4=(1-R3)*(1-R4) R=1-N N4=1-R4 Rs= R1*R2((1-R3)*(1-R4))*R5*R6 9.Mrea terminala sastoji se od dvije podmree. Jedna podmrea je u istonom dijelu Zagreba, druga u zapadnom dijelu Zagreba. Svaka podmrea spojena je na raunalo posredstvom svog elnog procesora. U svakoj podmrei ima preko 100 terminala. Terminali su dva tipa: jedni se koriste za rad sa strankama, a drugi za pozadinski rad. Za terminale koji se koriste u radu sa strankama, zahtijeva se vea raspoloivost nego za terminale koji se koriste u pozadinskom radu. Njihova vea raspoloivost postie se tako, da se u sluaju ispada jednog elnog procesora, na drugi (ispravni) elni procesor spajaju terminali za rad sa strankama. elni procesori imaju ogranien broj ulaza (portova), pa da bi se na njih mogli spojiti terminali za rad sa strankama, prethodno se moraju odspojiti pozadinski terminali.Nakon popravka elnog procesora koji je prestao raditi zbog kvara, konfiguracija se vraa u stanje prije kvara: na popravljeni elni procesor ponovo se spajaju terminali za rad sa strankama, a iskljueni terminali za pozadinski rad ponovo se prikljuuju na svoj elni procesor. Raspoloivost svakog elnog procesora je RFEP, raspoloivost raunala je RR, raspoloivost svakog modema je RM, raspoloivost voda je RV i raspoloivost svakog terminala je RT. Odrediti kolika je raspoloivost informacijskog sustava za slubenika banke koji koristi a) alterski terminal; b) terminal za pozadinski radterminal za rad sa strankama (alterski terminal) kanali pozadinski terminal</p> <p>xmodemi elni procesori raunalo</p> <p>Rj RFER Rr RFERRm Rm</p> <p>Rv Rv ... ...</p> <p>Rm Rm</p> <p>Rt Rt</p> <p>U slucaju pada jednog celnog procesora salterski terminali s jednog celnog procesora se prebacuju na drugi(i obrnuto). Raspolozivost administrativnog terminala je: R= Rr*Rfep*Rm*Rv*Rm*Rt Raspolozivost salterskog terminala je: R= Rr*(1-(1-Rfep) * (1-Rfep)) * Rm*Rv*Rm*Rt 10.Raunalo A alje raunalu B datoteku od 30 Mb (106 bita) putom koji se sastoji od dva voda kapaciteta od po 10 Mb/s i jednog usmjernika tipa spremi-i-otpremi, store-and-forward). Duina svakog voda je 5.000 km. Brzina irenja signala vodom je 2*108 m/s. Prije prijenosa jedinici (jedinicama prijenosa podataka: paketima) dodaje se zaglavlje duine 50 bajtova (400 bitova). Odrediti vrijeme potrebno da se itava datoteke dostavi raunalu B: AR</p> <p>B</p> <p>a) ako se alje kao jedna cjelina (jedan paket), b) ako se alje u tri paketa jednake veliine,</p> <p>c) ako se alje u 10.000 paketa jednake veliine. d) diskutirati i obrazloiti rjeenja! Rj. M=30Mb=30*106b k1=L2=5000Km c=2*108m/s MM=50B=400b Tp=L/c=5000000/2*108=25ms Tb=M/k=(30 000000+400)/10 000000=3.00004s a)saljemo 1 paket: Tk=Tb+Tp=3.02504s-&gt;jednim vodom=&gt;*2=6.05008s b)saljemo 3 paketa iste velicine: Tp=25ms Tb=(((30*106b)/3)+400b)/10*106b/s=1.00004s T1=1.00004+0.025=1.02504s T2= T1+ Tb2 Tp2=2.05008s Tdrugog_paketa= T2+ Tb Ttreceg_paketa= T2+ Tb+Tb=4.05016s c)saljemo 10000 paketa iste velicine: T1= Tb+ Tp T2= T1+ Tb2+Tp2=0.05068s 6 6 Tb=(((30*10 b)/10000)+400b)/10*10 b/s=0.34ms Tp=25ms T10000_paketa=T2 +9999Tb=3.45034s d) diskutirati i objasniti rjesenje: Slucaj a) je najsporiji jer je poruku velicine 30Mb potreno prenijeti u potpunosti do cvora, a zatim iz cvora do B. U slucaju b) se poruka podijelila u 3 dijela (3paketa), a u c) na 10000dijela. Buduci da je jedino sto je razlicito broj paketa zakljucuje se da je optimalno podijeliti poruku na 10000 dijelova nego na tri. Prvi paket stize u vrijeme 2(L/c+M/k), a ostali svakih sljedecih M/k vremena. 11.Zakupljenim vodom kapaciteta 10 kb/s u vietokastom spoju (multipoint) s raunalom je spojeno N stanica (slika a). Nain pristupa vezi je prozivanje-odabiranje (poll-select). Neka je duina prozivnog bloka (POLL) 48 bitova (6 bajtova), bloka potvrivanja (ACK) takoer 48 bitova, a maksimalna duina okvira (ukljuivo sa zaglavljima i zaeljima) koje alju stanice 1.250 bajtova (1bajt = 8 bitova). Kada je stanica prozvana, ako ima podatke za slanje, alje samo jedan okvir, iji ispravan prijem raunalo potvruje blokom potvrivanja (ACK) (slika b), a ako nema, vraa kontrolu veze raunalu (EOT) (slika c).</p> <p>Slika a) TPOLL TPOLL Tpodatkovnog_okvira TACK TEOT</p> <p>Slika b)</p> <p>Slika c)</p> <p>a) Odrediti kolika je maksimalna propusnost veze za taj protokol u sluaju da na vezi nema pogreaka pri prijenosu, a vrijeme propagacije signala je zanemarivo. (Napomena: propusnost e biti maksimalna kad sve stanice odgovaraju na proziv i tada alju okvir maksimalne veliine.)</p> <p>b) Kolika e biti propusnost veze u sluaju da svaka druga stanica ima podatke za slanje i tada alje maksimalnu veliinu okvira, a broj stanica je paran. c) Kolika e biti propusnost veze u sluaju da svaka druga stanica ima podatke za slanje i tada ne alje maksimalnu veliinu okvira, a broj stanica je paran. Prosjena veliina podatkovnog okvira neka je 750 bitova. d) Odrediti kolika je maksimalna propusnost veze za taj protokol za sluaj da je relativan broj pogreno prenijetih bitova (BER) 10-5 . e) Odrediti kolika je propusnost veze za informacijske bitove (brzina prijenosa informacijskih bitova, TRIB), ako je duina zaglavlja poruke (C) 50 bajtova, a ostatak (1.200 bajtova) su informacijski bitovi. (Zadatak je na seminarima rjeavan sa neto drugaijim vrijednostima: Na vodu s vietokastim spojem (multipoint) s raunalom koje proziva spojeno je 6 (N) prozivanih raunala. Neka je vrijeme prozivanja (vrijeme koje protekne od trenutka kada prethodni vor zavri slanje, do trenutka kada slijedei vor moe zapoeti slanje) 0,1s (tpoll). Neka je 1000 (M) maksimalan broj bitova koji bilo koji vor smije slati.) Rj. k=10kb/s N stanica Mpoll=48b Mack=48b Mpo=1250B=10000b Tpoll=Mpoll/k=48b/10*103b/s=4.8ms Tack=Mack/k=Tpoll=4.8ms Tpo=Mpo/k=10000b/10000b/s=1s a)Pprop=M/T=(N*Mpo)/(N* (Tpoll+Tpo+Tack))=10000b/1.0096s=9905b/s (9904,91) b)Pprop=((N/2) *Mpo)/((N/2) *(Tpoll+Tpo+Tack)+(N/2) * (Tpoll+Teot))= =10000b/1.0192s=9812b/s (9811,62) c)Mpo=750b P=(M*k)/(2Mpoll+M+Mack+Meot)=(104b/s*750b)/(2*48b+750b+48b+48b)=7961,78b/s d)BER=10-5 Pmax=((M/1-p)*k)/(Mpoll+M+Mack)=(M*k)/((1-M*BER)*(Mpoll+M+Mack))=(104b*104b/s)/((110000*10-5)*(48b+104b+48b))=11005.45b/s e)Minf=1200B=9600b TRIB=(br. inf. bitova)/(ukupno vrijeme prijenosa svih bitova)=9600b/1.0096s=9509b/s (9508.72b/s) 12.Bankarski alterski terminal povezan je s raunalom ISDN vodom kapaciteta (k) 64 kb/s. Relativan broj pogreno prenijetih bitova vodom (BER) neka je 10-4. U vrijeme vrnog optereenja terminalom se ostvaruje jedna transakcija u minuti. Izgled transakcije je prikazan na slici. (Napomena: u zaglavlje su ukljueni i zatitni bitovi., odn. bajtovi)ZAGLAVLJE (50B) TIP TRANSAKCIJE (2B) IZNOS (10B) BROJ RAUNA (10B) DATUM (6B) ID TRANSAKCIJE (8B)</p> <p>Izgled alterske transakcije terminal raunaloZAGLAVLJE (50B) BROJ RAUNA (10B) NOVO STANJE RAUNA (10B) ID TRANSAKCIJE (8B)</p> <p>Izgled alterske transakcije raunalo - terminal a) Odrediti faktor iskoritenja voda kod vrnog optereenja. b) Koliko bi se terminala moglo spojiti na isti vod? c) Odrediti propusnost voda za informacijske bitove (TRIB) i omjer TRIB/k! to pokazuje taj omjer?</p> <p>Rj. k=64kb/s BER=10-4 Izgled alterske transakcije terminal raunalo=&gt;86B=688b Izgled alterske transakcije raunalo terminal=&gt;78B=624b a)T=(688+624)/(64*103)=0.0205 T'=688/(k*(1-688*BER))+624/(k*(1-624*BER))=0.0219s fiv=T'/60=0.000365s b)n=0.7/fiv=1779,98 n=1779 c)TRIB= ( 288+224)/T'=1457534.247b/s TRIB/k=22773.9726 (koliko se od kapaciteta voda koristi za inf. bitove) 13.Putem bankarskog alterskog terminala provode se transakcije uplate i isplate, u prosjeku jedna transakcija u minuti. Terminal je povezan s udaljenim raunalom dvosmjernim (FDX) vodom kapaciteta 10 kb/s, na kojem se koristi protokol podatkovne veze HDLC normalni nain odziva. BER voda je 10-6. Protokoli koji se koriste na viim razinama su IP i TCP. Zaglavlje IP paketa se sastoji od 20 bajtova. Zaglavlje TCP segmenta ima takoer 20 bajtova. Prosjeno vrijeme obrade jedne transakcije u raunalu je 10 ms. Vod se jednim dijelom ostvaruje satelitskim sustavom, tako da je udaljenost izmeu raunala i terminala 30.000 km. (Brzina prostiranja (propagacije) seignala je 300.000 km/s.) a)Skicirati razmjenu HDLC okvira vodom, ako je od uspostavljanja HDLC veze do trenutka u kojem ete skicirati prvi okvir raunalo (primarna stanica) poslalo pet informacijskih okvira, a terminal sedam informacijskih okvira, b) Odrediti koliko bi terminala mogao posluiv...</p>