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Reti di TelecomunicazioneEsempio di esame

Marco BeniniCorso di Laurea in Informatica

[email protected]

Testo• Domanda 1: [5 punti]

– Si assegnino opportunamente gli indirizzi IP ai nodi della rete illustrata in

figura, assumendo di avere a disposizione gli indirizzi della rete

10.0.0.0/8, specificando anche indirizzo di rete, di broadcast e maschera

di rete per ogni sottorete che compare

Internet

10.1.0.0/16

60 host

10.2.0.1

Soluzione• Risposta:

– Le sottoreti che compaiono in figura sono tre: A, B e C:

• la rete A contiene 61 host (60 host + il router ) quindi deve avere una

netmask di al più 26 bit

• la rete B è data

• la rete C è una rete punto-punto con netmask di 30 bit

Internet

10.1.0.0/16

60 host

10.2.0.1

A

C

B

Soluzione• Risposta (continua):

Considerazioni preliminari:

•Nell’assegnazione degli indirizzi della rete A dovrò scegliere una subnet di 10.0.0.0/8 che sia sufficientemente grande per contenere tutti gli host…•… e anche che non si sovrapponga con gli indirizzi già usati per B e C.•Nella pratica dovrò scegliere un indirizzo net con i primi 8 bit uguali alla net /8 assegnata, cosi da essere totalmente contenuta in essa,…•…di maschera al più /26, ad esempio /16 o /24 per comodita di calcolo degli indirizzi.. •…non sovrapposto alle altre due, ad es. prendendo il 2 ° byte diverso da 1 o 2 visto che il 2° byte totalmente nella maschera di B e C.•Tradizionalmente, si usa assegnare il primo indirizzo disponibile al router. Nel caso delle reti punto-punto che interconnettono due router, non esiste una convenzione precisa.


– Pertanto un modo di suddividere la rete data (10.0.0.0/8) per formare

sottoreti adeguate per il caso proposto è

• rete A: 10.3.0.0/16

– indirizzo di rete: 10.3.0.0

– netmask di 16 bit: 255.255.0.0

– indirizzo di broadcast: 10.3.255.255

• rete B: 10.1.0.0/16


– netmask di 16 bit: 255.255.0.0


• rete C: 10.2.0.0/30


– netmask di 30 bit: 255.255.255.252



– la rete A è formata dagli host H1, …, H60 e dal router R

– assegno gli indirizzi 10.3.1.x agli host Hx

– assegno l’indirizzo 10.3.0.1 all’interfaccia del router R sulla rete A

R

Internet

10.1.0.0/16

60 host

10.2.0.1

A: 10.3.0.0/16

C: 10.2.0.0/30

B: 10.1.0.0/16


– la rete B è formata dal router R e da una rete non meglio specificata

– la rete ha indirizzi nella classe 10.1.0.0/16

– assegno l’indirizzo 10.1.0.1 all’interfaccia del router R sulla rete B

R

Internet

10.1.0.0/16

60 host

10.2.0.1

A: 10.3.0.0/16

C: 10.2.0.0/30

B: 10.1.0.0/16


– la rete C è formata dal router R e da un router I che lo collega ad Internet

– il router I ha indirizzo assegnato pari a 10.2.0.1

– assegno l’indirizzo 10.2.0.2 all’interfaccia del router R sulla rete C

R

Internet

10.1.0.0/16

60 host

10.2.0.1

A: 10.3.0.0/16

C: 10.2.0.0/30

B: 10.1.0.0/16


– la rete A non è minimale, per permetterne la crescita

• gli indirizzi degli host e del router R sono stati scelti in modo da poter

eventualmente effettuare un ulteriore subnetting in futuro

– la rete B è una rete di fatto già assegnata, e ci si è limitati a decidere

secondo convenzione l’indirizzo del router

– la rete C è una rete punto-punto, e come tale è stata configurata

• essendo fissato l’indirizzo di I, di fatto non esiste scelta per l’indirizzo di R

– Questo è un esercizio:

• viene richiesto di costruire assegnare degli indirizzi ai nodi in un modo

adeguato a garantire che la rete possa operare correttamente

– ciò che viene misurato è

• la correttezza della risposta,

• la capacità di fornire una traccia del procedimento di risposta,

• la capacità progettuale che si desume dalle scelte effettuate.


– Si scrivano le tabelle di instradamento per i router che compaiono in

figura

Internet

18 host 18 host

192.168.1.0/24192.168.2.0/24

192.168.3.4/30

192.168.3.0/30

192.168.3.8/30

…. ….

Soluzione• Risposta:

– Esistono due router in figura: li indichiamo con A e B. Inoltre assumiamo

che le interfacce dei router abbiano gli indirizzi IP indicati in figura

A

Internet

18 host

B

18 host192.168.1.0/24

192.168.2.0/24

192.168.3.4/30

192.168.3.0/30

192.168.3.8/30

192.168.3.1

192.168.3.2

192.168.3.9

192.168.1.1 192.168.2.1

192.168.3.5

192.168.3.10192.168.3.6

…. ….


– Una possibile tabella di routing per il router A è:

– Una possibile tabella di routing per il router B è:

destinazione router interfaccia

192.168.1.0/24 ----------------- 192.168.1.1

192.168.2.0/24 192.168.3.2 192.168.3.1

192.168.3.0/30 ----------------- 192.168.3.1

192.168.3.4/30 192.168.3.2 192.168.3.1

192.168.3.8/30 ----------------- 192.168.3.9

0.0.0.0/0 192.168.3.10 192.168.3.9

destinazione router interfaccia

192.168.1.0/24 192.168.3.1 192.168.3.2

192.168.2.0/24 ----------------- 192.168.2.1

192.168.3.0/30 ----------------- 192.168.3.2

192.168.3.4/30 ----------------- 192.168.3.5

192.168.3.8/30 192.168.3.1 192.168.3.2

0.0.0.0/0 192.168.3.6 192.168.3.5


– nell’esercizio

• abbiamo assegnato gli indirizzi IP alle interfacce dei router seguendo le

usuali convenzioni viste a lezione

• per ogni sottorete direttamente connessa ad un router compare una linea con

campo router vuoto e con campo interfaccia pari all’indirizzo dell’interfaccia

che connette il router alla sottorete

• per ogni sottorete non direttamente connessa ad un router fornisce una linea

il cui campo router è pari all’indirizzo del router che funge da ponte ed il cui

campo interfaccia è l’indirizzo di interfaccia che connette al router ponte

• la rotta di default è quella che consente di connettere il router ad Internet

– Questo è un esercizio:

• viene richiesto di costruire una struttura dati istanziata su un caso specifico



• la capacità di fornire una traccia del procedimento di risoluzione.


– I protocolli di instradamento come RIP, OSPF e BGP, pur operando

logicamente a livello di rete, utilizzano un protocollo di livello applicativo

per lo scambio di informazioni sulla topologia della rete. Motivate questa

scelta.

• Risposta:

– I protocolli di routing citati utilizzano algoritmi per il calcolo dei percorsi

ottimali (ad es. Dijkstra o distance vector): questi algoritmi richiedono lo

scambio di informazioni per svolgere la propria computazione.

– Il corretto scambio di queste informazioni è vitale per il funzionamento di

questi algoritmi e, di conseguenza, per il successo della strategia di

routing che i protocolli intendono instaurare. Questa considerazione

implica che le informazioni sulla topologia della rete debbano essere

inviate in modo affidabile.


– Inoltre, l’azione degli algoritmi avviene logicamente prima

dell’instradamento dei datagram a livello di rete: questi algoritmi operano

quando occorre definire il contenuto della tabella di routing.

– Infine, questi algoritmi sono computazionalmente onerosi rispetto alla

semplicità dell’algoritmo di rilancio basato sulle tabelle di routing.

– Per tutti questi motivi, è architetturalmente ragionevole porre il codice che

implementa questi algoritmi al di fuori del livello di rete.

– Per la richiesta di affidabilità, e per il fatto che questi protocolli possono

non essere adottati da un particolare gateway, è più semplice considerare

la loro codifica come un servizio di livello applicativo, ove si possono

godere di tutti i vantaggi dei servizi offerti dal livello di trasporto.


– Questa è una domanda di comprensione:

• viene richiesto di fornire una spiegazione ad una scelta progettuale

• quindi occorre avere la conoscenza per comprendere la domanda...

• ma anche una capacità critica di analisi



• la padronanza del linguaggio,

• la capacità di focalizzare l’attenzione su ciò che è pertinente,

• la capacità di fornire una risposta chiara.


– Si descriva brevemente la funzione del multiplexing nelle reti a

commutazione di circuito.

• Risposta:

– Il multiplexing nelle reti a commutazione di circuito indica la capacità di

utilizzare lo stesso collegamento allo stesso tempo in differenti circuiti.

– Ciò si ottiene dividendo un link in un certo numero di parti (slot), ed

assegnando ognuna di esse ad un circuito, fino ad esaurimento. L’effetto

è che su uno stesso link sono compresenti differenti circuiti.

– Le tecniche per dividere un link in slot sono molteplici, le principali delle

quali sono la divisione di frequenza (FDM) e la divisione di tempo (TDM).

Soluzione– Questa è una domanda di studio e comprensione:

• viene richiesto di fornire una descrizione sintetica di un argomento del corso

che è stato trattato in forma più estesa


• la precisione della risposta,

• la padronanza del linguaggio,

• la capacità di fornire una risposta chiara e sintetica.

Testo• Domanda 5: [1 punto]

– Cosa si intende per ritardo di propagazione?

• Risposta:

– Quando un nodo trasmette un pacchetto ad un altro nodo, i bit del

pacchetto impiegano un certo tempo per giungere tutti a destinazione.

Questo tempo è detto ritardo di propagazione.

– Sia d la lunghezza del link e sia v la velocità fisica del link (solitamente

pari alla velocità della luce nel mezzo trasmissivo), allora dprop = d / v

– Questa è una domanda di puro studio: ciò che viene misurato è

• la precisione e completezza della risposta,

• la capacità di fornire una risposta chiara e sintetica.


– Cosa si intende per meccanismo equo di controllo della congestione?

• Risposta:

– Consideriamo K connessioni TCP, tutte passanti per uno stesso link

intermedio X, con ritmo di trasmissione pari a R bit/s

– Supponiamo che per X non passino altre connessione (ad es. UDP)

– Il controllo di congestione è equo (fair) se, per ogni link X, il ritmo di

trasmissione di ogni connessione passante per X, è pari a R/K

• ovvero, se ogni connessione ottiene una porzione uguale di banda


• la precisione e completezza della risposta,

• la conoscenza e competenza di uso del linguaggio.


– Cosa si intende per riscontro selettivo in TCP?

• Risposta:

– Il riscontro selettivo è una ottimizzazione di TCP:

• consente di riscontrare (trasmettere ACK per) segmenti fuori sequenza

• è in contrasto con il riscontro cumulativo, che riscontra tutti i byte dall’inizio

della trasmissione fino al un punto corrente

• riduce il numero di segmenti da ritrasmettere, in quanto assume che il

ricevente non scarti i segmenti fuori sequenza


• il livello di dettaglio dello studio,




– Si descriva la struttura di un frame PPP.

• Risposta:

– Un frame PPP ha la seguente struttura:

– in particolare,

• il campo flag (1 byte): è presente all’inizio ed alla fine del frame

– ha il valore fisso 01111110 e delimita l’inizio e la fine del frame

• il campo indirizzo (1 byte) e il campo controllo (1 byte):

– hanno valori fissi, rispettivamente 11111111 e 00000011

– sono stati previsti per eventuali estensioni future (mai realizzate)

– il mittente può, opzionalmente formare il frame omettendo questi due campi

flag indirizzo controllo protocollo informazioni checksum flag


• il campo protocollo (1 o 2 byte)

– definisce quale protocollo di livello rete deve occuparsi dei dati contenuti nel

frame

• checksum (2 o 4 byte):

– il checksum del frame, calcolato usando un codice a ridondanza ciclica standard

(HDLC)

• informazioni:

– contiene i dati provenienti dal livello di rete, opportunamente codificati

– il campo ha una lunghezza massima, che può essere configurata all’atto

dell’instaurazione del link, ed il cui default è 1500 byte




• la completezza della risposta.


– Cos’è l’indirizzo di broadcast di una rete?

• Risposta:

– L’indirizzo di broadcast di una rete TCP/IP è l’indirizzo a cui inviare un

messaggio che deve essere recapitato a tutti i nodi della rete. Esso è

formato dai primi N bit dell’indirizzo di rete seguito da (32 - N) bit a 1,

dove N è il numero di bit che formano la maschera di rete.




• la capacità di fornire una definizione chiara e sintetica.


– Cosa si intende per protocollo di accesso multiplo?

• Risposta:

– Un protocollo di accesso multiplo è un protocollo di livello collegamento

che consente di trasmettere frame lungo un canale fisico a cui possano

essere collegati più di due adattatori.





Annotazioni• La correttezza e la completezza delle risposte è indispensabile

• Il fornire una traccia del procedimento seguito per rispondere è

sempre un vantaggio

• La capacità di non andare fuori tema è importante

• La capacità di fornire risposte sintetiche e chiare è premiante

• L’uso adeguato dei termini del linguaggio proprio delle reti è un

fatto che viene preso in considerazione (sia in positivo che in

negativo)

Conclusione

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