Appello di Reti di Telecomunicazioni 30 Marzo 2006

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1 Appello di Reti di Telecomunicazioni 30 Marzo 2006 Nome Studente: Matricola: ====================================================================== Esercizio 1 Le filiali di una banca normalmente trasferiscono i loro archivi alla sede centrale per mezzo di nastri magnetici da 8 mm. Ogni nastro ha una capacità di 7 Gbyte (1 Kbyte = 1000 byte). Una scatola contiene 100 nastri. Tali scatole vengono inviate tramite corrieri espresso che viaggiano alla velocità media di 70 Km/h. Le filiali sono in numero molto elevato, con una distanza media di 420 Km dalla sede centrale. Si assuma che l arrivo dei corrieri alla sede centrale può essere approssimato con un processo di Poisson con tempo di interarrivo medio di 45 minuti. Una volta arrivati in sede centrali, le scatole sono smistate verso gli uffici competenti da un unico impiegato, un pacco per volta, ed il tempo di consegna è modellabile come una variabile aleatoria di tipo esponenziale negativo, con valore medio di 30 minuti. 1. Si chiede di calcolare la bit rate media di tale processo di trasferimento dati, considerando anche un tempo di scrittura su nastro di 2 ore ed un tempo di imballaggio dei nastri di circa 15 minuti prima della partenza. Assumendo di voler sostituire tale strategia di trasporto delle informazioni con un collegamento dedicato in fibra ottica da ogni filiale alla sede centrale, si consideri una capacità di 622 Mb/s ed una strategia di trasmissione a finestra scorrevole di tipo selective repeat. Si assuma che la velocità di propagazione del segnale nel mezzo trasmissione sia di 2/3 la velocità della luce nel vuoto, e che i dati siano incapsulati in pacchetti di dimensione 1070 byte. Si assuma che la dimensione dei riscontri, il tempo di elaborazione e la probabilità di avere pacchetti corrotti siano trascurabili. 2. Calcolare il numero minimo di bit necessari per implementare il contatore della finestra in modo da avere una trasmissione senza soluzione di continuità. 3. Valutare in tal caso il tempo di trasferimento di una quantità di dati equivalenti al contenuto di una scatola da 100 nastri, assumendo un intestazione di complessiva di 70 byte per pacchetto, e confrontare tale ritardo con quello ottenibile con la strategia di trasferimento non telematica.

2 Quesito 1 Definire un modo di trasferimento e le sue principali caratteristiche. Descrivere in modo dettagliato la differenza tra il modo di trasferimento a circuito ed il modo di trasferimento a pacchetto.

3 Quesito 2 Illustrare il funzionamento degli algoritmi di controllo di congestione del TCP.

4 Appello di Reti di Telecomunicazioni 13 Aprile 2006 Nome Studente: Matricola: ======================================================================= Esercizio 1 Si consideri una porzione di rete IP costituita da due router (R1 e R2) connessi ad un server (S) in cui risiedono caselle di posta elettronica (come in figura) e ad un server FTP (R). Sia C la capacità del collegamento tra i router ed il server S. Ad R1 sono connessi 4 terminali, l i-esimo dei quali genera pacchetti IP con legge Poissoniana di frequenza media λ 1,i, con i=1,..,4 (vedere tabella allegata). Tali pacchetti sono elaborati da un processore di instradamento, e soltanto il 20% di tali pacchetti sono diretti al server S (si assuma un processo di estrazione casuale dal flusso complessivo di pacchetti), mentre gli altri sono diretti al server R. Al router R2 sono connessi 2 terminali, che generano pacchetti IP con legge Poissoniana con frequenze medie pari a λ 2,i, con i=1,2. Tutti i pacchetti provenienti dai terminali connessi a R2 sono diretti ad S. Una volta arrivati al server, i pacchetti vengono elaborati in modo da poter essere memorizzati nell apposita casella di posta elettronica. Si assuma che: - la dimensione dei pacchetti sia modellabile come una variabile aleatoria i.i.d. esponenziale negativa con valore medio 100 bit; - il router R1 abbia un processore di instradamento con un tempo di elaborazione distribuito secondo una variabile aleatoria i.i.d. di tipo esponenziale negativa, con valore medio pari a 25 ms; - il server S abbia una unica CPU dedicata all elaborazione dei pacchetti da memorizzare nelle caselle di posta elettronica; il tempo di elaborazione del server (variabile aleatoria i.i.d. di tipo esponenziale negativa) sia in media 66 ms; - la gestione delle contese nei router e nel server sia orientata al ritardo e senza perdita. Si chiede di: - indicare i modelli associati ai router e al server S; - determinare il valore minimo della capacità C affinché il tempo che intercorre da quando un pacchetto è trasmesso da un qualunque terminale sino alla sua memorizzazione nella casella di posta elettronica sia inferiore a 0.5 s, assumendo i valori di C multipli interi di 200 b/s e trascurando eventuali tempi di propagazione. Cx Server R

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6 Esercizio 2 Si compili la tabella di routing del router R4, trascurando l indirizzo di loopback e quello multicast Router / Destination Gateway Netmask Inferface

7 Quesito 1 Si illustri il formato del pacchetto IP ed il significato dei principali campi.

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9 Quesito 2 Si illustri il funzionamento e le prestazioni del protocollo di accesso multiplo Slotted Aloha.

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11 Appello di Reti di Telecomunicazioni 18 Giugno 2006 Nome Studente: Matricola: ====================================================================== Esercizio 1 Si consideri il trasferimento di un pacchetto comprendente H=20 bit di intestazione e L=100 bit di campo utile attraverso una rete a pacchetto costituita da Q=4 rami e Q-1 nodi. Ogni ramo ha una capacità R=300 kbit/s. Il ritardo di propagazione sui rami sia pari a 100 us. Assumendo che tutti i nodi della rete introducano un ritardo di attraversamento pari a T, si chiede di calcolare: 1. il valore massimo T max di T tale che il ritardo complessivo di trasferimento del pacchetto attraverso la rete sia inferiore a D=6 ms; 2. il ritardo di trasferimento complessivo attraverso la rete nel caso in cui i nodi introducano un ritardo di attraversamento pari a T max /2.

12 Esercizio 2 Si consideri una rete in area locale in cui si adotta uno schema di accesso multiplo dinamico nel dominio nel tempo. Si assuma un asse dei tempi non suddiviso in intervalli temporali e uno schema di accesso perfetto (il meccanismo permette un solo trasferimento alla volta; il traffico comporta trasferimenti senza soluzione di continuità; i trasferimenti non richiedo extrainformazione/segnalazione; il ritardo di propagazione non varia modificando le stazioni coinvolte nel trasferimento). Siano: - R= 10 Mbit/s la capacità di trasferimento del mezzo di comunicazione; - d= la lunghezza del mezzo; - c= Km/s la velocità di propagazione del segnale sul mezzo; - M=50 byte la lunghezza costante delle unità informative (UI). Si chiede di: 1. calcolare il valore di d tale per cui il rendimento di utilizzazione del mezzo sia uguale a 0.6; 2. calcolare quale deve essere la lunghezza della UI per cui, a parità di utilizzazione, si possa estendere la rete in un raggio di 10 Km.

13 Quesito 1 Elencare e commentare i parametri di rete necessari alla configurazione di un host su una rete LAN per la connettività ad Internet.

14 Quesito 2 Illustrare le tecniche di controllo di flusso sulle reti a pacchetto.

15 Appello di Reti di Telecomunicazioni 6 Settembre 2006 Nome Studente: Matricola: ====================================================================== Esercizio 1 Un utente A comunica con l utente B attraverso la struttura di rete riportata nella figura sottostante, costituita da 2 reti distinte. La prima sotto-rete (S1) opera in accordo ad uno schema di multiplazione statica su un asse dei tempi organizzato in trame. Ogni trama è suddivisa in 20 intervalli temporali (IT) ed ogni IT è costituito da un campo per il trasferimento dell informazione utile di 500 bit e da un campo per la correzione dell errore di 30 bit. La capacità della linea multiplata della S1 è C_S1=2 Mb/s. L utente A impiega 3 IT in una trama per il trasferimento del proprio flusso di dati. La seconda sotto-rete (S2) opera in accordo ad uno schema di multiplazione dinamica. Nel passaggio dalla prima alla seconda sotto-rete l elemento di interconnessione N effettua controllo d errore e rimuovo, per ogni IT, i 30 bit necessari per questa operazione. Ai bit utili complessivamente ricevuti dall utente A in una trama aggiunge quindi un intestazione di 90 bit per l indirizzamento dell utente B e multipla poi le unità informative così formate sulla linea di capacità C_S2=600 Kb/s. Si chiede di - indicare se le operazioni sopra elencate sono relative all interlavoro tra reti eterogenee in accordo al paradigma dell incapsulamento tramite uno strato protocollare aggiuntivo o a quello della traduzione dei protocolli; - calcolare il valore dell efficienza di utilizzazione della sotto-rete S2 con riferimento al trasferimento del flusso di dati da A a B; - calcolare il massimo numero di flussi della stessa entità tra A e B trasportabili dalle due reti in cascata. C_S1 C_S2 A N B Sotto-rete 1 (multiplazione statica) Sotto-rete 2 (mulitplazione dinamica)

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18 Quesito 1 Illustrare il funzionamento e le prestazioni del metodo di accesso multiplo CSMA/CD.

19 Quesito 2 Illustrare e commentare le differenze tra gli algoritmi di instradamento di tipo link-state e distance-vector. Inoltre elencare almeno un protocollo di uso comune che faccia uso di tali algoritmi.