Esercitazioni
Esercitazioni
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Esercitazione - 1
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Esercitazione 1
Obiettivi dell’esercitazione
Comprensione meccanismi di trasmissione dell’informazione su una
rete che utilizza come tecnica di commutazione la Commutazione di
Pacchetto
Esercitazioni
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3
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Richiami Teoria
Componenti di Ritardo di un pacchetto
Tempo di Trasmissione TTX = periodo di tempo in cui il
trasmettitore è impegnato ad inviare i bit del pacchetto sul canale.
La durata del tempo di trasmissione è il rapporto tra il numero di bit
di cui è composto il pacchetto e la velocità di trasmissione espressa
in bit/s
Tempo di Propagazione TP = tempo necessario ad ogni bit (più
precisamente al segnale che lo rappresenta) per percorrere il
canale fino al nodo successivo.
Esercitazioni
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Componenti di Ritardo di un pacchetto
TX = tempo che intercorre tra dall’inizio della trasmissione di un
pacchetto di dimensioni pari a b bit fino all’avvenuta completa
ricezione al nodo successivo
b = dimensione in bit del pacchetto
r = velocità di trasmissione in bit/s
l = lunghezza canale trasmissivo
c’ = 2/3 velocità luce ( 3.108 m/s ) = 2.108 m/s
Esercitazioni
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Store-and-forward (memorizza e inoltra)
I Nodi di Commutazione intermedi operano in modalità store-andforward . Un pacchetto trasmesso sul canale entrante deve essere
completamente ricevuto prima di poter essere inoltrato sul canale di
uscita.
Al termine della fase di Ricezione il pacchetto viene elaborato per
verificare la correttezza del dato e determinare il canale di
instradamento. Questo Te , tempo di elaborazione, può variare da
pacchetto a pacchetto, viene comunque considerato costante e
trascurabile rispetto agli altri tempi di ritardo
Esercitazioni
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Queueing (memorizza e inoltra)
I pacchetti pronti per essere inoltrati devono attendere prima di
essere trasmessi. Questo tempo di attesa in coda Tq dipende in
media dal carico del canale di uscita.
La memoria di uscita normalmente utilizza una politica FIFO ( First
In First Out), i pacchetti vengono inoltrati nell’ordine con cui sono
stati ricevuti
Esercitazioni
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Dimensionamento Pacchetto
Una Protocol Data Unit (PDU) è l'unità d'informazione o
pacchetto scambiata tra due peer entities in un protocollo di
comunicazione di un'architettura di rete a strati.
La PDU è composta da:
Protocol Control Information (PCI), ovvero le informazioni di
controllo quali, per esempio gli indirizzi, i numeri di sequenza e i
flag; la PCI è generalmente posta in testa alla PDU (header) o in
coda (trailer);
Service Data Unit (SDU), ovvero i dati da trasmettere. La SDU
costituisce il payload della PDU ed è generalmente ottenuta a
partire dalle PDU degli strati più in alto nella pila protocollare.
Esercitazioni
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Esercizio A-1
Si consideri una topologia di rete lineare composta da un singolo
canale con velocità di trasmissione pari a 1 Mbit/s [fig. 1.2].
Il nodo S deve trasmettere un file di dimensioni pari a 9500 byte
verso il nodo D.
Date le ipotesi sotto indicate si determini il tempo necessario
affinchè il nodo D riceva completamente il file
Esercitazioni
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Esercizio A-1 - Ipotesi
• Non vi sono errori di trasmissione
• Tempo di propagazione del Canale pari a 5 ms
• dimensione max dei pacchetti trasmessi sul canale pari a 1500
byte (si trascurino le intestazioni)
Esercitazioni
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Esercizio A-1 - Soluzione
t. Trasmissione = t. Trasmissione Pacchetti + t. Propagazione
Numero Pacchetti (*) >> 9500 byte /1500 byte = 6 con resto 500 byte
Velocità Trasmissione = 1Mb/s cioè 10-6 s x bit
Pacchetto 1500 byte >> 1500 x 8 x 10-6 = 12 103 x 10-6 = 12 ms
Pacchetto 500 byte >> 500 x 8 x 10-6 = 4 103 x 10-6 = 4 ms
Tempo Trasmissione = 6 x 12 ms + 1 x 4 ms + 5 ms = 81 ms
(*) = Data l’ipotesi di trascurare le intestazioni lo stesso risultato si ha eseguendo il calcolo sui
9500 byte
Esercitazioni
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Esercizio A-2
Si consideri una topologia di rete lineare composta da una
sequenza di due canali con velocità di trasmissione pari a 1
Mbit/s [fig. 1.3].
Il nodo S deve trasmettere un file di dimensioni pari a 9500 byte
verso il nodo D attraverso il nodo intermedio N che opera in
modalità store-and-forward.
Date le ipotesi sotto indicate si determini il tempo necessario
affinchè il nodo D riceva completamente il file
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Esercizio A-2 - Ipotesi
• Non vi sono errori di trasmissione
• I tempi di elaborazione del nodo N sono trascurabili
• Il nodo N ha capacità di memorizzazione infinita
• La lunghezza del primo canale è pari a 400 Km, la lunghezza
del secondo canale è pari a 600 Km
• Dimensione max dei pacchetti trasmessi sul canale pari a 1500
byte (si trascurano le intestazioni)
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Esercizio A-2 - Soluzione
Calcolo Tempo Propagazione
2/3 velocità luce nello spazio libero >> (2/3) . 3 . 108 m/s = 2.108 m/s
400 km = 4 105 m ->> 4 105 m / 2 108 m/s = 2 10-3 s = 2 ms
600 km = 3 ms
Tempi di Progagazione :
Canale S-N = 2 ms Canale N-D = 3 ms
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Esercizio A-2 - Soluzione
Calcolo Tempo Trasmissione
6 Pacchetti da 1500 byte + 1 Pacchetto da 500 byte
Velocità Trasmissione 1 Mb/s = 10-6 s x bit
1500 x 8 x 10-6 = 12 10-3 = 12 ms
500 x 8 x 10-6 = 4 10-3 = 4 ms
Tempo Tx Pacchetto1500 byte
Tempo Tx Pacchetto 500 byte
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Esercizio A-2 - Soluzione
Diagramma temporale
Esercitazioni
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Esercizio A-2 - Soluzione
Diagramma temporale
A - Tempo di Propagazione
Pacchetto 1 (2 ms)
B - Tempo di
Trasmissione/Ricezione
Pacchetto 1 (12 ms)
B
A
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Esercizio A-2 - Soluzione
Tempo di Propagazione tratta S-N = 2 ms
Tempo di Propagazione tratta N-D = 3 ms
Tempo di Trasmissione Pacchetto 1500 = 12 ms
Tempo di Trasmissione Pacchetto 500 = 4 ms
T-Prop (2 ms) + T-Trasm (12 ms) +
T-Prop (3 ms) + T-Trasm (12 ms)
T-Trasm (12 ms) = 41 ms
T-Trasm (12 ms) = 53 ms
T-Trasm (12 ms) = 65 ms
T-Trasm (12 ms) = 77 ms
T-Trasm (12 ms) = 89 ms
T-Trasm (4 ms) = 93 ms
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Esercizio A-2- Soluzione
Diagramma temporale
74 ms
78 ms
86 ms
NOTARE: Il pacchetto 7 viene memorizzato nel nodo N in attesa della fine
della trasmissione del pacchetto 6
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Esercizio A-3
Si consideri una topologia di rete lineare composta da due canali
con velocità di trasmissione pari,rispettivamente, a 1 Mbit/s e
250 kbit/s [fig. 1.5].
Il nodo S deve trasmettere un file di dimensioni pari a 9500 byte
verso il nodo D attraverso il nodo intermedio N che opera in
modalità store-and-forward.
Date le ipotesi sotto indicate si determini la percentuale del file
persa a causa della mancanza di memoria libera nel nodo
intermedio
Esercitazioni
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Esercizio A-3 - Ipotesi
• Non vi sono errori di trasmissione
• I tempi di elaborazione del nodo N sono trascurabili
• Il nodo N può memorizzare al max 2 pacchetti
(indipendentemente dalle loro dimensioni), compreso il
pacchetto di trasmissione
• Un pacchetto ricevuto quando la memoria è completamente
occupata è scartato e quindi perso
• I tempi di Propagazione sono pari a 2 ms per il primo canale e
3 ms per il secondo canale
• La dimensione max dei pacchetti trasmessi sul canale è pari a
1500 byte ( si trascurano le intestazioni )
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Esercizio A-3 - Soluzione
Esercizio 3- Soluzione
S-N
2 ms + 12 ms = 14 ms
14 ms + 12 ms = 26 ms
26 ms + 12 ms = 38 ms
• T-Prop=2ms
• T-Trasm(1500)=12ms
• T-Trasm(500)=4ms
N-D
• T-Prop=3ms
• T-Trasm(1500)=48ms
• T-Trasm(500)=16ms
38 ms + 12 ms = 50 ms
50 ms + 12 ms = 62 ms
62 ms + 12 ms = 74 ms
74 ms + 4 ms = 78 ms
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Esercizio A-3 - Soluzione
Esercizio 3- Soluzione
•Il nodo N termina la ricezione del pack-1 a 14 ms
•Il pack-1 viene trasmesso al nodo D da 14 ms a
62 ms.
•Nell’intervallo di tempo 14-62 ms il nodo N riceve
i pack-2-3-4-5.
•Il pack-2 viene memorizzato i pack-3-4-5
vengono persi.
•All’istante 62ms termina trasmissione pack-1 da
N a D, inizia la trasmissione pack-2
Esercitazioni
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Esercizio A-3- Soluzione
Esercizio 3- Soluzione
•All’istante 62ms termina trasmissione pack-1
da N a D, inizia la trasmissione pack-2.
•Nel nodo-N si libera spazio per un nuovo pack.
•Il nodo-N riceve Pack-6 mentre è in corso la
trasmissione pack-2 (62 ms – 110 ms).
•Sono PERSI i pack-3-4-5-7
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Esercizio A-3- Soluzione
Esercizio 3- Soluzione
I pack persi sono 3-4-5-7
(pack 3-4-5 dim 1500) -> 1500 x 3 =4500
(pack 7 dim 500) 500 x 1 = 500
Totale persi = 5000 bytes
Pari a (5000/9500)*100 = 52,6 %
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Esercizio A-4
Si consideri una topologia di rete lineare, analoga alla topologia
descritta nell’esercizio precedente, composta da due canali con
velocità di trasmissione pari, rispettivamente, a 250 kbit/s e 1
Mbit/s.
Sotto le stesse ipotesi dell’esercizio 3, si determini la percentuale
del file che è persa dalla rete ed il tempo che trascorre dall’inizio
della trasmissione all’istante in cui l’ultimo pacchetto è
completamente ricevuto dal nodo D
Esercitazioni
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Esercizio A-4 - Soluzione
Esercizio 4 - Soluzione
S-N
• T-Prop=3ms
• T-Trasm(1500)=48ms
• T-Trasm(500)=16ms
N-D
• T-Prop=2ms
• T-Trasm(1500)=12ms
• T-Trasm(500)=4ms
Nessun pacchetto è perso nella
rete
Ultimo pack trasmesso
Tempo Trasmissione = 313 ms
( T-Prop S-N)
3 ms
( T-Trasm 1500 bytes )
48 ms x 6 = 288
( T-Trasm 500 bytes )
16 ms x 1 = 16
( T-Prop N-D)
2 ms
( T-Trasm 1500 bytes )
ininfluente
( T-Trasm 500 bytes )
4 ms x 1 = 4
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Esercitazione - 2
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Esercitazione 2
Obiettivi dell’esercitazione
a.Comprensione meccanismi di trasmissione dell’informazione su
una rete che utilizza come tecnica di commutazione la
Commutazione di Pacchetto
b.Scelta dimensionamento fisso-variabile del Pacchetto
c.Approfondire caratteristiche Protocolli denominati “ad accesso
casuale”
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Esercizio A-5
Si consideri una topologia di rete rappresentata in [fig. 1.7]. I
nodi Sa e Sb devono trasmettere un file di 6000 byte verso il
nodo D attraverso un nodo intermedio N operante in modalità
store-and-forward.
Date le ipotesi sotto indicate si determinino gli istanti di tempo in
cui i file da Sa e Sb sono completamente ricevuti in D
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Esercizio A-5 - Ipotesi
• Non vi sono errori di trasmissione
• I tempi di elaborazione del nodo N sono trascurabili
• Le memorie di uscita del nodo intermedio N sono di tipo FIFO
(First-In-First-Out)
• I tempi di Propagazione su ciascun canale sono pari a 2 ms
• La dimensione max dei pacchetti trasmessi sul canale è pari a
1500 byte ( si trascurano le intestazioni )
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Esercizio A-5 - Soluzione
T-Prop = 2ms
Sa- N (600 kbit/s) (6.105 bit/s)
T-Trasm(1500) = 20 ms
Sb- N (1 Mbit/s) (1.106 bit/s)
T-Trasm(1500) = 12 ms
N – D (500 kbit/s) (5.105 bit/s)
T-Trasm(1500) = 24 ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Esercizio A-5 - Soluzione
42 ms - Sa(2)
22 ms - Sa(1)
82 ms - Sa(4)
62 ms - Sa(3)
2 ms (T-Prop)
Sa-N
T-Trasm=20 ms
N
Sb-N
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
T-Trasm=12 ms
2 ms (T-Prop)
50 ms - Sb(4)
14 ms - Sb(1)
26 ms - Sb(2)
38 ms - Sb(3)
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
33
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Esercizio A-5 - Soluzione
Sequenza di arrivo:
t
1 – Sb[1]
2 – Sa[1]
3 – Sb[2]
4 - Sb[3]
5 – Sa[2]
6 – Sb[4]
7 – Sa[3]
8 – Sa[4]
Nodo N incomincia a trasmettere verso D a
partire da 14 ms, 2 ms tempo di propagazione.
I pack vengono trasmessi nell’ordine in cui
vengono ricevuti. Tempo di trasmissione del pack
da 1500 bytes è di 24 ms.
Ultimo pack Nodo Sb che raggiunge D è il 6^.
Tempo = 14 + 6*24 + 2(*) = 160 ms
Ultimo pack Nodo Sa che raggiunge D è l’ 8^.
Tempo = 14 + 8*24 + 2(*) = 208 ms
(*)=tempo propagazione da N a D
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Richiami Teoria
Tempo di ritardo trasmissione di un pacchetto
tTOT che intercorre dall’inizio della trasmissione di un pacchetto P di
dimensioni b bit da un Nodo sorgente ad un Nodo destinazione.
Attraversando n Nodi intermedi e n+1 canali di trasmissione,
ciascuno con velocità di trasmissione ri bit/s e lunghezza li (tempo
propagazione pari a c’) su una rete con topologia lineare
CANALE
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
35
NODO
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Richiami Teoria
Commutazione pacchetto
Tecnica di accesso multiplo a ripartizione nel tempo, utilizzata
per condividere un canale di comunicazione tra più Nodi in modo
non deterministico, specificamente concepita per il trasporto di dati
in forma pacchettizzata
Commutazione circuito
Tecnica di reale connessione fisica tra due stazioni comunicanti
realizzata attraverso la connessione di nodi intermedi sulla rete
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
36
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Richiami Teoria
Circuito virtuale (Virtual Circuit VC)
Un VC è normalmente un servizio orientato alla connessione cioè
con una modalità di trasferimento a circuito fisso dedicato tra due
nodi, per il quale però il trasporto informativo consiste non in
flusso continuo di dati oppure suddivisi in slot e trame (TDM), ma
nel trasferimento di una sequenza di pacchetti di dati (in formato
tipicamente digitale) a richiesta o domanda dell'utente.
Compromesso ideale tra Commutazione di Circuito e
Commutazione di Pacchetto (si preserva il link statico, ma i dati
sono pacchettizzati e trasmessi su domanda, senza
preassegnazione)
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Esercizio A-6
Si consideri una topologia di rete lineare che collega un nodo S
ad un nodo D mediante due nodi intermedi che operano in
modalità store & forward. La rete è quindi composta da C=3
canali, con velocità di trasmissione pari a r=1Mbit/s.
Il nodo S trasmette un file di dimensione pari a F=8000 byte,
diviso in M=8 pacchetti con intestazione pari a H byte, verso il
nodo D.
Si supponga che i tempi di propagazione e di elaborazione nei
nodi store & forward siano trascurabili
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Esercizio A-6 - Domande
1. Si calcoli il tempo di trasferimento totale del file :
• Se la rete opera in commutazione di pacchetto con
servizio datagram con h=40 byte
• Se la rete opera in commutazione di pacchetto con
servizio circuito virtuale, con h=20 byte e ipotizzando che
il tempo necessario a stabilire un circuito virtuale tra i nodi
S e D sia pari a tcv
2. Si determini il valore tcv necessario affinchè i tempi di
trasferimento del file con servizio datagram e a circuito
virtuale siano di pari durata
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Esercizio A-6 - Soluzione
Per calcolare il tempo di trasferimento applichiamo la formula
sopra riportata.
Consideriamo :
• Tutti i pacchetti hanno pari dimensione
• Tutti i Canali hanno pari velocità di trasmissione
• Tempo di propagazione trascurabile
Dimensione singolo Pacchetto B = (F/M + h) bit
dove :
F = Numero totale bit da trasferire
M = Numero Pacchetti
h = bit di intestazione
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Esercizio A-6 – Soluzione-1
tTOT = C . B/r + ( M-1 ) . B/r = B/r . ( M + C -1 )
Tempo necessario per
trasmettere il 1^ pack
attraverso C canali +
tempo necessario per
ricevere gli (M-1) pack
che procedono accodati
Tempo necessario per
trasmettere il 1^
Pacchetto attraverso C
canali divisi da Nodi che
operano in modalità
Store-and-Forward
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Tempo necessario per ricevere
i rimanenti (M-1) pacchetti che
procedono accodati al primo e
sono ricevuti di seguito
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Esercizio A-6 – Soluzione-2 ( in alternativa)
tTOT = M . B/r + ( C-1 ) . B/r
Tempo di trasmissione
del 1^ pack su TUTTI i
Canali + tempo di
propagazione dell’ultimo
pack sui rimanenti (C-1)
canali
Tempo di
Trasmissione di tutti i
Pacchetti sul 1^
Canale
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
42
Tempo di propagazione
dell’ultimo pacchetto sui
rimanenti C-1 canali
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Esercizio A-6 – Soluzione-3
Si determini il valore tcv necessario affinchè i tempi di trasferimento del file con servizio
datagram e a circuito virtuale siano di pari durata
Commutazione di Pacchetto servizio datagram B=1040 byte
>> T. Trasferimento Totale = 1040 . 8 . 10 -6 . (8+3-1) = 83.2 ms
Commutazione di Circuito B=1020 byte
>> T. Trasferimento Totale = 1020 . 8 . 10 -6 . (8+3-1) = 81.6 ms
a cui si aggiunge un tcv (tempo di apertura del circuito
virtuale)
Tempi uguali
83.2 ms = tcv + 81.6
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
43
tcv=1.6 ms
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Richiami Teoria
Protocolli ad Accesso Casuale
Protocolli ad accesso Casuale prevedono un accesso non
coordinato al mezzo fisico da parte degli host.
Trasmissioni contemporanee generano un evento denominato
collisione che rende necessaria la ritrasmissione dei dati da parte
degli host coinvolti nella collisione.
La ritrasmissione avviene con un delay scelto in modo casuale per
ridurre la probabilità che si verifichi nuovamente la collisione
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Richiami Teoria
Protocollo CSMA/CSMA-CD (Carrier Sense Multiple
Access)(Carrier Detect)
Nel protocollo CSMA un host che deve trasmettere ascolta
preventivamente il canale, se è libero trasmette.
Se lo sente occupato ritarda la trasmissione secondo queste 3
varianti :
 0-persistente. Host attende tempo casuale e riprova
 1-persistente. Host attende che il canale sia libero e inizia
immediatamente la sua trasmissione
 p-persistente. Host attende che il canale sia libero e inizia
immediatamente la sua trasmissione con probabilità p
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Richiami Teoria
Protocollo CSMA/CSMA-CD (Carrier Sense Multiple
Access)(Carrier Detect)
Nel protocollo CSMA la collisione è rilevata dalla mancata ricezione
della trama di conferma ACK
Nel protocollo CSMA-CD l’host che trasmette un pacchetto rimane
in ascolto sul canale per rilevare l’eventuale trasmissione di altri
host. Se accade ciò l’host interrompe la trasmissione e ritrasmette
dopo un tempo casuale.
Nel protocollo Ethernet (CSMA-CD 1-persistente) gli host che
rilevano collisione inviano in rete una sequenza di jamming per
segnalare a tutti che la sequenza appena trasmessa è da scartare
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Esercizio A-7
Si consideri una rete composta da un mezzo fisico broadcast,
con velocità di trasmissione pari a 10Mbit/s, su cui sono attestati
3 host che accedono al canale utilizzando il protocollo CSMA 1persistente [fig. 2.1]
Gli Host A e B sono separati da un cavo di lunghezza pari a
s=600 m, mentre l’host C è equidistante da A e B.
L’host A inizia a trasmettere una trama di dimensioni pari a 64
byte all’istante t0, mentre l’host B ha una trama di dimensioni pari
a 400 byte pronta per la trasmissione all’istante t1 = t0 + 2 µs
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
47
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Esercizio A-7
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
48
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Esercizio A-7 - Domande
• L’host B inizia la trasmissione della trama oppure il
meccanismo di ascolto preventivo previsto nel protocollo CSMA
inibisce la trasmissione della trama fino al termine della
trasmissione della trama trasmessa dall’host A ?
• In caso di trasmissione da parte dell’host B, si verifica una
collisione ?
• Per quale intervallo di tempo l’host C rileva il canale occupato (
considerando solo la prima trasmissione della trama e non le
eventuali successive ritrasmissioni ) ?
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
49
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Esercizio A-7 – Soluzione-1
Tempo propagazione A-B :
6.102 / 2 . 108 = 3 10-6 = 3 µs
Quindi B inizia a trasmettere e le
trame di A e B collidono
Nodo A trasmette 64 byte :
tTX = 64.8 / 107 = 51.2 µs
Nodo B trasmette 400 byte:
tTX = 400.8 / 107 = 320 µs
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
50
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Esercizio A-7 – Soluzione-2
Nodo C rileva canale occupato
da t0 + 1.5 µs
a t0 + 322 s + 1.5 µs
1.5 µs tempo di propagazione
tratta A-C e B-C
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
51
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Esercizio A-8
Si consideri una rete composta da un mezzo fisico broadcast,
con velocità di trasmissione pari a 10Mbit/s, su cui sono attestati
3 host che accedono al canale utilizzando il protocollo CSMA 1persistente [fig. 2.1]
Gli Host A e B sono collegati mediante un cavo di lunghezza pari
a d=600 m, mentre l’host C è equidistante da A e B.
Si ipotizzi che un Host attenda che il canale resti libero per 5 µs
prima di iniziare la propria trasmissione ( tempo necessario per
verificare la disponibilità del canale ).
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
52
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Esercizio A-8
Gli host inviano trame di dimensioni pari a 64 byte secondo il
seguente processo di generazione:
 Host A ha una trama pronta all’istante t0
 Host B ha una trama pronta all’istante t1 = t0 + 5 µs
 Host C ha una trama pronta all’istante t2 = t0 + 20 µs
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
53
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Esercizio A-8 - Domande
 Si verificano delle Collisioni ?
 In caso affermativo, quali host sono coinvolti nella collisione
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
54
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Esercizio A-8 – Soluzione-1
1.5
µs
t0
5
µs
1.5
µs
t0
6.5
µs
5
µs
8 µs
51.2 µs
Tempo propagazione A-C o C-B:
3 102 / 2 108 = 1.5 µs
Tempo TX 64 byte :
tTX = 64.8 / 107 = 51.2 µs
10 µs
Inizio Tx-B
57.7 µs (6.5+51.2)
59.2 µs (8+51.2)
59.2 µs (8+51.2)
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
55
B non collide con la
trasmissione di A perché
a 8 µs arriva 1^bit di A
quindi B (che inizierebbe
a 10 µs) si accorge canale
occupato
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Esercizio A-8 – Soluzione-2
1.5
µs
t0
5
µs
1.5
µs
6.5
µs
t0
5
8µs
µs
10 µs
57.7 µs (6.5+51.2)
5
µs µs (57.7+5)
62.7
Collidono B e C perché
iniziano a trasmettere
contemporaneamente a
64.2 µs
59.2 µs (8+51.2)
5
µs
64.2 µs (59.2+5)
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
B non collide con la
trasmissione di A perché
a 8 µs arriva 1^bit di A
56
C si accorge del canale
libero a 6.5 +51.2=57.7 µs
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Esercizio A-9
Si consideri una rete composta da un mezzo fisico broadcast,
con velocità di trasmissione pari a 10Mbit/s, su cui sono attestati
3 host che accedono al canale utilizzando il protocollo
CSMA/CD.
Gli host A e B sono separati da 2000 m di cavo, C è equidistante
da A e B.
Si ipotizzi che un host attenda che il canale resti libero per 5 µs
prima di iniziare la propria trasmissione ( tempo necessario per
verificare la disponibilità del canale ).
Si ipotizzi che il tempo necessario per rilevare la collisione sia
pari a 2 µs e che l’host interrompa immediatamente le
trasmissione non appena rilevata la collisione
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
57
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Esercizio A-9 - Domande
L’host A ha una trama pari a 64 byte pronta per la trasmissione
all’istante t0, mentre l’host B ha una trama di 400 byte pronta per
la trasmissione all’istante t1 = t0 +5 µs
Si risponda alle seguenti domande:
1. L’host B inizia la trasmissione della trama ?
2. In caso affermativo, si verifica una collisione e, se si, questa è
rilevata ?
3. Per quale intervallo di tempo l’host C rileva il canale occupato ?
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
58
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Esercizio A-9 – Soluzione-1
10 µs
t0
t0
5
µs
5
µs
5
µs
10 µs
20 µs
22 µs
15 µs
17 µs
Tempo propagazione A-B :
2 103 / 2 108 = 10 µs
Tempo A-TX 64 byte :
tTX = 64.8 / 107 = 51.2 µs
Tempo B-TX 400 byte :
tTX = 400.8 / 107 = 320 µs
A inizia a Ricevere
B inizia a Trasmettere
Dopo 2 µs A interrompe
Dopo 2 µs B interrompe
Fine teorica Tx A = 56.2 s
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
59
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Esercizio A-9 – Soluzione-2
t0
t0
5
µs
5
µs
5
10 µs
µs
10 µs
20 µs
22 µs
22 µs
17 µs
15 µs
Il Nodo C è impegnato a
partire da
t0 + 10 µs
fino a
t0 + 27 µs
Per un totale di 17 µs
27 µs
B inizia a Trasmettere
Dopo 2 µs A interrompe è in Tx
Fine teorica A-Tx = 56.2 s
Dopo 2 µs B interrompe
Arrivo ultimo bit Tx da A
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
60
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Esercizio A-9 – Soluzione-3
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
61
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Esercizio A-9 – Soluzione-4
Risposte:
1. L’host B inizia la trasmissione della trama ?
R : SI
2. In caso affermativo, si verifica una collisione e, se si, questa è
rilevata ?
R : B rileva collisione a 15 µs e interrompe a 17 µs
A rileva collisione a 20 µs e interrompe a 22 µs
3. Per quale intervallo di tempo l’host C rileva il canale occupato
?
R : Per un totale di 17 µs
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
62
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Esercitazioni - 3
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
63
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Esercitazione 3
Obiettivi dell’esercitazione
a.Approfondire caratteristiche Protocolli denominati “ad accesso
casuale”
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
64
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Richiami Teoria
Protocolli ad Accesso Casuale
Protocolli ad accesso Casuale prevedono un accesso non
coordinato al mezzo fisico da parte degli host.
Trasmissioni contemporanee generano un evento denominato
collisione che rende necessaria la ritrasmissione dei dati da parte
degli host coinvolti nella collisione.
La ritrasmissione avviene con un delay scelto in modo casuale per
ridurre la probabilità che si verifichi nuovamente la collisione
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
65
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Richiami Teoria
Protocollo CSMA/CSMA-CD (Carrier Sense Multiple
Access)(Carrier Detect)
Nel protocollo CSMA un host che deve trasmettere ascolta
preventivamente il canale, se è libero trasmette.
Se lo sente occupato ritarda la trasmissione secondo queste 3
varianti :
 0-persistente. Host attende tempo casuale e riprova
 1-persistente. Host attende che il canale sia libero e inizia
immediatamente la sua trasmissione
 p-persistente. Host attende che il canale sia libero e inizia
immediatamente la sua trasmissione con probabilità p
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
66
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Richiami Teoria
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
67
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Richiami Teoria
0-persistent CSMA
La stazione che ha un pacchetto da trasmettere ascolta il canale. Se
lo rivela libero inizia la trasmissione. Se il mezzo è occupato, cessa
di ascoltare il canale e genera, in modo casuale, un tempo di backoff dopo il quale ritenterà l’accesso.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
68
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Richiami Teoria
0-persistent CSMA
In questo modo si riduce la probabilità che più stazioni accedano
contemporaneamente non appena il canale diventa libero.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
69
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Richiami Teoria
1-persistent CSMA
Ogni stazione ascolta il canale: se lo rivela libero trasmette subito,
altrimenti continua ad ascoltarlo finché non diviene libero e subito
dopo trasmette
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
70
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Richiami Teoria
1-persistent CSMA
PROBLEMA : se 2 stazioni generano un pacchetto durante la
trasmissione di A, attenderanno entrambe la fine della trasmissione
in atto e poi occuperanno entrambe il canale creando una collisione.
QUINDI questo sistema funziona con basso valore di traffico e quindi
la probabilità che due o più stazioni generino pacchetti durante una
trasmissione è molto bassa.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
71
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Richiami Teoria
p-persistent CSMA
Utilizzato su canali slotted, quando la larghezza degli slot è maggiore
o uguale al tempo di propagazione.
Se sente il canale LIBERO
 trasmette con probabilità p.
 Altrimenti non trasmette (quindi con probabilità q=1-p) e aspetta
la prossima slot. Se anche questa è idle trasmette o aspetta con
probabilità di nuovo p e q
•Se sente il canale OCCUPATO
 Se invece è occupato si comporta come se ci fosse stata una
collisione con una procedura di backoff
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
72
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Richiami Teoria
Protocollo CSMA/CSMA-CD (Carrier Sense Multiple
Access)(Carrier Detect)
Nel protocollo CSMA la collisione è rilevata dalla mancata ricezione
della trama di conferma ACK
Nel protocollo CSMA-CD l’host che trasmette un pacchetto rimane
in ascolto sul canale per rilevare l’eventuale trasmissione di altri
host. Se accade ciò l’host interrompe la trasmissione e ritrasmette
dopo un tempo casuale.
Nel protocollo Ethernet (CSMA-CD 1-persistente) gli host che
rilevano collisione inviano in rete una sequenza di jamming per
segnalare a tutti che la sequenza appena trasmessa è da scartare
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
73
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Esercizio A-10
Si consideri una rete composta da un mezzo fisico broadcast,
con velocità di trasmissione pari a 100Mbit/s (esercizio precedente 10
Mbit/s), su cui sono attestati 3 host che accedono al canale
utilizzando il protocollo CSMA/CD.
Gli host A e B sono separati da 2000 m di cavo, C è equidistante
da A e B.
Si ipotizzi che un host attenda che il canale resti libero per 5 µs
prima di iniziare la propria trasmissione ( tempo necessario per
verificare la disponibilità del canale ).
Si ipotizzi che il tempo necessario per rilevare la collisione sia
pari a 2 µs e che l’host interrompa immediatamente le
trasmissione non appena rilevata la collisione
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
74
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Esercizio A-10 - Domande
L’host A ha una trama pari a 64 byte pronta per la trasmissione
all’istante t0, mentre l’host B ha una trama di 400 byte pronta per
la trasmissione all’istante t1 = t0 +5 µs
Si risponda alle seguenti domande:
1. L’host B inizia la trasmissione della trama ?
2. In caso affermativo, si verifica una collisione e, se si, questa è
rilevata ?
3. Per quale intervallo di tempo l’host C rileva il canale occupato ?
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
75
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Esercizio A-10 – Soluzione-1
t0
t0
5
µs
5
µs
5
10 µs
µs
10 µs
10.12 µs
15 µs
17 µs
20 µs
Fine Tx A = 10.12 s
Tempo propagazione :
2 103 / 2 108 = 10 µs
Tempo A-TX 64 byte :
tTX = 64.8 / 108 = 5.12 µs
Tempo B-TX 400 byte :
tTX = 400.8 / 108 = 32.0 µs
B inizia a Trasmettere
B rileva COLLISIONE
Dopo 2 µs B interrompe
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
76
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Esercizio A-10 – Soluzione-2
t0
t0
5
µs
5.12 µs
5
µs
5
10 µs
µs
10 µs
20 µs
15 µs
A trasmette, arriva su B a 15 µs
B inizia a 10 µs quindi canale libero
>> collisione
B rileva collisione t0+15 µs e
interrompe a 17 µs
A finisce TX prima che arrivi Tx-B
quindi A non rileva collisione
17 µs
Fine Tx A = 10.12 µs
B inizia a Trasmettere
Dopo 2 µs B interrompe
22 µs
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
77
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Esercizio A-10 – Soluzione-3
t0
t0
5
µs
5
µs
5
10 µs
C inizia a rilevare canale
occupato t0 + 5 µs + 5 µs
C finisce di rilevare canale
occupato t0 + 17 µs + 5 µs
Totale = 12 µs
µs
10 µs
20 µs
17 µs derivano da t0 + 15µs
15 µs
17 µs
(tempo a cui arriva Tx-A) + 2 µs
delay prima di interruzione
Fine Tx A = 10.12 s
B inizia a Trasmettere
Dopo 2 µs B interrompe
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
78
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Esercizio A-10 – Soluzione-4
Risposte:
1. L’host B inizia la trasmissione della trama ?
R : SI
2. In caso affermativo, si verifica una collisione e, se si,
questa è rilevata ?
R : B rileva collisione a 15 µs e interrompe a 17 µs
A NON rileva collisone
3. Per quale intervallo di tempo l’host C rileva il canale
occupato ?
R : Per un totale di 12 µs
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
79
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Esercizio A-11
Si consideri una rete composta da un mezzo fisico broadcast,
con velocità di trasmissione pari a 100Mbit/s, su cui sono
attestati 3 host che accedono al canale utilizzando il protocollo
CSMA/CD.
Gli host A e B sono separati da una distanza d mentre C è posto
a distanza pari a d/4 dall’host A.
L’host A inizia la trasmissione di una trama di dimensioni pari a
800 byte all’istante t0, mentre l’host B ha una trama di dimensioni
pari a 1000 byte pronta alla trasmissione all’istante t1 = t0 + 5 µs.
In caso di collisione, questa è rilevata da un host in un tempo
pari a 2 µs. Quando un host ha terminato di rilevare una
collisione cessa immediatamente di trasmettere
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
80
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-11 - Domande
Si risponda alle seguenti domande:
1. Quale è il valore massimo di d che consente sia ad A che a B di
rilevare la collisione ?
2. Con il valore di d determinato, si calcoli quanto tempo dopo
l’avvenuta collisione l’host C rileva il canale libero ?
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
81
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Esercizio A-11 – Soluzione-1
t0
t0
5
µs
64 µs
tp
Tempo A-TX 800 byte :
tTX = 800.8 / 108 = 64 µs
Tempo B-TX 1000 byte :
tTX = 1000.8 / 108 = 80 µs
Tp = Tempo Propagazione Incognito
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
82
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Esercizio A-11 – Soluzione-2
A per rilevare collisione deve ricevere
t0
t0
5
µs
64 µs - 2 µs
almeno 2 µs prima che finisca (t0+64
µs)
Tx-B deve essere <= t0 + 64 µs - 2 µs
tp
64 µs
t0 + 64 µs - 2 µs=t0+5 µs + tP
tP = 64 µs - 2 µs - 5 µs = 57 µs
Vel.Propagazione = 2 . 108
d
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
83
= 2 . 108 . 57 µs = 11.400 m
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Esercizio A-11 – Soluzione-3
tp
t0
t0
5
µs
57 µs
64 µs - 2 µs
64 µs
78.24 µs
B rileva collisione t0+57µs+2µs =
t0+59µs
C finisce di ricevere tx da A a t0 +
(57/4)µs + 64 µs = t0 + 78.24 µs
59 µs
B trasmette fino a quando non rileva
collisione (57 µs +2 µs)
B-C arriva a t0 + (57)(3/4) µs + 57 µs +
+ 2 µs = 101.75 µs
C è libero da 101.75 µs
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
84
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-11 – Soluzione-4
Risposte:
1. Quale è il valore massimo di d che consente sia ad A che
a B di rilevare la collisione ?
R : d = 11.400 m
2. Con il valore di d determinato, si calcoli quanto tempo
dopo l’avvenuta collisione l’host C rileva il canale libero ?
R : C è libero da 101.75 µs
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
85
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-12
Si consideri una rete composta da un mezzo fisico broadcast,
con velocità di trasmissione pari a 10Mbit/s, su cui sono attestati
3 host che accedono al canale utilizzando il protocollo
CSMA/CD.
Gli host A e B sono collegati per mezzo di un cavo di lunghezza
pari a 4.000 m, mentre l’host C è equidistante da A e B.
Si ipotizzi che il tempo necessario a rilevare la collisione sia pari
a 2 µs.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
86
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-12 - Domande
Si risponda alle seguenti domande:
1. Quale è la dimensione minima Dmin delle trame trasmesse dagli
host della rete per garantire un corretto funzionamento del
protocollo CSMA-CD,ovvero un funzionamento che consente ad
un host che ha trasmesso una trama coinvolta in una collisione di
rilevarla ?
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
87
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-12 - Domande
2. Si ipotizzi che l’host A inizi a trasmettere una trama di dimensioni
pari a 4.Dmin all’istante t0 e che l’host B abbia una trama di
dimensioni pari a 10.Dmin pronta per la trasmissione all’istante
t1=t0+13µs. Si determini se l’host B inizia la trasmissione della
trama, e, in caso affermativo, quanti bit ha già trasmesso l’host A
nel momento in cui rileva la collisione ( e quindi interrompe la
trasmissione).
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
88
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-12 – Soluzione-1
t0
t0
Corretto funzionamento protocollo CSMACD presuppone che un host sia ancora in
fase di trasmissione della propria trama
per almeno 2 µs dopo la ricezione della
trama trasmessa da un altro host,
generante la collisione
Tab = 4 103 . 2 108 = 20 µs
propagazione
tempo di
Tmin = 2 . Tab + 2 µs
Tmin = 42 µs
Con velocità di 10 Mbit/s Trama = 420 bit
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
89
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-12 – Soluzione-2
t0
t0
t1=t0+13µs
t2=t0+20µs
Host A trasmetteTrama
4.Dmin=1640 bit
Host A Tx per 164 µs
Host B trasmette da 13µs a 22µs
t5=35µs
t4=20µs+2µs
t2=13µs+164µs
t=33µs
Il primo bit di B arriva ad A a 13µs
+ 20µs = 33µs
A rileva il conflitto ed interrompe a
33µs + 2µs = 35µs
Tx=35µs.107b/s = 350 bit
t3=33µs
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
90
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-12 – Soluzione-3
Risposte:
1. Quale è la dimensione minima Dmin delle trame
trasmesse dagli host della rete per garantire un corretto
funzionamento
R : 420 bit
2. Si determini se l’host B inizia la trasmissione della trama,
e, in caso affermativo, quanti bit ha già trasmesso l’host A
nel momento in cui rileva la collisione ( e quindi
interrompe la trasmissione).
R : SI, 350 bit
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
91
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-13
Si consideri una rete composta da un mezzo fisico broadcast,
con velocità di trasmissione pari a 100Mbit/s, su cui sono
attestati 4 host CSMA/CD che operano in modalità 1-persistente.
Gli host A e D sono separati da una distanza d ,A e C sono a
distanza d/2, e B è equidistante da A e C .
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
92
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Esercizio A-13
Si facciano le seguenti ipotesi :
• Una stazione trasmette se il mezzo rimane libero per 2 µs
• Le stazioni trasmettono solo trame di dimensione minima, pari
a 100 byte
• In caso di collisione, questa viene rilevata da un host in un
tempo di 2 µs, dopo il quale l’host cessa di trasmettere ed invia
una sequenza di jamming di 50 byte
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
93
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-13
Gli host A e la C iniziano a trasmettere una trama (ne inviano il
primo bit sul canale) all’istante t0=0.L’host B ha una trama pronta
per la trasmissione a t1=3µs; infine, l’host D ha una trama pronta
a t2=5µs.
Si calcoli il massimo valore di d tale per cui qualsiasi collisione è
rilevata. Con il valore di d appena determinato, si disegni un
diagramma temporale e si calcoli in quali istanti tB e tD,
rispettivamente, gli host B e D iniziano a trasmettere, indicando
se collidono tra loro
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
94
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Esercizio A-13 – Soluzione-1
Vel.Tx = 100 MBits/s = 108 bit/s
Frame 100 byte
Ttx= 8.102 . 10-8 = 8 .10-6 = 8µs tempo di trasmissione di una Frame
Durata min della frame per rilevare la collisione è Ttx,min = 2. td + 2 µs
td è il tempo di propagazione sul mezzo alla distanza d
Ora td = d / c’ da cui
Ttx,min - 2 µs = 2 . d / c’
(Ttx,min - 2 µs) . c’/2 = dmax
dmax = ( 8µs - 2 µs) . 2 108 / 2 [m/s] = 6 102 m
dmax = 600 m
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
95
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Esercizio A-13 – Soluzione-2
A e C iniziano a trasmettere una trama (ne inviano il primo bit sul canale) all’istante t0=0.
B ha una trama pronta per la trasmissione a t1=3µs; infine, D ha una trama pronta a t2=5µs.
t1=1.5µs
t0
t0
tAD = 6 102 / 2 108 s = 3 µs
t1=6.5µs
t1=
1.5µs
jamming
tAB = 2/3 tAD = 0.75 µs
tBC = 2/3 tAD = 0.75 µs
tCD = 1/2 tAD = 1.5 µs
tAC = 1/2 tAD = 1.5 µs
A e C iniziano a Tx a t0
B inizia a 3 µs
D inizia a 5 µs
t1=3.5µs = (1.5µs + 2µs)
t1=10.5µs
t1=7.5µs = (3.5µs + 4µs)
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
tAD = 6 102 [m] / c’ [m/s]
96
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Esercizio A-13 – Soluzione-3
t=1.5µs
t0
t0
t4=6.5µs =
(3.5 µs + 3 µs)
t1=1.5
µs
t5=8.25µs
(7.5 µs + 0.75 µs)
jamming
t7=10.5µs
(7.5 µs + 3 µs)
t8=12.5µs
(10.5 µs + 2 µs)
t3=7.5µs = (3.5µs + 4µs)
t6=10.25µs
(8.25 µs + 2 µs)
t2=3.5µs = (1.5µs + 2µs)
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
97
A e C iniziano a Tx
A rileva collisione a 1.5µs +
2µs e parte la sequenza di
jamming che dura 4µs
B deve iniziare a 3µs ma
canale occupato
D deve iniziare a 5µs ma
occupato da Tx A fino a
6.5µs
B trova libero a 7.5µs +
0.75µs aspetta 2µs e inizia
a Tx
T1 = A rileva collisione
T2 = A inizia JAMMING
T3 = Fine JAMMING di A
T4 = D riceve primo bit di A
T5 = B trova canale libero
T6 = B inizia a trasmettere
T7 = D riceve ultimo bit JAMMING
T8 = D inizia a trasmettere
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Esercizio A-13 – Soluzione-4
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
98
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Esercizio A-13 – Soluzione-5
Risposte:
1. Si calcoli il massimo valore di d tale per cui qualsiasi
collisione è rilevata.
R : d = 600 m
2. Con il valore di d appena determinato, si disegni un
diagramma temporale e si calcoli in quali istanti tB e tD,
rispettivamente, gli host B e D iniziano a trasmettere,
indicando se collidono tra loro
R : B =10.25µs D=12.5µs e collidono
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
99
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercitazioni - 4
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
100
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Esercitazione 4
Obiettivi dell’esercitazione
a.Approfondire caratteristiche Protocolli denominati “ad accesso
casuale”
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
101
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Esercizio A-14
Si consideri una rete composta da un mezzo fisico broadcast,
con velocità di trasmissione pari a 10Mbit/s, su cui sono attestati
3 host che accedono al canale utilizzando il protocollo
CSMA/CD.
Gli host A e B sono separati da una distanza d , mentre l’host C è
equidistante da A e B. Si consideri trascurabile il tempo
necessario a rilevare la disponibilità del canale : un host inizia a
tx non appena rileva canale libero.L’host A inizia la trasmissione
di una trama di 64 byte all’istante t0, mentre l’host B ha una
trama di 200 byte pronta per trasmettere all’istante t1=t0+4µs.
Una collisione è rilevata da un host in un tempo di acquisizione
pari a 2µs
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
102
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-14
Domande :
1. Il massimo valore di d che consente sia all’host A che all’host
B di rilevare la collisione
2. Con il valore di d determinato si calcoli per quanto tempo
l’host C rileva il canale occupato dall’inizio delle trasmissioni
di A e B e quando le trasmissioni di A e B terminano
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
103
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-14 – Soluzione-1
Tempo TX host A = 64 . 8 [bit] . 107[bit/s] = 51.2µs
Tempo TX host B = 200 . 8 [bit] . 107[bit/s] = 160µs
A iniziaTx all’istante t0 - B inizia Tx all’istante t0 +4µs
1.
B inizia a trasmettere dopo A, perché A rilevi la collisione il primo bit trasmesso
da B deve arrivare ad A all’istante = t0 + 51.2µs – 2µs.
Quindi
( t0 + 4µs + td ) <= (t0 + 51.2µs – 2µs)
d/c’ = 51.2µs - 2µs - 4µs = 45.2 µs
2 µs prima che A finisca di
Trasmettere
d = 45.2µs . 2 108 [m/s] = 9.040 m
Tempo di propagazione
primo bit da B
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
104
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Esercizio A-14 – Soluzione-2
d = 9040m
d/2 = 4520m
t0
tt00
A trasmette per 51.2µs
B trasmette per 160µs
44 µs
µs
Ta-start=t0+22.6µs
t3=t0+4µs+45.2µs=49.2µs
td= 45.2µs
td/2= 22.6µs
t1=t0+45.2µs
Tempo occupazione C
73.8µs – 22.6µs = 51.2µs
t2=t0+45.2µs+2µs=47.2µs
Primo bit tx da A arriva a B a t0 + 45.2µs
B smette di trasmettere a t2 = 47.2µs
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
105
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Esercizio A-14 – Soluzione-3
t0
t0
4 µs
t2=t0+4µs+45.2µs=49.2µs
A smette di trasmettere a t2 + 2 µs = 51.2µs
L’ultimo bit trasmesso da A arriva in C a
73.8µs
L’ultimo bit trasmesso da B arriva in C a
69.8µs
Ta-end=t0+22.6µs+51.2µs=73.8µs
Tb-end=t0+22.6µs+47.2µs=69.8µs
t4=t0+47.2µs+45.2µs=92.4µs
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
106
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Esercizio A-14 – Soluzione-4
Risposte:
1. Il massimo valore di d che consente sia all’host A che
all’host B di rilevare la collisione
R : d = 9.040 m
2. Con il valore di d determinato si calcoli per quanto tempo
l’host C rileva il canale occupato dall’inizio delle trasmissioni
di A e B e quando le trasmissioni di A e B terminano
R : C rileva canale occupato per (73.8 µs – 22.6µs)=51.2 µs
A termina a 51.2µs
B termina a 47.2µs
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
107
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-15
Si consideri una rete locale composta da un mezzo fisico
broadcast, con velocità di trasmissione pari a 10Mbit/s, su cui
sono attestati 3 host A, B e C che accedono al canale
utilizzando il protocollo CSMA/CD 1-persistente.
I 3 host sono collegati da un hub H [fig. 2.6]
I collegamenti tra host e hub sono realizzati con cavi UTP
(Untwisted Twin Pair) bidirezionali di lunghezza pari a La,Lb e Lc
Si consideri La pari a 500m e Lc pari a 200m
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
108
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Esercizio A-15
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
109
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Esercizio A-15
Si ipotizzi che:
• Un host attenda che il canale sia libero per 2µs prima di iniziare
la propria trasmissione, il tempo necessario all’acquisizione
dell’effettiva disponibilità di canale
• Un host impieghi 3µs per rilevare un’eventuale collisione
• L’hub introduca un ritardo di rigenerazione del segnale pari a
2µs
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
110
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-15
Ipotizzando che l’host A inizi a trasmettere il primo bit di una
trama di dimensioni pari a 1000 byte sul canale al tempo t0=0 e
che l’host B abbia una trama pronta per la trasmissione al tempo
t1=4µs, si risponda alle seguenti domande:
1. Si determini Lb,max , la lunghezza massima ammissibile del
cavo di collegamento dell’host B all’hub, ovvero la distanza
che garantisce che NON si verifichi una collisione tra le trame
di A e B
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
111
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Esercizio A-15
2. Se Lb=Lb,max + 50m (e quindi la collisione è inevitabile), qual è
la lunghezza minima in bit della trama trasmessa dall’host A
affinchè A rilevi la collisione?
3. Nelle condizioni indicate al punto 2 quanti bit corretti l’host C
riceve prima di ricevere il primo bit della trama soggetto alla
collisione?
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
112
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Esercizio A-15 – Soluzione-1
Tx 10 Mbit/s Trama 1000 byte = 8103 bit Tx = 8103[bit] / 107[bit/s]= 810-4s=800µs
La pari a 500m e Lc pari a 200m
Tempo propagazione La = 5102[m] / 2 108 [m/s] = 2.5µs
Tempo propagazione Lc = 2102[m] / 2 108 [m/s] = 1.0µs
Tempo rigenerazione hub H = 2µs
Tempo di rilevazione canale libero = 2µs
>> t0 Host A
1.
>> t1=4µs Host B
Condizione perché non ci sia collisione è che Host B rilevi la trasmissione
dell’Host A prima che Host B inizi la trasmissione
td,La + tHub + td,Lb <= 4µs + 2µs
Quindi td,Lb = 6µs – 2.5µs – 2µs = 1.5µs
Lb = 2 108[m/s] . 1.5 10-6[s] = 300 m
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
113
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Esercizio A-15 – Soluzione-2
Tx 10 Mbit/s Trama 1000 byte = 8103 bit Tx = 8103[bit] / 107[bit/s]= 810-4s=800µs
La pari a 500m e Lc pari a 200m
Tempo propagazione La = 5102[m] / 2 108 [m/s] = 2.5µs
Tempo propagazione Lc = 2102[m] / 2 108 [m/s] = 1.0µs
Tempo rigenerazione hub H = 2µs
Tempo di rilevazione canale libero = 2µs
2 . Allungando di 50m il td,Lb = 1.75µs
A rileva la collisione quando riceve 1^ bit trasmesso da B cioè dopo un tempo
pari a td,Lb + tHub + td,La + 3µs = 1.75µs + 2µs + 2.5µs + 3µs = 9.25µs
B inizia a trasmettere a 4µs + 2µs = 6µs
A deve trasmettere fino a quando riceve 1^ bit trasmesso da B >> 6µs + 9.25µs
= 15.25µs
Con velocità tx di 10 Mb/s in 15.25µs >> 15.25 10-6[s] . 107[bit/s] = 153 bit
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
114
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Esercizio A-15 – Soluzione-3
La pari a 500m, Lb pari a 350 m, Lc pari a 200m
Tempo propagazione La = 5102[m] / 2 108 [m/s] = 2.5µs
Tempo propagazione Lc = 2102[m] / 2 108 [m/s] = 1.0µs
Tempo propagazione Lb = 3.5102[m] / 2 108 [m/s] = 1.75µs
Tempo rigenerazione hub H = 2µs
Tempo di rilevazione canale libero = 2µs
3 . Primo bit trasmesso da A arriva a C con t0 + td,La + tHub + td,Lc
tA-C = 2.5µs + 2µs + 1.0µs = 5.5µs
Primo bit trasmesso da B arriva a C con t2 + td,Lb + tHub + td,Lc
tB-C = 6µs + 1.75µs + 2µs + 1µs = 10.75µs
C riceve bit per (10.75µs – 5.5µs) = 5.25µs = 5.25 10-6[s] . 107 [bit/s] = 53 bit
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
115
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-15 – Soluzione-4
Risposte:
1. Si determini Lb,max , la lunghezza massima ammissibile
del cavo di collegamento dell’host B all’hub, ovvero la
distanza che garantisce che NON si verifichi una
collisione tra le trame di A e B
R : Lb = 300 m
2. Se Lb=Lb,max + 50m (e quindi la collisione è inevitabile),
qual è la lunghezza minima in bit della trama trasmessa
dall’host A affinchè A rilevi la collisione?
R : 153 bit
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
116
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Esercizio A-15 – Soluzione-5
Risposte:
1. Nelle condizioni indicate al punto 2 quanti bit corretti
l’host C riceve prima di ricevere il primo bit della trama
soggetto alla collisione?
R : 53 bit
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
117
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Esercizio A-16
Si consideri una rete locale composta da quattro host A, B, C, e
D che accedono al canale utilizzando protocollo CSMA/CD 1persistente. I 4 nodi sono collegati ad un Hub (dispositivo H in
fig. 2.7). I collegamenti tra host ed hub sono realizzati medianti
cavi UTP bidirezionali di lunghezza pari a La, Lb, Lc e Ld
rispettivamente. La velocità di trasmissione è pari a 10 Mbit/s. Si
considerino La,Lb,Lc pari a 300m e Ld pari a 500m
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
118
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Esercizio A-16
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
119
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Esercizio A-16
Ipotesi:
• Un nodo attende che il canale resti libero per 2µs prima di
iniziare la propria trasmissione, tempo necessario ad acquisire
l’effettiva disponibilità del canale.
• un nodo impiega 3µs a rilevare un’eventuale collisione; quando
questo avviene, il nodo interrompe immediatamente la
trasmissione in corso
• l’hub introduce un ritardo di rigenerazione del segnale pari a
2µs
• tutte le trame hanno una dimensione pari a 800 byte
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
120
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Esercizio A-16
Il traffico generato dagli host si articola nel seguente modo
• L’host D inizia a trasmettere il primo bit di una trama al tempo t0
= 0 ( si ipotizzi D abbia già rilevato canale libero per 2µs)
• L’host A ha trama pronta per la trasmissione al tempo t1 = 2µs
• L’host B ha trama pronta per la trasmissione al tempo t2 = 3µs
• L’host C ha trama pronta per la trasmissione al tempo t3 = 11µs
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
121
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Esercizio A-16
Domande :
Si determinino gli istanti di tempo in cui gli host A, B, C e D
iniziano la trasmissione della propria trama e si indichino quali di
queste trasmissioni hanno successo, senza considerare
eventuali ritrasmissioni.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
122
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Esercizio A-16 – Soluzione-1
Tx 10 Mbit/s
Trama 800 byte = 6.4 103 bit Tx = 6.4103[bit] / 107[bit/s]= 6.4 10-4s=640µs
La, Lb, Lc pari a 300m e Ld pari a 500m
Tempo propagazione La, Lb, Lc = 3 102[m] / 2 108 [m/s] = 1.5µs
Tempo propagazione Ld = 5 102[m] / 2 108 [m/s] = 2.5µs
Tempo rigenerazione hub H = 2µs
Tempo di rilevazione canale libero = 3µs
>>
>>
>>
>>
t0 Host D
t1=2µs Host A
t2=3µs Host B
t3=11µs Host C
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
123
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Esercizio A-16 – Soluzione-2
Il primo bit trasmesso da D raggiunge A (oppure B oppure C ) nel seguente tempo
TD-A = TD-B = TD-C = 2.5µs[tp tratto Ld] + 2µs + 1.5µs[tp tratto La] = 6µs
Il primo bit trasmesso da A raggiunge B (oppure A-C ) nel seguente tempo
TA-B = TA-C = 1.5µs + 2µs + 1.5µs = 5µs
Host A inizia trasmettere a t0+2µs, aspetta 2µs quindi si arriva a t0+4µs, a questo
punto non è ancora arrivato il primo bit trasmesso a t0 da D (arriva a t0+6µs) per cui A
trasmette e dopo 2µs si ha la collisione.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
124
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Esercizio A-16 – Soluzione-3
Host B inizia trasmettere a t0+3µs, aspetta 2µs quindi si arriva a t0+5µs, a questo
punto non è ancora arrivato il primo bit trasmesso a t0 da D (arriva a t0+6µs) per cui B
trasmette e dopo 1µs si ha la collisione
Host A e Host B rilevano la collisione a t0+6µs, interrompono dopo 3µs, cioè a t0+9µs
Host D rileva la collisione dovuta dalla trasmissione dell’Host A e questo a
(t0+2µs)+2µs+6µs, aspetta 3µs prima di interrompere la trasmissione a t0+13µs
tempo di ascolto canale libero
Host C riceve le trasmissioni di A e B agli istanti
(t0+ 2µs) + 2µs + 5µs = 9µs (A) e (t0 + 3µs) + 2µs + 5µs = 10µs (B)
Quindi la trasmissione dell’Host C viene inibita, dovrebbe incominciare a t0+11µs
6µs=1.5+2.5+2
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
125
5µs=1.5+1.5+2
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Esercizio A-16 – Soluzione-4
Host A e Host B rilevano la collisione a t0+6µs, interrompono dopo 3µs, cioè a t0+9µs
Host C attende che il canale si liberi, Host A e Host B trasmettono fino a t0+9µs a
questi si deve aggiungere 5µs (tempo propagazione), per cui C trova il canale
occupato fino a t0+14µs per la trama trasmessa da A e B.
Fino a t0+ 13µs + 6µs = t0+19µs per la trama trasmessa da D
Al tempo t0+19µs+2µs = 21µs l’Host C INIZIA LA TRASMISSIONE
5µs=1.5+1.5+2
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
126
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Esercizio A-16 – Soluzione-5
Risposte:
1. Si determinino gli istanti di tempo in cui gli host A, B, C e
D iniziano la trasmissione della propria trama e si
indichino quali di queste trasmissioni hanno successo,
senza considerare eventuali ritrasmissioni.
R: A= 4µs
B= 5µs
C= 21µs
D=0µs
Ha successo la sola trasmissione dell’Host C
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
127
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Esercitazioni - 5
Esercitazioni
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128
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Esercitazione 5
Obiettivi dell’esercitazione
a. Protocolli a Finestra
Esercitazioni
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129
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Esercitazione 5 – Teoria-1
Protocollo a FINESTRA è un algoritmo che regola la trasmissione
di un flusso di pacchetti dati tra un nodo trasmettitore ed un nodo
ricevitore.
Il numero massimo di pacchetti inviabili senza conferme, da parte
del trasmettitore è detto finestra di trasmissione WT
Lo spazio di memoria del ricevitore dedicato alla memorizzazione
dei pacchetti ricevuti viene denominato finestra di ricezione WR
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
130
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Esercitazione 5 – Teoria-2
I Protocolli a FINESTRA sono classificati in 3 categorie :
• Stop & Wait : WT =1, WR =1
• Go-Back-N : WT > 1, WR =1
• Selective-repeat : WT > 1, WR >1
Stop&Wait, un mittente manda un solo frame alla volta. Dopo che
ogni frame è stato inviato, non viene inviato più nulla sino a quando
il mittente non riceve un segnale ACK.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
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Esercitazione 5 – Teoria-2
Go-Back-N, il processo mittente continua a mandare un numero di
Frame specificato da una grandezza della finestra di trasmissione
anche senza ricevere alcun pacchetto di ACK dal ricevitore.
Selective Repeat, nel protocollo Go back N il ricevitore può
accettare solo PDU in sequenza. Accettare PDU corrette, ma
fuori sequenza, migliora le prestazioni >> Selective repeat
Il protocollo Selective Repeat usa finestra di trasmissione e
finestra di ricezione di dimensioni maggiori di 1 (di solito di pari
dimensione
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
132
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Esercitazione 5 – Teoria-3
RTT. Intervallo di tempo tra l’istante di trasmissione del primo bit del
pacchetto dati e l’istante di tempo di completa ricezione dell’ACK
corrispondente
Nell’ipotesi che WT < RTT si può affermare che VMAX = WT/RTT
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
133
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Esercizio A-17
Si calcoli, in modo approssimato, la massima velocità di
trasferimento, in bit/s, di un file di dimensioni pari a 1 Gbyte tra
un nodo localizzato in Italia ed un nodo localizzato in California.
Si ipotizzi che:
• la finestra di trasmissione (WT) sia pari a 10kbyte
• i ritardi di accodamento, di elaborazione e di store-and-forward
negli apparati di commutazione intermedi siano trascurabili
• la distanza tra i due nodi sia pari a 10.000 km
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
134
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Esercizio A-17 – Soluzione-1
Italia-California 10.000 Km = 107 m
Tempo di Propagazione Tpr = 107 [m] / 2 108 [m/s] = 5 10-2 [s]
RTT ( Round Trip Time ) = 2 . Tpr
Finestra Trasmissione 10 kbyte = 104 [byte]
Vmax = WT / RTT = 104 . 8 [bit] / 2 . 5 10-2 [s] = 8 . 105 [bit] = 800 kbit/s
Esercitazioni
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135
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Esercizio A-18
Si consideri una topologia di rete lineare composta da un singolo
canale con velocità di trasmissione pari a 1 Mbit/s. Il nodo
sorgente deve trasmettere un file di 9500 byte verso il nodo
destinazione.
Si ipotizzi:
• la rete sia scarica e non vi siano errori di trasmissione
• il tempo di propagazione sul canale sia pari a 5 ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
136
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Esercizio A-18
Si ipotizzi:
• la dimensione massima dei pacchetti trasmessi sul canale,
comprendenti 40 byte di intestazione, sia di 1500 byte
• si utilizzi un protocollo Stop & Wait
• i pacchetti di riscontro (ACK) abbiano dimensione trascurabile
Si determini il tempo necessario affinchè la destinazione
riceva completamente il file corretto
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
137
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Esercizio A-18 – Soluzione-1
File da trasmettere 9.500 byte
Frame = 1.500 byte ( 40 di intestazione ) >> dati 1460 byte
Numero di frame da trasmettere 9500 / 1460 = 6,5 circa
6 frame-A da 1500 ( per un totale di 8760 byte di dato )
1 frame-B da 780 ( per un totale di 740 byte di dato )
Tempo tx frame-A 1.5 103 . 8 [bit] / 106 [bit/s] = 12 10-3 s = 12 ms
Tempo tx frame-B 0.78 103 . 8 [bit] / 106 [bit/s] = 6.24 10-3 = 6.2 ms
Tempo di Propagazione = 5 ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
138
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Esercizio A-18 – Soluzione-2
5 ms
17ms = 5ms +12ms
22ms=17ms +5ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
139
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Esercizio A-18 – Soluzione-3
Ciclo trasmissione Frame
5 ms + 12 ms + 5ms = 22ms
5 ms tempo Propagazione
12 ms tempo Trasmissione
5 ms tempo propagazione ACK
6 Frame = 6 * 22 = 132ms
Frame residuo = 5ms + 6.2ms =
11.2 ms
Tempo Totale di Ricezione =
143.2 ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
140
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Esercizio A-18 – Soluzione-4
Risposte:
1. Si determini il tempo necessario affinchè la destinazione
riceva completamente il file corretto
R : 143.2ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
141
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-19
Si consideri una topologia di rete lineare composta da un singolo
canale con velocità di trasmissione pari a 1 Mbit/s. Il nodo
sorgente deve trasmettere un file di 9.500 byte verso il nodo di
destinazione.
Si supponga che :
• la rete sia scarica
• un errore di trasmissione pregiudichi la ricezione del
pacchetto 3 ( pacchetti numerati secondo sequenza 0,1,2,3 )
• il tempo di propagazione sul canale sia pari a 5ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
142
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Esercizio A-19
Si supponga che :
• il tempo di propagazione sul canale sia pari a 5ms
• la dimensione massima dei pacchetti trasmessi sul canale,
compresi 40 byte di intestazione, sia pari a 1500 byte
• si usi un protocollo Stop & Wait con timeout pari a 40 ms ( si
ipotizzi che il timer inizi a contare quando il pacchetto è stato
completamente trasmesso)
• i pacchetti di riscontro (ACK) abbiano dimensioni trascurabili
Si determini il tempo necessario affinchè il ricevitore riceva
completamente il file corretto
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
143
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Esercizio A-19 – Soluzione-1
File da trasmettere 9.500 byte
Frame = 1.500 byte ( 40 di intestazione ) >> dati 1.460 byte
Numero di frame da trasmettere 9500 / 1460 = 6,5 circa
6 frame-A da 1500 ( per un totale di 8760 byte di dato )
1 frame-B da 780 ( per un totale di 740 byte di dato )
Ciclo trasmissione Frame = 5 ms + 12 ms + 5ms = 22ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
144
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Esercizio A-19 – Soluzione-2
Tempo tx frame-A = 12 ms
Tempo tx frame-B = 6.2 ms
Tempo di Propagazione = 5 ms
0 – 0 ms
1 – 22 ms
2 – 44 ms
3 – 66 ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
145
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Esercizio A-19 – Soluzione-3
Errore
Pack3 - 66 ms + 12 ms = 78 ms
Timeout = 40ms
78ms + 40 ms = 118 ms
Ripetizione trasmissione Pack3
3 – 118 ms
4 – 140 ms
5 – 162 ms
Pack6
184 ms + 5 ms + 6.2 ms = 195.2 ms
Tempo Tx Pack6
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
146
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Esercizio A-19 – Soluzione-4
Risposte:
1. Si determini il tempo necessario affinchè il ricevitore
riceva completamente il file corretto
R : 195.2ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
147
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Esercizio A-20
Si ripeta l’esercizio 18 per la topologia di figura 3.3, composta da
due canali con velocità di trasmissione e tempi di propagazione
indicati. Il protocollo Stop & Wait agisce tra nodo sorgente e
nodo destinazione (S e D), mentre il nodo di commutazione N
opera in modalità store-and-forward
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
148
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Esercizio A-20 – Soluzione-1
File da trasmettere 9.500 byte
Frame = 1.500 byte ( 40 di intestazione ) >> dati 1.460 byte
Numero di frame da trasmettere 9500 / 1460 = 6,5 circa
6 frame-tipo 1 da 1500 ( per un totale di 8.760 byte di dato )
1 frame-tipo 2 da 780 ( per un totale di 740 byte di dato )
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
149
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Esercizio A-20 – Soluzione-2
Canale A tratta S-N
/ (0.5 106) = 24 10-3 = 24 ms
= (0.78 103 . 8) / (0.5 106) = 12.4 10-3 = 12,4 ms
Tempo tx frame-tipo 1 = (1.5 103 . 8)
Tempo tx frame-tipo 2
Tempo di Propagazione = 5 ms
Canale B tratta N-D
/ (1 106) = 12 10-3 = 12 ms
= (0.78 103 . 8) / (1 106) = 6.2 10-3 = 6,2 ms
Tempo tx frame-tipo 1 = (1.5 103 . 8)
Tempo tx frame-tipo 2
Tempo di Propagazione = 10 ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
150
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Esercizio A-20 – Soluzione-3
Tempo Totale tx frame-tipo 1
S-N = 24 ms + 5 ms
N-D = 12 ms + 10 ms
Propagazione ACK S-N + N-D = 15 ms
Totale = 66 ms
Tempo Totale tx frame-tipo 2
S-N = 12.4 ms + 5 ms
N-D = 6.2 ms + 10 ms
( non viene conteggiato ACK perché il calcolo è relativo al tempo di
ricezione da parte del Ricevitore )
Totale = 33.6 ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
151
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Esercizio A-20 – Soluzione-3
6 frame x 66 ms = 396 ms
t0
1 frame x 33.6 = 33.6 ms
5ms
TOTALE = 429.6ms
29ms
29ms+10ms=39ms
39ms+12ms =51ms
61ms
ACK
66ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
152
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Esercizio A-20 – Soluzione-3
Risposte:
Si determini il tempo necessario affinchè il ricevitore riceva
completamente il file corretto

R : Tempo Totale = 429.6ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
153
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Esercitazioni - 6
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
154
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Esercitazione 6
Obiettivi dell’esercitazione
A. Protocolli a Finestra
B. Addressing Classful
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
155
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Esercitazione 6 – Teoria-2
Struttura gerarchica a due livelli
 Parte network (MSBs)
 Parte host (LSBs)
 Esempio
10 . 255 . 200 . 17
network
host
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
156
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Esercitazione 6 – Teoria 1
Indirizzamento Classful
0
Classe A
8
0
16
Network
19
31
Host
27 reti, 224 host per rete – Indirizzi 0-127
01
Classe B
16
10
Network
31
Host
214 reti, 216 host per rete – Indirizzi 128-191
24
012
Classe C
110
Network
31
Host
221 reti, 28 host per rete – Indirizzi 192-223
0
31
1110
Classe D
Indirizzi 224-239
0
Classe E
Multicast Address
1111
31
Reserved
Indirizzi 240-255
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
157
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Esercitazione 6 – Teoria 2
Indirizzamento Classful
Dato l’esempio (192.168.183.15/24) abbiamo un indirizzo network pari a
"192.168.183" fisso, mentre l'ultimo byte può variare tra 0 e 255.
Il primo indirizzo disponibile in ogni range (con bit a 0 dove la netmask è a 0) è
detto "network address", mentre l'ultimo indirizzo disponibile in ogni range (con bit
a 1 dove la netmask è a 1) è detto "broadcast address".
Nel nostro esempio abbiamo:
• indirizzo: 192.168.183.15/24
• network: 192.168.183.0/24
• broadcast: 192.168.183
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
158
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Esercitazione 6 – Teoria 3
Classi IP riservate
✗ 127.0.0.0/8 ⇒ classe di loopback
L'intera classe A che inizia con 127. è riservata per il loopback, ogni
macchina su ogni rete risolverà su sé stessa ogni indirizzo che inizi per
"127."
✗ 10.0.0.0/8 ⇒ Privata
L'intera classe A che inizia con 10. è privata, da usarsi solo in LAN (reti
locali)
✗ 172.16.0.0/12 ⇒ Private
16 classi B contigue, da 172.16.0.0/16 fino a 172.31.0.0/16, sono private.
✗ 192.168.0.0/16 ⇒ Private
256 Classi C contigue, da 192.168.0.0/24 fino a 192.168.255.0/24, sono
private
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
159
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Esercizio A-21
Si ripeta l’esercizio 19 per la topologia di figura 3.3, composta da
due canali con velocità di trasmissione e tempi di propagazione
indicati. Il protocollo Stop & Wait agisce tra nodo sorgente e
nodo destinazione (S e D), mentre il nodo di commutazione N
opera in modalità store-and-forward
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
160
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Esercizio A-21 – Soluzione-1
File da trasmettere 9500 byte
Frame = 1500 byte ( 40 di intestazione ) >> dati 1460 byte
Numero di frame da trasmettere 9500 / 1460 = 6,5 circa
6 frame-tipo 1 da 1500 ( per un totale di 8760 byte di dato )
1 frame-tipo 2 da 780 ( per un totale di 740 byte di dato )
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
161
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Esercizio A-21 – Soluzione-2
Canale A tratta S-N
/ (0.5 106) = 24 10-3 = 24 ms
= (0.78 103 . 8) / (0.5 106) = 12.4 10-3 = 12.4 ms
Tempo tx frame-tipo 1 = (1.5 103 . 8)
Tempo tx frame-tipo 2
Tempo di Propagazione = 5 ms
Canale B tratta N-D
/ (1 106) = 12 10-3 = 12 ms
= (0.78 103 . 8) / (1 106) = 6.2 10-3 = 6.2 ms
Tempo tx frame-tipo 1 = (1.5 103 . 8)
Tempo tx frame-tipo 2
Tempo di Propagazione = 10 ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
162
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Esercizio A-21 – Soluzione-3
Numero tot. Pacchetti da Tx = 6 + 1
1^ pacchetto fine tx dopo 24 ms, inizia contare timer timeout, scatta
timeout a 24 + 40 = 64 ms
1^ pacchetto riceve ACK dopo 24 + 12 + (10+5) + (10+5) = 66 ms
Timeout 64 ms SCATTA prima della ricezione dell’ACK >> ritrasmissione
L’ACK della ritrasmissione viene scartato dal ricevitore perché riferito a
pack già trasmesso.
Ritrasmissione 64 + 24 = 88 ms, mentre ritrasmette Tx riceve ACK, rimane
in coda.
Tempo totale di trasmissione dei 3 (0-1-2) pacchetti >> 3 x 88 = 264 ms
Il pacchetto 3 è perso, inizia la ritrasmissione a 264+64 = 328 ms
Dal questo momento si procede regolarmente con la trasmissione dei
rimanenti 3 pacchetti quindi 328+(3x88) = 592 ms
Tutti i pacchetti sono tx 2 volte , il 3^ pacchetto 3 volte
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
163
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Esercizio A-21 – Soluzione-4
Numero tot. Pacchetti da Tx = 6 + 1
Ultimo pacchetto viene trasmesso a partire da 592 ms
Tempo tx = 592 + 12.4 + 6.2 + 10 + 5 = 625.6 ms
Non c’è ritrasmissione xchè ciclo completo è :
12.4 + 6.2 + 10 + 5 +10 + 5 = 48.6 ms
Mentre timeout scatta dopo 12.4+40 = 52.4 ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
164
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Esercizio A-21 – Soluzione-5
1^ Pacch.
24ms – End TX-1
64ms –Timeout – Start TX-1R
1^-ACK
66ms- 1^ ACK
1^ Pacch. -R
88ms – End TX-1R – Start TX 2
2^ Pacch.
a
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
165
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Esercizio A-22
Si consideri la topologia di rete lineare in figura 3.4, composta da
due canali con velocità di trasmissione pari, rispettivamente, a 1
Mbit/s e 500 kbit/s. I tempi di propagazione sui due canali sono
pari , rispettivamente, a 2 ms e 3 ms.
Il nodo S deve trasmettere un file di dimensione pari a 9500 byte
verso il nodo D attraverso un nodo intermedio N che opera in
modalità store-and-forward.
La trasmissione da S a N non prevede di utilizzare un protocollo
a finestra, mentre la trasmissione da N a D è regolata da un
protocollo a finestra di tipo Stop&Wait
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
166
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Esercizio A-22
Si supponga che :
• la rete sia scarica e non vi siano errori di trasmissione
• i tempi di elaborazione del nodo N siano trascurabili
• il nodo N sia in grado di memorizzare al max 2 pacchetti
(indipendentemente dalle dimensioni )
• il nodo N scarti un pacchetto ricevuto se non sono disponibili
posizioni libere in memoria
• il nodo N conservi in memoria un pacchetto fino a quando non
ne sia confermata la ricezione
• la dimensione max dei pacchetti trasmessi sul canale sia pari a
1500 byte (trascurare intestazioni )
• le dimensioni dei pacchetti ACK sia trascurabile
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
167
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Esercizio A-22
Si disegni il diagramma temporale delle trasmissioni dei
pacchetti sui due canali e si determini :
1. La percentuale del file che viene persa
2. La dimensione minima della memoria del buffer (misurata in
numero di pacchetti) che consentirebbe la trasmissione del
file senza perdite.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
168
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Esercizio A-22 – Soluzione-1
File da trasmettere 9500 byte
Frame = 1500 byte ( TRASCURARE intestazione )
Numero di frame da trasmettere :
6 frame-tipo 1 da 1500
1 frame-tipo 2 da 500
Trasmissione da S a N no protocollo a finestra,
Trasmissione da N a D protocollo a finestra di tipo Stop&Wait
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
169
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Esercizio A-22 – Soluzione-2
I pacchetti da S ad N vengono trasmessi senza nessun meccanismo di conferma
(ACK), vengono esclusi errori di trasmissione per cui i pacchetti possono essere persi
solo per mancanza di capacità di memoria del nodo N ( max 2 pacchetti )
Tratta S-N
Frame tipo 1 : tx=12 ms
Frame tipo 2 : tx=4 ms
prop.=2 ms
prop.=2 ms
>> Totale = 14 ms
>> Totale = 6 ms
Tratta N-D
Frame tipo 1 : tx=24 ms
Frame tipo 2 : tx=8 ms
prop.=3 ms
prop.=3 ms
>> Totale = 27 ms
>> Totale = 11 ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
170
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Esercizio A-22 – Soluzione-3
2 ms
3 ms
0
14 ms
1
14 ms
2-perso
26 ms
38 ms
38 ms
3-perso
50 ms
44 ms
4
5-perso
6
S-N : Frame tipo 1 : tx=12 ms
N-D : Frame tipo 1 : tx=24 ms
17 ms
41 ms
62ms
74 ms
78 ms
0
S-N : Frame tipo 2 : tx=4 ms
N-D : Frame tipo 2 : tx=8 ms
1
68 ms
74 ms
98 ms
4
104 ms
6
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
171
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Esercizio A-22 – Soluzione-4
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
172
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-22 – Soluzione-5
•
Il pack 2 è perso perché ricevuto dal nodo N quando la memoria contiene
i pacchetti 0 ( in trasmissione ) e 1
•
Il pack 3 è perso perché è ricevuto dal nodo N quando la memoria
contiene i pacchetti 0 ( in attesa ACK ) e 1
•
Il pack 5 è perso perché è ricevuto dal nodo N quando la memoria
contiene i pacchetti 1 ( in trasmissione) e 4
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
173
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-1
Ipotizzando un indirizzamento classful, indicare se gli indirizzi
seguenti sono indirizzi di rete oppure di host; indicare inoltre la
loro classe di appartenenza
Indirizzo
E’ di rete
Classe di appartenenza
130.192.0.0
192.168.0.0
80.45.0.0
112.0.0.0
198.0.1.0
134.188.1.0
224.0.0.3
241.0.3.1
235.0.0.0
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
174
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-1 – Soluzione-1
Classe A utilizza 3 byte per Host
Indirizzo
E’ di rete
Classe di appartenenza
130.192.0.0
RETE
B
192.168.0.0
RETE
C
80.45.0.0
NO
A
112.0.0.0
RETE
A
198.0.1.0
RETE
C
134.188.1.0
NO
B
224.0.0.3
-
D
241.0.3.1
-
E
235.0.0.0
-
D
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
175
Classe B utilizza 2 byte per Host
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-2
Realizzare un piano di indirizzamento classful per la rete in
figura
350 host
120 host
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
176
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-2 – Soluzione-1
Rete R1 350 host, quindi una rete di classe B ( 216 host,
65536 )
>> Prima Classe B disponibile 172.16.0.0
Rete R2 120 host, basta una rete di classe C ( 28 host, 256)
>> prima Classe C disponibile 192.168.0.0
Rete R3 2 host, basta una rete classe C
>> seconda Classe C disponibile 192.168.1.0
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
177
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-2 – Soluzione-3
R2 – 192.168.1.0
R3 – 192.168.0.0
R1 - 176.16.0.0
350 host
120 host
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
178
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Cl. A -10.0.0.0/8
Cl. B da
172.16.0.0/16 fino
a 172.31.0.0/16,
Cl. C contigue, da
192.168.0.0/24 fino
a 192.168.255.0/24
Esercizio B-3
ISDN
10 Host
N5
R1
N2
R2
N1
N3
253 host
N4
N10
34 host
R4
R3
Realizzare un piano
di indirizzamento
classful per la rete
in figura. Si utilizzino
indirizzi privati.
N6
100 host
N8
R6
R5
N9
287 host
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
N7
179
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-3 – Soluzione-1
rete
Osservazioni
N1
Classe C
34 Host
N2
Classe C ( R1-R2)
N3
Classe C ( R1-R3)
N4
Classe C ( R3-R2)
N5
Classe C (ISDN 10 host)
10 Host
N6
Classe C
100 Host
N7
Classe C ( R6-R4)
N8
Classe C ( R5-R6)
N9
Classe B
287 Host
N10
Classe B
253 Host
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
180
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-3 – Soluzione-2
rete
Network Address
N1
Classe C (34 host)
192.168.0.0
N2
Classe C ( R1-R2)
192.168.1.0
N3
Classe C ( R1-R3)
192.168.2.0
N4
Classe C ( R3-R2)
192.168.3.0
N5
Classe C (ISDN 10 host)
192.168.4.0
N6
Classe C (100 host)
192.168.5.0
N7
Classe C ( R6-R4)
192.168.6.0
N8
Classe C ( R5-R6)
192.168.7.0
N9
Classe B (287 host)
172.16.0.0
N10
Classe B (253 host)
172.17.0.0
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
181
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazioni - 7
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
182
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 7
Obiettivi dell’esercitazione
A. Protocolli a Finestra
B. Addressing classless
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
183
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 8 – Teoria-3
I Protocolli a FINESTRA sono classificati in 3 categorie :
• Stop & Wait : WT =1, WR =1
• Go-Back-N : WT > 1, WR =1
• Selective-repeat : WT > 1, WR >1
Stop&Wait, un mittente manda un solo frame alla volta. Dopo che
ogni frame è stato inviato, non viene inviato più nulla sino a quando
il mittente non riceve un segnale ACK.
Go-Back-N, il processo mittente continua a mandare un numero di
Frame specificato da una grandezza della finestra di trasmissione
anche senza ricevere alcun pacchetto di ACK dal ricevitore.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
184
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-23
Si consideri la topologia di rete lineare composta da un singolo
canale con velocità di trasmissione pari a 1 Mbit/s. Il nodo
sorgente S deve trasmettere un file di dimensione pari a 12.000
byte verso il nodo destinazione D.
Si supponga che:
• la rete sia scarica e non vi siano errori di trasmissione
• il tempo di propagazione sul canale sia pari a 20 ms
• la dimensione max dei pacchetti trasmessi sul canale, compresi
i 40 byte di intestazione, sia di 1.500 byte
• si utilizzi un protocollo Go-Back-N con finestra di trasmissione
WT = 3 pacchetti di dimensione max
• la dimensione dei pacchetti di ACK sia trascurabile
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
185
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-23
Si determini :
• il tempo TR necessario affinchè il nodo D riceva completamente
il file
• il valore minimo di WT che permette di ridurre TR al minimo
• la velocità di trasferimento del file quando si adotta il valore di
WT sopra calcolato
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
186
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
187
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-23 – Soluzione-1
File da trasmettere 12000 byte
Frame = 1500 byte ( 40 byte di intestazione ) = 1460 byte
Tempo di propagazione 20 ms
Numero di frame da trasmettere :
8 frame-tipo 1 da (1460+40)
1 frame-tipo2 da (320 + 40)
Tx frame-1 = 1.5 103.8 / 106 = 12 ms
Tx frame-2 = .36 103.8 / 106 = 3 ms (2.88 ms arrotondato a 3)
Trasmissione da S a D protocollo a finestra di tipo Go-Back-N con finestra di
trasmissione WT = 3
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
188
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-23 – Soluzione-2
ACK Pacchetto-0 arriva dopo 12 + 20 + 20 = 52 ms
Tx primi 3 pacchetti 12 x 3 = 36 ms
Dopo la trasmissione dei primi 3 pacchetti il Tx
aspetta fino a 52 ms.
56ms
72ms
Tempo totale di ricezione pacchetti 0-2
20 + 36 = 56 ms
108ms
Tempo totale di ricezione pacchetti 3-5
56 + 16 + 36 = 108 ms
124ms
Tempo totale di ricezione pacchetti 6-7
108 + 16 + 24 = 148 ms
Tempo totale di ricezione pacchetto 8
148 + 3 = 151 ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
189
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-23 – Soluzione-3
Perché non ci siano interruzioni di
trasmissione il primo ACK deve arrivare
con la TX in corso.
Primo ACK arriva a 52 ms.
Ogni pacchetto impiega 12 ms per essere
trasmesso quindi a 52 ms si sta
trasmettendo il 5^ pacchetto.
WT = 5
Vel. Tx = 12.8 103 / (96 + 2.88) 10-6
Vel. Tx = 970.873 kbit/s
Meno della velocità nominale causa byte di
intestazione
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
190
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-24
Si consideri la topologia di rete lineare composta da un singolo canale
con velocità di trasmissione pari a 10 Mbit/s che connette un nodo S
ad un nodo D. Il nodo S deve trasmettere un file di 30 kbyte verso D.
Si supponga che :
• la rete sia scarica
• il tempo di propagazione sia pari a 3 ms
• la dimensione massima dei pacchetti trasmessi sul canale,
comprendenti 40 byte di intestazione, sia di 500 byte
• sia usato il protocollo a finestra Go-Back-N con ACK di dimensione
trascurabile
• in caso di errore, i pacchetti persi siano recuperati mediante un
timeout di 100 ms.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
191
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-24
Con le ipotesi sopra citate, si calcoli il più piccolo valore della
finestra di trasmissione WT che permette di minimizzare il tempo
di trasferimento del file nel caso in cui non vi siano errori sul
canale.
Quindi con il valore di finestra di trasmissione appena
determinato, calcolare il tempo necessario al trasferimento del
file nel caso in cui il pacchetto con numero di sequenza 15 sia
perso
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
192
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-24 – Soluzione-1
File da trasmettere 30.000 byte
Frame = 500 byte ( 40 byte di intestazione ) = 460 byte
Tempo di propagazione 3 ms
Numero di frame da trasmettere :
65 frame-tipo 1 da (460+40)
1 frame-tipo 2 da (100 + 40)
Tx frame-1 = .5 103.8 / 107 = 0.4 ms
Tx frame-2 = .14 103.8 / 107 = 0.1 ms (0.112 ms arrotondato a 0.1)
Trasmissione da S a D protocollo a finestra di tipo Go-Back-N
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
193
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-24 – Soluzione-2
3 ms
Fine ricezione 1^ pacchetto 3.4 ms
ACK = 3.4 + 3 = 6.4 ms
Al tempo 6.4 ms tx 6.4/0.4 = 16 pacchetti
WT >= 16
Va in errore 15^ pacchetto ( n.14), quindi
corretto fino a n.13.
13 + 16 = 29 pacchetto trasmesso da finestra,
poi si arresta tx perché non riceve ACK
Primi 30 pacchetti (0-29) = 30 x 0.4 = 12 ms
Timeout = 100 ms + 3 ms (propagazione)
Ritrasmissione 14-29 = 16 x 0.4 = 6.4 ms
Trasmissione 30-64 = 35 x 0.4 = 14 ms
Trasmissiome 65 = .1 ms
TOTALE = (12+100+6.4+14+0.1+3) = 135.5 ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
194
0.4 ms
0
0.8 ms
1
3.4 ms
1.2 ms
2
3.8 ms
1.6 ms
3
4.2 ms
2.0 ms
4
4.6 ms
2.4 ms
5
5.0 ms
2.8 ms
6
5.4 ms
5.8 ms
6.0 ms
14
6.4 ms
15
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 7 – Teoria-1
Subnetting: i problemi
 Esaurimento della classe B
 Impossibilità di ottenere reti con una dimensione intermedia rispetto alle
classi previste (A, B, C)
 Difficile da capire
 Host, subnet, network
Indirizzamento classless
 Idea: rendere la divisione tra network e host flessibile
 Classi: vengono completamente abolite
n
0
Indirizzo
Network
Host
Netmask
11...11
00...00
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
31
195
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 7 – Teoria-2
Netmask e Prefix Length: sostanzialmente la stessa cosa
Prefix Length: più compatto, più intuitivo
Valori leciti in ognuno dei bytes
Prefix Length
che compongono la netmask:
(ultimo byte)
 0
0000 0000
(256)
/24
 128
1000 0000
(128)
/25
 192
1100 0000
(64)
/26
 224
1110 0000
(32)
/27
 240
1111 0000
(16)
/28
 248
1111 1000
(8)
/29
 252
1111 1100
(4)
/30
 254
1111 1110 (2)
/31
 255
1111 1111 (1)
/32
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
196
non usabili
nell’ultimo byte
della netmask
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 7 – Teoria-3
Esercizio
 Sia data una rete con 10 host: si determini il prefix length (e la
netmask) necessaria per gestire questa rete.
Soluzione
 12 indirizzi richiesti (10 + directed broadcast + network)
 Rete /28 (16 indirizzi), netmask 255.255.255.240
Netmask
10 Host
27
0
11111111 11111111 11111111 1111
Network
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
197
28
31
0000
Host
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-4-1
Realizzare un piano di indirizzamento classful per la rete in figura. Si
utilizzino indirizzi privati.
300 host
205 host
N1
N2
N1-2
N2-3
60 host
N1-3
N1-6
N3
N5-3
N3-4
N6-5
N6
61 host
N5
N4
4 host
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
198
12 host
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-4-2
rete
Network Address
N1
Classe C (205 host)
192.168.0.0
N2
Classe B (300 host)
172.31.0.0
N3
Classe C ( 60 host)
192.168.5.0
N4
Classe C ( 12 host)
192.168.11.0
N5
Classe C (4 host)
192.168.10.0
N6
Classe C (61 host)
192.168.9.0
N1-2
Classe C
192.168.1.0
N2-3
Classe C
192.168.2.0
N3-4
Classe C
192.168.7.0
N5-3
Classe C
192.168.6.0
N6-5
Classe C
192.168.8.0
N1-6
Classe C
192.168.4.0
N1-3
Classe C
192.168.3.0
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
199
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-4-3
Soluzione.
300 host 172.31.0.0
205 host 192.168.0.0
.1
.1
192.168.1.0
.1
.1
.2
.1
.1
192.168.3.0
192.168.2.0
.2
.1
.2
.1
60 host
.2
192.168.4.0
192.168..5.0
192.168.6.0
.2
.1
61 host
.1
.1
192.168.8.0
192.168.9.0
.2
.1
4 host 192.168.10.0
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
200
8192.169.7.0
.2
.1
12 host 192.168.11.0
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-5-1
Ipotizzando un indirizzamento classless, definire la netmask e il prefix
length da assegnare a ipotetiche reti contenenti il numero di host indicati.
Numero Host
Netmask
Prefix Length
2
27
5
100
10
300
1010
55
167
1540
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
201
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-5-2
Soluzione
Numero Host
Indirizzi Richiesti
Netmask
Prefix Length
2
4
255.255.255.252
/30
27
32
255.255.255.224
/27
5
8
255.255.255.248
/29
100
128
255.255.255.128
/25
10
16
255.255.255.240
/28
300
512
255.255.254.0
/23
1010
1024
255.255.252.0
/22
55
64
255.255.255.192
/26
167
256
255.255.255.0
/24
1540
2048
255.255.248.0
/21
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
202
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-6-1
Ipotizzando un indirizzamento classless e supponendo di avere a disposizione
l’address range 192.168.0.0./16, definire delle reti adatte a contenere il numero
di host indicati. Si utilizzi la sintassi “networkID/prefix length”. Indicare anche
l’indirizzo broadcast per ognuna di tale reti.
Numero Host
Rete
Indirizzo Broadcast
2
27
5
100
10
300
1010
55
167
1540
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
203
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-6-2
254.0
252.0
248.0
x.0
x.128
x.192
x.224
x.240
x.248
x.252
x.254
x.255
1111 1110 0000 0000 (512)
1111 1100 0000 0000 (1024)
1111 1000 0000 0000 (2048)
0000
1000
1100
1110
1111
1111
1111
1111
1111
0000
0000
0000
0000
0000
1000
1100
1110
1111
(256)
(128)
(64)
(32)
(16)
(8)
(4)
(2)
(1)
/24
/25
/26
/27
/28
/29
/30
/31
/32
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
204
/23
/22
/21
0000
0000
0000
0000
0001
0010
0100
1000
0000
0010
0100
1000
0000
0000
0000
0000
0
2
4
8
16
32
64
128
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-6-3
Soluzione
Numero Host
Rete
Indirizzo Broadcast
2
192.168.0.0/30
a.b.c.1111 1100
a.b.c.0000 0000
192.168.0.64/27
192.168.0.3
27
a.b.c 111-0 0000
a.b.c. 010-0 0000
5
192.168.0.0/29
a.b.c. 1111 1-000
a.b.c. 0000 0-000
100
192.168.1.128/25
a.b.c.1-000 0000
a.b.c.1-000 0000
10
192.168.0.95
a.b.c.010-1 1111
192.168.0.7
a.b.c.0000 0-111
192.168.1.255
a.b.c. 1-111 1111
192.168.1.16/28
192.168.1.31
a.b.c. 1111 – 0000
a.b.c. 0001 - 0000
a.b.c. 0001-1111
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
a.b.c.0000 0011
205
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-6-4
Soluzione
Numero Host
Rete
Indirizzo Broadcast
300
192.168.6.0/23
a.b. 1111 111-0 . 0000 0000
a.b. 0000 011-0 . 0000 0000
192.168.4.0/22
192.168.7.255
1010
a.b. 1111 11-00 . 0000 0000
a.b. 0000 01-00 . 0000 0000
55
192.168.10.0/26
a.b.c. 11-00 0000
a.b.c. 00-00 0000
167
192.168.2.0/24
a.b.c.-0000 0000
192.168.8.0/21
a.b. 1111 1-000 . 0000 0000
a.b. 0000 1-000 . 0000 0000
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
192.168.7.255
a.b. 0000 01-11 . 1111 1111
192.168.10.63
a.b.c.00-11 1111
192.168.2.255
a.b.c.-0000 0000
1540
a.b. 0000 011-1 . 1111 1111
206
a.b.c.-1111 1111
192.168.15.255
a.b. 0000 1-111 . 1111 1111
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazioni - 8
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
207
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 8
Obiettivi dell’esercitazione
A. Protocolli a Finestra
B. Addressing classless
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
208
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 8 – Teoria-2
Netmask e Prefix Length: sostanzialmente la stessa cosa
Prefix Length: più compatto, più intuitivo
Valori leciti in ognuno dei bytes
Prefix Length
che compongono la netmask:
(ultimo byte)
 0
0000 0000
(256)
/24
 128
1000 0000
(128)
/25
 192
1100 0000
(64)
/26
 224
1110 0000
(32)
/27
 240
1111 0000
(16)
/28
 248
1111 1000
(8)
/29
 252
1111 1100
(4)
/30
 254
1111 1110 (2)
/31
 255
1111 1111 (1)
/32
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
209
non usabili
nell’ultimo byte
della netmask
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-25
Si consideri la topologia di rete lineare composta da un singolo canale
con velocità di trasmissione pari a 1 Mbit/s che connette un nodo S ad
un nodo D.
Il nodo S trasmette un file di 12.000 byte verso D.
Si supponga che :
• la rete sia scarica
• un errore di trasmissione pregiudichi la ricezione del pacchetto 4
(num. 0,1,2,3,4)
• il tempo di timeout sia pari a 100ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
210
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-25
• tempo di propagazione sul canale sia pari a 20ms
• la dimensione massima dei pacchetti trasmessi sul canale,
comprendenti 40 byte di intestazione, sia di 1500 byte
• si utilizzi un protocollo Go-Back-N con WT=3
Con le ipotesi sopra citate, si calcoli tempo TR necessario
affinchè il nodo D riceva completamente e correttamente il file
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
211
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-25 – Soluzione-1
File da trasmettere 12000 byte
Frame = 1500 byte ( 40 byte di intestazione ) = 1460 byte
Tempo di propagazione 20 ms
Numero di frame da trasmettere :
8 frame-tipo 1 da (1460+40)
1 frame-tipo2 da (320 + 40)
Tx frame-1 = 1.5 103.8 / 106 = 12 ms
Tx frame-2 = .36 103.8 / 106 = 3 ms (2.88 ms arrotondato a 3)
Trasmissione da S a D protocollo a finestra di tipo Go-Back-N con finestra di
trasmissione WT = 3
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
212
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-25 – Soluzione-2
ACK Pacchetto-0 arriva dopo 12 + 20 + 20 = 52 ms
Tx primi 3 pacchetti 12 x 3 = 36 ms
Dopo la trasmissione dei primi 3 pacchetti il Tx
aspetta fino a 52 ms.
Il 4^ ACK relativo al pacchetto 3 arriva a 104ms,
abilita alla tx del pacchetto 6, fine tx 116ms
12ms
0
24ms
1
36ms
2
52ms
72ms
64ms
4
5
104ms
116ms
Timeout scatta a 116ms + 100ms = 216ms
La ritrassmissione 4-5-6 dura da 216ms a 252ms,
poi si arresta in attesa di ACK pacchetto 4-R che
arriva a 268ms.
Rimangono il 7 e l’8.
3
6
216ms
4-R
5-R
252ms
248ms
6-R
268ms
7
Ultimo bit ricevuto a 303ms ( 302.88ms )
300ms
8
303ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
213
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-26
Si consideri la rete ed il protocollo a finestra descritto nell’esercizio
25. Nell’ipotesi in cui il trasferimento dati tra S e D sia continuo,
ovvero si debba trasferire un file di dimensione infinita:
Si calcoli il throughput (traffico smaltito) medio misurato sul canale tc
ed il throughput medio misurato dall’utente tu con una finestra di
trasmissione pari a WT = 3
Si calcoli minimo di WT che permette di massimizzare il throughput
ed il valore del throughput medio sul canale e dall’utente in queste
condizioni
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
214
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-26 – Soluzione-1
La trasmissione avviene in cicli di durata pari a 52 ms
In ogni ciclo sono trasmessi:
3 . 1500 byte = 4500 byte
3 . 1460 byte = 4380 byte
tc, throughput sul canale : 4500 . 8 / 0.052 ca 692 kbit/s
tu, throughput utente
: 4380 . 8 /0.052 ca 674 kbit/s
Osservare tu=tc . 1460/1500
Se WT=5 tc diventa pari alla capacità del canale, 1 Mbit/s
Quindi tu=0.97 Mbit/s
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
215
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-7-1
Indicare quali delle coppie “indirizzo IP / prefix length” identificano
una rete valida
Coppia IP / Prefix Length
Rete Valida
192.168.5.0/24
192.168.4.23/24
192.168.2.36/30
192.168.2.36/29
192.168.2.32/28
192.168.2.32/27
192.168.3.0/23
192.168.2.0/31
192.168.2.0/23
192.168.16.0/21
192.168.12.0/21
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
216
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-7-2
Soluzione
Coppia IP /
Rete Valida
Prefix Length
192.168.5.0/24
/24 = 0000 0000
SI
192.168.4.23/24
NO
192.168.2.36/30
/30 =
1111 1100
x.36 = 0010 0100
SI
192.168.2.36/29
/29 =
1111 1000
x.36 = 0010 0100
NO
192.168.2.32/28
/28 =
1111 0000
x.32 = 0010 0000
SI
192.168.2.32/27
/27 =
1110 0000
x.32 = 0010 0000
SI
192.168.3.0/23
/23 =
0.0000 0000
3.0 = 0000 0011.0000 0000
NO
192.168.2.0/31
/31 =
1111 1110
x.0 =
NO!!!
192.168.2.0/23
/23 =
0.0000 0000
2.0 = 0000 0010.0000 0000
SI
192.168.16.0/21
/21 = 000.0000 0000
16.0 = 0001 0000.0000 0000
SI
192.168.12.0/21
/21 = 000.0000 0000
12.0 = 0000 1100.0000 0000
NO
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
217
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-9A-1
Realizzare un piano di indirizzamento classless per la rete in
figura utilizzando l’address range 192.168.0.0/22.
Si assegnino gli indirizzi alle varie reti in modo che siano tutti
contigui e si supponga che non si preveda di espandere il
numero di host in futuro
300 host
120 host
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
218
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-9A – Soluzione-1
Nel caso di /22 abbiamo 1024 indirizzi disponibili
N1 /23 512 host
N2 /25 128 host
N3 /30 4 host
Consumo 644 indirizzi
N3
R1
R1
N1
N2
300 host
120 host
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
219
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-9A – Soluzione-2
Notazione
decimale
puntata
Notazione binaria
Tipo di
impiego
Rete N1/23
con
300 host
1111 1111.1111 1111.1111 1110.0000 0000
1100 0000.1010 1000.0000 0000.0000 0000
1100 0000.1010 1000.0000 0001.1111 1110
255.255.254.0
192.168.0.0
192.168.1.254
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1000 0000
1100 0000.1010 1000.0000 0010.0000 0000
1100 0000.1010 1000.0000 0010.0111 1110
255.255.255.128 Rete N2/25
192.168.2.0
con
192.168.2.126
120 host
1111
1100
1100
1100
255.255.255.252
192.168.2.128
192.168.2.129
192.168.2.130
1111.1111
0000.1010
0000.1010
0000.1010
1111.1111
1000.0000
1000.0000
1000.0000
1111.1111
0010.1000
0010.1000
0010.1000
1100
0000
0001
0010
N3 Rete
punto-punto
Indirizzo Gateway = broadcast -1
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
220
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-9A – Soluzione-3
Soluzione /22
R1
192.168.0.2.129
N3
192.168.2.128/30
192.168.0.1.254
N1
R1
192.168.0.1.126
N2
300 host
120 host
192.168.2.0/25
192.168.0.0/23
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
192.168.0.2.130
221
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-9B-1
Realizzare un piano di indirizzamento classless per la rete in
figura utilizzando l’address range 192.168.0.0/23.
300 host
120 host
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
222
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-9B – Soluzione-1
Abbiamo a disposizione una /23 quindi 512 indirizzi. I 300
host richiederebbero una /23, quindi dobbiamo partizionare
N1 = N10 (253 Host) + N11 (47 Host)
N3/30
R1
R1
N2/25
N10/24
253 host
N12/26
120 host
47 host
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
223
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-9B – Soluzione-2
/24 (N10)
0000 0000
0000 0000
gtw = 1111 1110 = 254
0000 0000
gtw = 0111 1110 = 126
1000 0000
gtw = 1011 1110 = 190
1100 0000
gtw = 1100 0010 = 194
/25 (N2)
x000 0000
/26 (N12)
xx00 0000
/30 (N3)
xxxx xx00
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
224
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-9B – Soluzione-3
LIS e Netmask
Notazione
decimale
puntata
Notazione binaria
1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000
1100 0000.1010 1000.0000 0100.0000 0000
1100 0000.1010 1000.0000 0100.1111 1110
255.255.255.0
192.168.4.0
192.168.4.254
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1100 0000
1100 0000.1010 1000.0000 0101.1000 0000
1100 0000.1010 1000.0000 0101.1011 1110
255.255.255.192
192.168.5.128
192.168.5.190
Rete N11/26
con
47 host
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1000 0000
1100 0000.1010 1000.0000 0101.0000 0000
1100 0000.1010 1000.0000 0101.0111 1110
255.255.255.128
192.168.5.0
192.168.5.126
Rete N2/25
con
120 host
1111
1100
1100
1100
255.255.255.252
192.168.5.192
192.168.5.193
192.168.5.194
Linea
punto-punto
1111.1111
0000.1010
0000.1010
0000.1010
1111.1111
1000.0000
1000.0000
1000.0000
1111.1111
0101.1100
0101.1100
0101.1100
1100
0000
0001
0010
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
Tipo di
impiego
225
Rete N10/24
con
253 host
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazioni - 9
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
226
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 9
Obiettivi dell’esercitazione
A. Addressing classless
B. Protocolli a Finestra
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
227
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 9 – Teoria-1
Netmask e Prefix Length: sostanzialmente la stessa cosa
Prefix Length: più compatto, più intuitivo
Valori leciti in ognuno dei bytes
Prefix Length
che compongono la netmask:
(ultimo byte)
 0
0000 0000
(256)
/24
 128
1000 0000
(128)
/25
 192
1100 0000
(64)
/26
 224
1110 0000
(32)
/27
 240
1111 0000
(16)
/28
 248
1111 1000
(8)
/29
 252
1111 1100
(4)
/30
 254
1111 1110 (2)
/31
 255
1111 1111 (1)
/32
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
228
non usabili
nell’ultimo byte
della netmask
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 9 – Teoria-2
I Protocolli a FINESTRA sono classificati in 3 categorie :
• Stop & Wait : WT =1, WR =1
• Go-Back-N : WT > 1, WR =1
• Selective-repeat : WT > 1, WR >1
Stop&Wait, un mittente manda un solo frame alla volta. Dopo che
ogni frame è stato inviato, non viene inviato più nulla sino a quando
il mittente non riceve un segnale ACK.
Go-Back-N, il processo mittente continua a mandare un numero di
Frame specificato da una grandezza della finestra di trasmissione
anche senza ricevere alcun pacchetto di ACK dal ricevitore.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
229
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-27
L’host A deve inviare all’host C, collegato da una rete secondo la
topologia sotto rappresentata, 6 pacchetti di 500 byte ciascuno
(incluse le intestazione)
Si ipotizzi che :
• l’invio di pacchetti da A a B non sia soggetto ad alcun protocollo a
finestra
• l’invio di pacchetti da B a C avvenga con protocollo a finestra ed i
pacchetti siano numerati da 0 a 5
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
230
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-27
• il nodo B operi in modalità store-and-forward con un buffer di
dimensione X=4 pacchetti (incluso quello in trasmissione sul link B-C)
: un pacchetto il cui primo bit sia ricevuto mentre il buffer B contiene
già X=4 pacchetti è da considerarsi perso
• un pacchetto liberi un posto nel buffer solo quando B ne riceve il
relativo ACK dal nodo C
• non si verifichino errori di trasmissione su nessuno dei due link
• gli ACK siano di dimensioni trascurabili
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
231
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-27
Si risponda alle seguenti domande :
1. Se B e C usassero Stop&Wait, quali pacchetti sarebbero persi per
overflow del buffer B
2. Se il buffer di B avesse dimensione infinita ed il protocollo
utilizzato tra B e C fosse Go-Back-N con WT=2 pacchetti, quale
sarebbe la durata complessiva del trasferimento (istante di
consegna al nodo C dell’ultimo bit del pacchetto 5) ?
Nel caso di contemporaneità di eventi al nodo B (ad esempio,
ricezione di un pacchetto da A e di un ACK da C) se ne valutino gli
effetti assumendo che la ricezione dal link A-B avvenga per prima
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
232
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-27 – Soluzione-1
File da trasmettere 3000 byte
Frame = 500 byte ( intestazione inclusa )
A-B Tempo di propagazione 2 ms
B-C Tempo do propagazione 5 ms
Numero di frame da trasmettere : 6
Tx frame-AB = 5 102.8 / 8 .105 = 5 ms
Tx frame-BC = 5 102.8 / 2 .106 = 2 ms
Trasmissione da A e B protocollo non a finestra
Nodo B opera in modalità Store&Forward con buffer dimensione X=4
Trasmissione da B a C protocollo a finestra
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
233
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercizio A-27 – Soluzione-2
A
B
C
B-C Stop&Wait
19ms
0
7ms
1
12ms
2
17ms
3
22ms
4
27ms
12ms
0
14ms
24ms
1
26ms
5
ACK-0 ricevuto a 19ms,
quando B riceve il pack-3
X=4 quindi il pack-4 andrebbe in
overflow, ACK-0 libera un pack,
B riceve il pack-4.
36ms
31ms
2
32ms
38ms
43ms
ACK-1 arriva a 31ms, dopo 27ms
tempo fine rx pack-4 >>
OVERFLOW, il pack 5 viene perso
overflow
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
234
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-27 – Soluzione-3
A
B
C
B-C GoBack-N (WT=2)
0
12ms
7ms
1
2
0
14ms
19ms
1
3
26ms
21ms
4
5
Pack-0 completamente rx da C a
14ms. ACK-0 arriva a B a 19ms
2
31ms
26ms
3
38ms
4
Pack-1 tx senza ACK-0 e
completamente rx da C a
19ms
33ms
5
38ms
45ms
ACK-0 arriva a B a 19ms da
questo momento trasmissione
regolata da finestra GoBack-N
Ultimo pacchetto ricevuto a 45ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
235
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-27 – Soluzione-4
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
236
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-27 – Soluzione-5
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
237
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-10-1
Realizzare un piano di indirizzamento classless per la rete in
figura utilizzando l’address range 192.168.0.0/23.
Si assegnino gli indirizzi alle varie reti in modo che siano
contigui e si supponga che non si preveda di espandere il
numero di hosts in futuro tranne nel caso della rete inferiore
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
238
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-10-2
N1
70 host
N2
R1
200 host
R2
R3
N3
70 host prevista espansione
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
239
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-10 – Soluzione-1
Le reti da indirizzare sono 6 :
 N1 – 70 Host - /25
 N2 – 200 Host - /24
 N3 – 70 Host (con espansione) - /25
 N12 – 2 Host - /30
 N13 – 2 Host - /30
 N23 – 2 Host - /30
Abbiamo un solo bit (il 23^ esimo) per discriminare le reti.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
240
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-10 – Soluzione-2
192.168.0.0 per la rete N2
192.168.1.0 per le reti N1,N3,N12,N13,N23
/24 - N2
0.0000 0000 - 0000 0000
/25 – N3
1.x000 0000
/25 – N1
1.x000 0000
Non rimane spazio per la altre 3 reti punto-punto,quindi bisogna
partizionare
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
241
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-10 – Soluzione-3
/24 - N2
0.0000 0000 - 0000 0000 192.168.0.0
route addr = 192.168.0.1
/25 – N3 si lascia così
1.x000 0000 x=0
192.168.1.0
route addr = 192.168.1.1
N1 si partizione in N1A /26 e N1B /27
/26 – N1A
1.xx00 0000 xx=10
192.168.1.128 route addr = 192.168.1.129
/27 – N1B
1.xxx0 0000 xxx=110
192.168.1.192 route addr = 192.168.1.193
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
242
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-10 – Soluzione-4
/30 – N12
1.xxxx xx00 xxxxxx=111000
192.168.1.224
route addr = 192.168.1.225
route addr = 192.168.1.226
/30 – N13
1.xxxx xx00 xxxxxx=111001
192.168.1.228
route addr = 192.168.1.229
route addr = 192.168.1.230
/30 – N23
1.xxxx xx00 xxxxxx=111010
192.168.1.232
route addr = 192.168.1.233
route addr = 192.168.1.234
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
243
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-10 – Soluzione-3
/24 - N2
0.0000 0000
192.168.0.0
route addr = 192.168.0.1
192.168.1.0
route addr = 192.168.1.1
192.168.1.128
route addr = 192.168.1.129
192.168.1.192
route addr = 192.168.1.193
192.168.1.224
route addr = 192.168.1.225-226
192.168.1.228
route addr = 192.168.1.229-230
192.168.1.232
route addr = 192.168.1.233-234
/25 – N3
1.0000 0000
/26 – N1A
1.1000 0000
/27 – N1B
1.1100 0000
/30 – N12
1.1110 0000
/30 – N13
1.1110 0100
/30 – N23
1.1110 1000
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
244
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-10 – Soluzione-5
N1A/26
192.168.1.129/26
N2/24
200 host
192.168.1.193/27 N1B/27
192.168.0.0/24
60 host
10 host
192.168.0.1
N12/30
R2
R1
192.168.1.224 /30
192.168.1.228 /30
192.168.1.232 /30
N23/30
N13/30
R3
192.168.1.1/25
N3/25
70 host prevista espansione
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
245
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazioni - 10
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
246
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 10
Obiettivi dell’esercitazione
A. Routing
B. Protocolli a Finestra
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
247
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 10 – Teoria-1
Go-Back-N, il processo mittente continua a mandare un numero di
Frame specificato da una grandezza della finestra di trasmissione
anche senza ricevere alcun pacchetto di ACK dal ricevitore.
Selective Repeat, nel protocollo Go back N il ricevitore può
accettare solo PDU in sequenza. Accettare PDU corrette, ma
fuori sequenza, migliora le prestazioni >> Selective repeat
Il protocollo Selective Repeat usa finestra di trasmissione e
finestra di ricezione di dimensioni maggiori di 1 (di solito di pari
dimensione).
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
248
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-28
Due nodi S e D, collegati da un canale punto-punto a 2 Mbit/s, usano
un protocollo a finestra Selective Repeat per scambiarsi un file di
30000 byte con pacchetti di dimensioni pari a 1250 byte (si trascurino
le intestazioni).
Il tempo di propagazione tra S e D è pari a 4ms. Il protocollo a finestra
prevede WT = WR = 10 pacchetti e timeout pari a 50ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
249
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-28
Si faccia l’ipotesi che un guasto di rete provochi la perdita dei
pacchetti con numeri di sequenza 10, 11, 12, 13 e 14 ( solo alla prima
loro trasmissione, non alle successive).
Si calcoli il tempo necessario a completare la trasmissione ed il
numero di pacchetti duplicati ricevuti da D ( cioè i pacchetti
ritrasmessi da S che in realtà erano già nel buffer di ricezione di D )
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
250
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-28 – Soluzione-1
WT = WR = 10
Numero Pack da trasmettere 30000 / 1250 = 24 pack
Velocità di trasmissione 1250 . 8 / 2 106 = 5 ms
Tempo di propagazione = 4 ms
Ricezione ACK 1^ pack = 4 + 5 + 4 = 13 ms, tempo in cui S
trasmette il 3^ pack. Quindi non ci sono interruzioni, tranne nel
caso di ritrasmissioni.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
251
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-28 – Soluzione-2
Trasmissione corretta fino al pack 9 compreso ( cioè i primi 10 pack )
Vengono persi i pack 10-11-12-13-14
La trasmissione continua fino al Pack 19 ( 9+10 finestra WT ) per un
totale di 20 pack trasmessi, tempo 20 . 50ms = 100 ms.
A questo segue timeout di 50 ms
In questo tempo D riceve pack 15-16-17-18-19 che bufferizza lascia 5
posizioni vuote per pack 10-14
S riprende a trasmettere il pack 10 a partire da istante 150 ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
252
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-28 – Soluzione-3
S termina tx del pack 14 ( ultimo dei ritrasmessi ) a 150ms +
5.5ms= 175ms
Quando D riceve il pack 14 completa il buffer ed invia ACK 20,
questo perché D aveva ricevuto fino a pack 19 (20^ pack).
ACK 20 arriva a S a 175ms + 4ms + 4mas = 183ms
S a 183 ms sta tx il pack 16 ( dopo aver tx il pack 15 ), capisce
che non deve ritrasmettere 17-18-19 e salta direttamente a tx il
pack 20 a partire da 185ms
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
253
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-28 – Soluzione-4
S tx pack 20-21-22-23 a partire da 185ms quindi185 + 20 = 205ms
D finisce la ricezione a 205ms + 4ms = 209ms
(*) - Pack 15 e 16
risulteranno
duplicati
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
254
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 10 – Teoria-1
TABELLE di INSTRADAMENTO
Rete Destinazione : serve per individuare la SOTTORETE ( o insieme
di sottoreti ) raggiungibile. Assume il valore DEFAULT nel caso di quegli
indirizzi IP per i quali non esiste una REGOLA di instradamento specifico
Genmask : serve per individuare la SOTTORETE ( o insieme di sottoreti
) raggiungibile. Assume il valore /0 nel caso di quegli indirizzi IP per i
quali non esiste una REGOLA di instradamento specifico
Gateway : indirizzo dell’interfaccia del Router a cui inoltrare il pacchetto
IP. Se la rete destinazione prevede la consegna diretta ( strato 2) allora
si usa il simbolo *
Interfaccia : identificativo con cui il Sistema Operativo riconosce
l’interfaccia di strato 2 a cui inoltrare il pacchetto.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
255
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 10 – Teoria-1
COME avviene INSTRADAMENTO
Quando un Router deve instradare un pacchetto inizia con l’estrarre dall’IP
address il ned_id e questo lo fa utilizzando il campo GENMASK .
Se i due net_id, quello calcolato e quello presente nel campo RETE DI
DESTINAZIONE sono DIVERSI allora si procede con INSTRADAMENTO.
Due le possibilità :
 CONSEGNA DIRETTA, strato 2, si inoltra il pacchetto utilizzando il
MAC address dell’interfaccia di rete DESTINAZIONE
 CONSEGNA INDIRETTA, strato 3, si inoltra il pacchetto ad un altro
Router della cui interfaccia rete occorre conoscere il MAC address.
Se non è presente nelle tabelle di ARP si ricorre al protocollo ARP per
recuperare l’informazione
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
256
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-32
Si consideri la rete descritta in figura, composta da 4 LAN, 3
Router e 4 Host
1.
2.
3.
4.
Si disegni una possibile topologia fisica
Si assegni un indirizzo di Rete a ciascuna LAN
Si assegni un indirizzo IP ad ogni interfaccia
Si definiscano le Tabella di Instradamento di dimensioni
minime che permettano l’instradamento verso qualunque
apparato di Rete
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
257
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-32
Host 4
LAN 4
N
N
R1
LAN 2
R2
S
S
LAN 3
R3
Host 2
W
E
S
Host 3
LAN 1
Host 1
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
258
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-32 Soluzione - 1
Vengono utilizzati indirizzi Privati con prefix lenght /24
Host
ROUTER 1
H4
10.0.4.1/24
R1N
10.0.4.254/24
H3
10.0.3.1/24
R1S
10.0.2.254/24
H2
10.0.2.1/24
H1
10.0.1.1/24
ROUTER 2
R2N
10.0.4.253/24
R2S
10.0.3.253/24
ROUTER 3
R3S
10.0.1.252/24
R3W
10.0.2.252/24
R3E
10.0.3.252/24
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
259
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-32 Soluzione - 2
Host 4
10.0.4.1/24
N
LAN 4
10.0.4.254/24
10.0.4.253/24
N
R1
LAN 2
10.0.2.1/24
Host 2
R2
S
10.0.2.254/24
W
10.0.3.253/24
R3
10.0.2.252/24
E
10.0.3.252/24
10.0.1.252/24 S
S
LAN 3
10.0.3.1/24
Host 3
LAN 1
10.0.1.1/24
Host 1
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
260
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-32 Soluzione - 3
Host
Rete Destinazione Genmask
Gateway
Interfaccia
R1
10.0.4.0
/24
*
R1N
10.0.2.0
/24
*
R1S
0.0.0.0
/0
10.0.4.253
R1N
Host 4
10.0.4.1/24
N
10.0.4.254/24
LAN 4
10.0.4.253/24
N
R1
LAN 2
10.0.2.1/24
Host 2
R2
S
10.0.2.254/24
10.0.3.253/24
R3
W
10.0.2.252/24
10.0.1.252/24 S
E
10.0.3.252/24
S
LAN 3
10.0.3.1/24
Host 3
LAN 1
10.0.1.1/24
Host 1
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
261
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-32 Soluzione - 4
Host
Rete Destinazione Genmask
Gateway
Interfaccia
R2
10.0.4.0
/24
*
R2N
10.0.3.0
/24
*
R2S
0.0.0.0
/0
10.0.3.252
R2S
Host 4
10.0.4.1/24
N
10.0.4.254/24
LAN 4
10.0.4.253/24
N
R1
LAN 2
10.0.2.1/24
Host 2
R2
S
10.0.2.254/24
10.0.3.253/24
R3
W
10.0.2.252/24
10.0.1.252/24 S
E
10.0.3.252/24
S
LAN 3
10.0.3.1/24
Host 3
LAN 1
10.0.1.1/24
Host 1
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
262
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-32 Soluzione - 5
Host
Rete Destinazione Genmask
Gateway
Interfaccia
R3
10.0.2.0
/24
*
R3W
10.0.3.0
/24
*
R3E
10.0.1.0
/24
*
R3S
0.0.0.0
/0
10.0.2.254
R3W
Host 4
10.0.4.1/24
N
10.0.4.254/24
LAN 4
10.0.4.253/24
N
R1
LAN 2
10.0.2.1/24
Host 2
R2
S
10.0.2.254/24
10.0.3.253/24
R3
W
10.0.2.252/24
10.0.1.252/24 S
E
10.0.3.252/24
S
LAN 3
10.0.3.1/24
Host 3
LAN 1
10.0.1.1/24
Host 1
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
263
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-32 Soluzione - 6
Host
Rete Destinazione Genmask
Gateway
Interfaccia
R1
10.0.4.0
/24
*
R1N
10.0.2.0
/24
*
R1S
0.0.0.0
/0
10.0.4.253
R1N
10.0.4.0
/24
*
R2N
10.0.3.0
/24
*
R2S
0.0.0.0
/0
10.0.3.252
R2S
10.0.2.0
/24
*
R3W
10.0.3.0
/24
*
R3E
10.0.1.0
/24
*
R3S
0.0.0.0
/0
10.0.2.254
R3W
R2
R3
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
264
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-32 Soluzione - 7
Host
Rete Destinazione Genmask
Gateway
Interfaccia
H4
10.0.4.0
/24
*
H4
0.0.0.0
/0
10.0.4.253
H4
10.0.3.0
/24
*
H3
0.0.0.0
/0
10.0.3.252
H3
10.0.2.0
/24
*
H2
0.0.0.0
/0
10.0.2.254
H2
10.0.1.0
/24
*
H1
0.0.0.0
/0
10.0.1.252
H1
H3
H2
H1
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
265
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-3 - 1
Data la rete in figura, ricavare la routing table di R1.
Le route debbono essere aggregate tra loro al fine di ottenere il
minor numero possibile di entry nella routing table.
Gli indirizzi IP sono relativi all’interfaccia di un router, in
particolare all’interfaccia più vicina all’indicazione.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
266
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-3 - 2
Address range
130.192.0.0/16
R1
1
130.192.2.41/30
130.192.2.1/27
5
130.192.2.40/30
130-192.2.32/30
130-192.2.33/30
130-192.2.34/30
R2
R3
130.192.0.254/24
Peso: 1
130.192.0.1/24
130.192.1.254/25
130.192.1.1/25
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
130.192.2.42/30
267
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-3 - Soluzione - 1
Host
Rete Destinazione Genmask
Gateway
Interfaccia
R1
130.192.2.0
/27
*
130.192.2.1
130.192.2.36
/30
130.192.2.37
130.192.2.40
/30
130.192.2.41
0.0.0.0
/0
130.192.2.38
I pacchetti diretti a 130.192.2.0 vengono direttamente instradati
verso l’interfaccia 130.192.2.1
L’instradamento di DEFAULT passa per l’interfaccia 130.192.2.38
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
268
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-6 - 1
Data la rete in figura, ricavare la routing table di R1.
Le route debbono essere aggregate tra loro al fine di
ottenere il minor numero possibile di entry nella routing table.
Gli indirizzi IP sono relativi all’interfaccia di un router, in
particolare all’interfaccia più vicina all’indicazione.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
269
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-6 - 2
Internet
R1
3.185/30
3.186/30
R3
3.158/27
1.254/23
3.189/30
Lan 31
3.197/30
Lan 10
213.205.24.25/30
3.198/30
Address range
130.192.0.0/16
R2
R4
3.190/30
3.126/25
2.254/24
Lan 20
3.174/28
3.194/30
3.182/29
Lan 33
Lan 32
Lan 34
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
270
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Tipo
S
S
S
S
D
D
D
Esercizio B-6 - 2
R1
Internet
Rete dest.
0.0.0.0/0
130.192.2.0/23
130.192.0.0/23
130.192.3.128/27
213.205.24.24/30
130.192.3.188/30
130.192.3.184/30
3.185/30
3.186/30
Gateway
Metrica
213.205.24.26
2
130.192.3.190
2
130.192.3.186
2
130.192.3.186
2
213.205.24.25
1
130.192.3.189
1
130.192.3.185
1
R3
3.158/27
1.254/23
3.189/30
Lan 31
3.197/30
Lan 10
213.205.24.25/30
3.198/30
Address range
130.192.0.0/16
R4
3.190/30
3.174/28
3.194/30
R2
3.126/25
2.254/24
3.182/29
Lan 33
Lan 20
Lan 34
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
Lan 32
271
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-6 - Soluzione - 1
Host
Rete Destinazione
Genmask
Gateway
R1
0.0.0.0
/0
213.205.24.26
130.192.2.0
/24 (23)
130.192.3.190
130.192.0.0
/23
130.192.3.186
Interfaccia
23 24
130.192.2.x
/ 24
130.192. 0000 0010. 0
Lan20
130.192.0.x
/ 23
130.192. 0000 0000. 0
Lan10
Lan10 ha PL /23 per cui il net_id è 130.192.0.0
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
272
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-6 - Soluzione - 2
Host
Rete Destinazione
Genmask
Gateway
R1
0.0.0.0
/0
213.205.24.26
130.192.2.0
/24 (23)
130.192.3.190
130.192.0.0
/23
130.192.3.186
130.192.3.128
/25 (27)
130.192.3.186
Interfaccia
29
25 27 28
130.192.3.x
/ 25
130.192. 3. 1111 1110
Lan33
.126
130.192.3.x
/ 27
130.192. 3. 1001 1110
Lan31
.158
130.192.3.x
/ 28
130.192. 3. 1010 1110
Lan32
.174
130.192.3.x
/ 29
130.192. 3. 1011 0110
Lan34
.182
Lan3x hanno PL /25 per cui in net_id è 130.192.0.128
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
273
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-6 - Soluzione - 3
Host
Rete Destinazione
Genmask
Gateway
R1
0.0.0.0
/0
213.205.24.26
130.192.2.0
/24 (23)
130.192.2.37
130.192.0.0
/23
130.192.2.41
130.192.3.128
/25 (27)
130.192.3.186
213.205.24.24
/30
213.205.24.25
130.192.3.188
/30
130.192.3.189
130.192.3.184
/30
130.192.3.185
Interfaccia
30
130.192.3.184
/ 30
130.192. 3. 1011 1000
R1-R3
130.192.3.188
/ 30
130.192. 3. 1011 1100
R1-R2
130.192.3.192
/ 30
130.192. 3. 1100 0000
R2-R4
130.192.3.196
/ 30
130.192. 3. 1100 0100
R3-R4
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
274
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-8 - 1
Realizzare un piano di indirizzamento per la rete in figura che
massimizzi l’aggregazione di route su R1. Ricavare la risultante
routing table di R1
R1
D
C
A
R3
Address range
130.192.0.0/16
10 host
R2
27 host
F
120 host
E
B
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
275
60 host
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-8 - Soluzione - 1
Suddividiamo in 2 aree : 1 e 2
R1
Area 1
D
C
Peso: 2
1
A
R3
Address range
130.192.0.0/16
Area 2
10 host
R2
27 host
F
120 host
E
B
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
276
60 host
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-8 - Soluzione - 1
Area 1. Indirizzi necessari
Lan A = 27 + 3
Lan B = 120 +3
Totale = 153
/ 24
Area 1.
192.168.0.0 /24
Area 2. Indirizzi necessari
Lan E = 60 + 3
Lan F = 10 +3
Totale = 76
/ 25
Area 2.
192.168.1.0 /25
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
277
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-8 - Soluzione - 2
Piano Indirizzamenti.
Area 1 – 192.168.0.0 /24
LAN B (120 Host)
LAN A ( 27 Host)
LAN C ( 2 Host)
LAN D ( 2 Host)
/25
/27
/30 (R3-R1)
/30 (R1-R2)
25 27
30
130.192.0.0
/ 25
130.192. 0. 0000 0000
LAN B
130.192.0.128
/ 27
130.192. 0. 1000 0000
LAN A
130.192.0.160
/ 30
130.192. 0. 1010 0000
LAN C
130.192.0.164
/ 30
130.192. 0. 1010 0100
LAN D
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
278
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-8 - Soluzione - 3
Piano Indirizzamenti.
Area 2 – 192.168.1.0 /25
LAN E (60 Host)
LAN F ( 10 Host)
/26
/28
26
28
130.192.1.0
/ 26
130.192. 1. 0000 0000
LAN E
130.192.1.64
/ 28
130.192. 1. 0100 0000
LAN F
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
279
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-8 - Soluzione - 4
R1
130.192.0.161/30
130.192.0.165/30
D
C
130.192.0.128/27
A
10 host
R3
27 host
130.192.0.162/30
R2
130.192.0.166/30
120 host
B
130.192.0.0/25
E
F
130.192.1.64/28
60 host
130.192.1.0/26
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
280
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-8 - Soluzione - 5
Host
Rete Destinazione
Genmask
Gateway
Interfaccia
R1
130.192.0.0
/24
130.192.0.161
130.192.2.1
130.192.1.0
/25
130.192.0.165
130.192.0.160
/30
130.192.0.162
130.192.0.164
/30
130.192.0.166
Tipo
S
S
D
D
Rete dest.
130.192.0.0/24
130.192.1.0/25
130.192.0.160/30
130.192.0.164/30
Gateway
130.192.0.161
130.192.0.165
130.192.0.162
130.192.0.166
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
281
Metrica
2
2
1
1
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazioni - 11
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
282
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 11
Obiettivi dell’esercitazione
A. Sniffing
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
283
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 11 – Teoria-1
ICMP
Internet Control Message Protocol
Protocollo distinto
funzionamento
da
IP,
ma
indispensabile
al
suo
 sfrutta l’imbustamento su IP con protocol type 0x01
Garantisce la comunicazione tra gli stack IP di varie macchine
per messaggi di servizio
Protocollo di segnalazione: non specifica le azioni da
intraprendere all’arrivo di un messaggio (error reporting vs
error correction)
 Verificare lo stato della rete
 Riportare anomalie
 Scoprire la netmask
 Migliorare il routing
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
284
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 11 – Teoria-2
ICMP
Internet
Control
Message
Protocol
Telnet
Application
NFS
FTP
Presentation
XDR
SMTP
Session
RPC
SNMP
Transport
TCP e UDP
ICMP
Network
IP
Protocolli
di routing
ARP e RARP
Data Link
Physical
Non Specificati
OSI
Internet Protocol Suite
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
285
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 11 – Teoria-3
ICMP Echo
Verifica che un host sia raggiungibile
 Un campo Sequence Number verifica la corrispondenza tra il
messaggio di Reply e quello di Request
 Applicativo PING
DG=Default Gateway
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
286
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 11 – Teoria-3
DNS
DNS denota il protocollo che regola il
funzionamento del servizio DNS
Intestazione
identification: num. di 16 bit nella
richiesta,
la
corrispondente
risposta usa lo stesso num.
Flags:
 Richiesta o risposta
 Si chiede la ricorsione
 Si può fare la ricorsione
 La risposta è
authoritative
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
287
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 11 – Teoria-4
ARP – Address Resolution Protocol
Campi più significativi della trama ARP
ARP Req
MAC A IP A
??
IP E
ARP Reply MAC E IP E MAC A IP A
A
B
A
ARP Request
C
D
ARP Reply
E
C
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
B
288
D
E
Reti Calcolatori 12CDUOA
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Esercitazione 11 – Teoria-5
Notazione utilizzata nella rappresentazione della sequenza dei
pacchetti
LAN : indica la RETE su cui è osservato il pacchetto
MAC Sorgente-Destinazione : Indirizzo Ethernet sorgente del
pacchetto ( notazione N,S,W,E)., L’indirizzo Ethernet Broadcast è
indicato con la notazione FF
IP Sorgente-Destinazione: utilizzato solo nel caso in cui il campo dati
(Payload) del pacchetto di strato 2 contenga un pacchetto del protocollo
IP
Payload trasportato : indica il contenuto della SDU (Service Data Unit)
di strato IP, se il pacchetto è di tipo IP(ad esempio ICMP request/reply,
ICMP Redirect), oppure il contenuto della SDU di strato Ethernet se il
pacchetto non è un pacchetto IP (ad esempio ARP-request/reply)
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
289
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazione 11 – Teoria-6
Notazione utilizzata nella rappresentazione della sequenza dei pacchetti
Nel caso ICMP-Request/Reply è utile indicare il numero SEQUENZA
Nel caso ARP-Request/Reply si utilizza la seguente notazione:
ARP-Req:X.X.X.X? Per richiesta di indirizzo MAC associata all’indirizzo
X.X.X.X
ARP-Reply:X.X.X.X=Y per rispondere indicando che all’indirizzo X.X.X.X è
associato il MAC Y
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
290
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-54 - 1
Si consideri la rete rappresentata in fig 6.1 in cui i due segmenti di
rete, LAN-1 e LAN-2 sono interconnessi dal Router R.
Sulla rete LAN-1 si considerino 3 host, H1,H2,H3, mentre sulla rete
LAN-2 il solo host H4.
L’indirizzo IP assegnato a LAN-1 sia 192.168.1.0/24, l’indirizzo IP
assegnato a LAN-2 sia 192.168.2.0/24
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
291
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-54 - 1
1. Si assegni un indirizzo IP a tutte le interfacce di rete
2. Si assegni un default gateway a ciascun host
3. Si supponga che H1 invii 2 pacchetti ICMP Request all’host H2 e
che le tabelle di ARP siano vuote. Si descriva la sequenza di tutti i
pacchetti scambiati sulle due reti per permettere l’invio dei 2
pacchetti di ICMP Request
4. Si ripeta l’esercizio del punto precedente nel caso in cui i
pacchetti di ICMP Request siano inviati dall’host H4
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
292
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-54 - 2
Address range
130.192.0.0/24
H1
H2
H3
MH2-192.168.1.2/24
MH1-192.168.1.1/24
MH3-192.168.1.3/24
MRN-192.168.1.254
R
MRS-192.168.2.254
MH3-192.168.2.4/24
H4
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
293
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-54 – Soluzione 1
Si supponga che H1 invii 2 pacchetti ICMP Request all’host H2 e che le tabelle di ARP siano vuote.
Si descriva la sequenza di tutti i pacchetti scambiati sulle due reti per permettere l’invio dei 2 pacchetti di
ICMP Request
LAN
MAC Sorgente
MAC Destinazione
IP Sorgente
IP Destinazione
Payload trasportato
1
MH1
FF
-
-
ARP-req: 192.168.1.2 ?
1
MH2
MH1
-
-
ARP-reply: 192.168.1.2=MH2
1
MH1
MH2
192.168.1.1
192.168.1.2
ICMP-request 1
1
MH2
MH1
192.168.1.2
192.168.1.1
ICMP-reply 1
1
MH1
MH2
192.168.1.1
192.168.1.2
ICMP-request 2
1
MH2
MH1
192.168.1.2
192.168.1.1
ICMP-reply 2
Arp Reply
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
294
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-54 – Soluzione 2
Si supponga che H1 invii 2 pacchetti ICMP Request all’host H4 e che le tabelle di ARP siano vuote.
Si descriva la sequenza di tutti i pacchetti scambiati sulle due reti per permettere l’invio dei 2 pacchetti di
ICMP Request
LAN
MAC Sorgente
MAC Destinazione
IP Sorgente
IP Destinazione
Payload trasportato
1
MH1
FF
-
-
ARP-req: 192.168.1.254 ?
1
MRN
MH1
-
-
ARP-reply: 192.168.1.254=MRN
1
MH1
MRN
192.168.1.1
192.168.2.4
ICMP-request 1
2
MRS
FF
-
-
ARP-req: 192.168.2.4 ?
2
MH4
MRS
-
-
ARP-reply: 192.168.2.4=MH4
2
MRS
MH4
192.168.1.1
192.168.2.4
ICMP-request 1
2
MH4
MRS
192.168.2.4
192.168.1.1
ICMP-reply 1
1
MRN
MH1
192.168.2.4
192.168.1.1
ICMP-reply 1
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
295
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-66 - 1
Si consideri la rete aziendale disegnata in figura 6.11, composta
da 3 LAN Ethernet interconnesse dai router R1,R2,R3. Il router
R4 permette l’accesso alla rete Internet pubblica. Si voglia fare
un piano di indirizzamento che permetta di collegare circa 50
host su ciascuna LAN. Si ipotizzi che all’azienda siano
assegnati i seguenti indirizzi IP : 180.10.10.0/24 e che tutte le
tabelle di ARP siano inizialmente vuote.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
296
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
297
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-66 - 2
1. Si assegni un indirizzo di rete a ciascuna LAN
2. Si assegni un indirizzo a tutte le interfacce rappresentate in
figura
3. Si definiscano le tabelle di instradamento di ciascun host e
router
4. Si riportino le intestazioni MAC e IP di tutti i pacchetti
scambiati all’interno della rete aziendale quando un utente
dell’host H1 invia un segmento TCP di apertura della
connessione (SYN) verso un host collegato alla rete Internet
pubblica con indirizzo 130.192.9.131.
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
298
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-66 - 3
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
299
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-66 – Soluzione 1
LAN-1 180.10.10.0/26 LAN-2 180.10.10.64/26 LAN-3 180.10.10.128/26
INTERFACCIA
Indirizzo IP
H1
180.10.10.1/26
H2
180.10.10.65/26
H3
180.10.10.129/26
R1N
180.10.10.32/26
R2N
180.10.10.33/26
R1S
180.10.10.96/26
R3W
180.10.10.97/26
R2E
180.10.10.160/26
R3E
180.10.10.162/26
R4W
180.10.10.161/26
R4E
10.10.20.2/24
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
300
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-66 – Soluzione 2
Host
Rete Destinazione
Genmask
Gateway
Interfaccia
H1
180.10.10.0
/26
*
H1
180.10.10.64
/26
180.10.10.32 (R1N)
Default
/0
180.10.10.33 (R2N)
180.10.10.64
/26
*
180.10.10.0
/26
180.10.10.96 (R1S)
Default
/0
180.10.10.97 (R3W)
180.10.10.128
/26
*
180.10.10.0
/26
180.10.10.160 (R2E)
180.10.10.64
/26
180.10.10.162 (R3E)
Default
/0
180.10.10.161 (R4W)
180.10.10.0
/26
*
R1N
180.10.10.64 (128)
/26
*
R1S
Default
/0
180.10.10.33
R2N
180.10.10.0
/26
*
R2N
180.10.10.128
/26
*
R2E
180.10.10.64
/26
180.10.10.32 (R1N)
R2N
default
/0
180.10.10.161 (R4W)
R2E
H2
H3
R1
R2
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
301
H2
H3
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-66 – Soluzione 2
Host
Rete Destinazione
Genmask
Gateway
Interfaccia
R3
180.10.10.64
/26
*
R3W
180.10.10.128
/26
*
R3E
180.10.10.0
/26
180.10.10.96 (R1S)
R3W
default
/0
180.10.10.161 (R4W)
R3E
180.10.10.128
/26
*
R4W
180.10.20.0
/24
*
R4E
180.10.10.0
/26
180.10.10.160 (R2E)
R4W
180.10.10.64
/26
180.10.10.162 (R3E)
R4W
Default
/0
10.10.20.1
R4
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
302
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio A-66 – Soluzione 3
Host H1 invia un segmento TCP di apertura della connessione (SYN) verso un
host collegato alla rete Internet pubblica con indirizzo 130.192.9.131.
H1
180.10.10.0
/26
*
180.10.10.64
/26
Default
/0
LAN
MAC Sorgente
H1
R2
180.10.10.0
/26
*
R2N
180.10.10.32 (R1N)
180.10.10.128
/26
*
R2E
180.10.10.33 (R2N)
180.10.10.64
/26
180.10.10.32 (R1N)
default
/0
180.10.10.161 (R4W)
MAC Destinazione
IP Sorgente
IP Destinazione
Payload trasportato
1
MH1
FF
-
-
ARP-Request:180.10.10.33?
1
MR2N
MH1
-
-
ARP-Reply:180.10.10.33=MR2N
1
MH1
MR2N
180.10.10.1
130.192.9.131
TCP SYN
2
MR2E
FF
-
-
ARP-Request: 180.10.10.161?
2
MR4W
MR2E
-
-
ARP-Reply:180.10.10.161=MR4W
2
MR2E
MR4W
180.10.10.1
130.192.9.131
TCP SYN
2
MR4W
MR2E
130.192.9.131
180.10.10.1
TCP SYN/ACK
1
MR2N
MH1
130.192.9.131
180.10.10.1
TCP SYN/ACK
1
MH1
MR2N
180.10.10.1
130.192.9.131
TCP ACK
2
MR2E
MR4W
180.10.10.1
130.192.9.131
TCP ACK
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
303
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-10 - 1
Con l’ipotesi che tutte le cache siano vuote (tranne quella del
server DNS) indicare sulla figura le trame che vengono
scambiate sulla rete a fronte del comando ping
www.google.com lanciato sull’host A
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
304
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-10 - 2
LAN 1
IP:130.192.86.1/24
IP:130.192.85.1/28
LAN 2
www.google.com
DNS
IP:130.192.86.10/24
DG:130.192.86.1
DNS:130.192.86.10
A
IP:130.192.85.8/28
DG:130.192.85.1
DNS:130.192.86.10
IP:130.192.86.11/24
DG:130.192.86.1
DNS:130.192.86.10
ping www.google.com
DG=Default Gateway
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
305
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercizio B-10– Soluzione 1
LAN
IP Sorgente
IP Destinazione
Payload trasportato
1
130.192.86.11 (A)
130.192.86.10
1-ARP-Request
1
130.192.86.10 (A)
130.192.86.11
2-ARP-Reply
1
130.192.86.11 (DNS)
130.192.86.10
3-DNS-Query
1
130.192.86.10 (DNS)
130.192.86.11
4-DNS-Response (IP Destinazione)
1
130.192.86.11 (A)
130.192.86.1 (DG)
5-ARP-Request
1
130.192.86.1 (ROUTER-W)
130.192.86.11
6-ARP-Reply
1
130.192.86.11 (A)
130.192.86.1 (ROUTER-W)
7-ICMP E-Request
2
130.192.85.1 (ROUTER-E)
130.192.85.8 (B)
8-ARP-Request
2
130.192.85.8 (B)
130.192.85.1 (ROUTER-E)
9-ARP-Reply
2
130.192.85.1 (ROUTER-E)
130.192.85.8 (B)
10-ICMP E-Request
2
130.192.85.8 (B)
130.192.85.1 (ROUTER-E)
11-ICMP E-Response
1
130.192.86.1 (ROUTER-W)
130.192.86.11 (A)
12-ICMP E-Response
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
306
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo
Esercitazioni
Rel: 1.2 - 07/10/2014
307
Reti Calcolatori 12CDUOA
© Monetti Massimo