Prova completa - Rete Internet (ing. Giovanni Neglia) Mercoledì 11 Luglio Cognome: Nome: Corso di laurea e anno: Matricola: Firma:

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1 Prova completa - Rete Internet (ing. Giovanni Neglia) Mercoledì 11 Luglio 2007 NB: sviluppare l intero compito su questi fogli, utilizzando solo la penna. Cognome: Nome: Corso di laurea e anno: Matricola: Firma: Quesito 1 Si supponga di dover configurare la rete rappresentata in figura assegnando a ciascun host un indirizzo IP pubblico della rete di classe C Si minimizzi il numero di indirizzi IP impiegati, in modo da avere già a disposizione delle sottoreti per eventuali ampliamenti. L indirizzo IP ( ) verso la rete esterna si suppone assegnato dal provider. Lo studente attribuisca un identificativo a ciascuna sottorete (per esempio A, B, C, ) e lo riporti in figura, assegni gli indirizzi IP a ciascuna sottorete e ai router. Lo studente completi quindi la tabella riassuntiva riportata di seguito, specificando l identificativo della sottorete, l indirizzo della sottorete e la relativa maschera (in notazione decimale dotted), gli indirizzi IP per eventuali interfacce dei router sulla sottorete considerata. Si compili la tabella di routing del router R1, specificando per ogni sottorete l indirizzo di rete, la maschera, il next hop o gateway e l interfaccia da impiegare sul router R1. Si aggreghino ove possibile gli instradamenti relativi a sottoreti distinte. Si assuma infine che la LAN dell edificio A, la LAN dell edificio B e il collegamento R2-R3 abbiano una probabilità di non funzionamento pari allo 0.1% e che il routing all interno della rete sia dinamico, si calcoli qual è la probabilità che l edificio C risulti disconnesso dall Internet Pubblica. R1 Edificio B 100 PC R2 Edificio C 30 PC Edificio A 4 PC R Internet Pubblica

2 La rete A richiede 8 indirizzi quindi un /29. La rete B richiede 104 indirizzi quindi un /25. La rete C richiede 33 indirizzi quindi un /26. La rete corrispondente al collegamento R2-R3 richiede 4 indirizzi quindi un /30. Possiamo assegnare A /29 B /25 C /26 R2-R /30 identif. indirizzo maschera indirizzo IP indirizzo IP indirizzo IP sottorete IP sottorete sottorete router R1 router R2 router R3 A B C R2-R Tabella di routing di R1 indirizzo IP maschera gateway/next hop Interfaccia sottorete sottorete

3 Possiamo aggregare le ultime due righe. Tabella di routing di R1 indirizzo IP maschera gateway/next hop Interfaccia sottorete sottorete Un pacchetto proveniente dall edificio C e diretto all Internet pubblica può attraversare inoltrato direttamente al router R3 sul collegamento R2-R3 o essere inoltrato al router R1 attraverso la LAN dell edificio B e quindi al router R3 attraverso la LAN dell edificio A. Indichiamo i due percorsi come R2R3 e B-A. Detta p la probabilità di non funzionamento di R2-R3 e delle LAN degli edifici A e B, la probabilità di funzionamento del percorso R2R3 è pari a 1-p, la probabilità di funzionamento di B-A è pari a (1-p)*(1-p) perché entrambe le LAN devono funzionare perché il pacchetto possa essere inoltrato sul percorso B-A. La probabilità che C sia disconnesso dall Internet pubblica è la probabilità che entrambi i percorsi siano inutilizzabili allo stesso tempo, ovvero: [1-(1-p)]*[ 1-(1-p)*(1-p)] = p * [2 p p 2 ] 2 p 2 = 2*10-4.

4 Quesito 2 Si consideri la rete indicata in figura, in cui per ogni collegamento sono riportati la velocità di trasmissione dei dati e il relativo tempo di propagazione. La sorgente S invia dati a D usando un protocollo sliding window. Si trascurino tutti gli header. 1) Qual è la massima velocità di trasferimento dei dati da S a D? 2) Se la dimensione dei pacchetti è pari a 1000 byte, per quali valori della finestra la sorgente riesce a trasmettere alla massima velocità? 3) Se la finestra ha dimensione pari a byte, per quali dimensioni dei pacchetti la sorgente riesce a trasmettere alla massima velocità? 4) Nel caso di dimensione della finestra e dei pacchetti rispettivamente pari a byte e a 1000 byte, si calcoli la velocità di trasferimento media da S a D nel caso in cui si trasferisca a) un file di dimensione pari a byte e b) un file di dimensione pari a byte. Si commentino i risultati. Nota: la velocità di trasferimento media può essere calcolata come bit trasferiti diviso l intervallo di tempo dall invio del primo bit da parte della sorgente fino alla ricezione dell ultimo bit da parte della destinazione. S Router 1 Router 2 D Soluzione 1) La massima velocità di trasferimento dei dati da S a D è pari alla velocità del collegamento più lento, ovvero a 5 Mbps. 2) Indichiamo con C i e t i rispettivamente la capacità e il ritardo di propagazione del collegamento i- mo, dove i=1 corrisponde al collegamento tra sorgente e router 1, i=2 al collegamento tra i due router e i=3 al collegamento tra router 2 e destinazione. Sia PSIZE la dimensione del pacchetto, FSIZE la dimensione del file da trasferire, RTT 0 il round trip time a rete scarica, W la dimensione della finestra. Il tempo dall invio di un segmento alla ricezione del relativo ack è PSIZE/C 1 + PSIZE /C 2 + PSIZE /C 3 + RTT 0 La massima velocità cui la sorgente può trasmettere è C 2, al fine di poter trasmettere a tale velocità deve essere C 2 [PSIZE/C 1 + PSIZE/C 2 + PSIZE /C 3 + RTT 0 ] <= W Da cui W >= byte. 3) Dalla disequazione ricavata al punto precedente, risolta per PSIZE, si ottiene PSIZE 250 byte. 4) Dal momento che per W=40000 e MSS=1000 la sorgente riesce ad utilizzare con continuità il bottleneck, il tempo di trasferimento del file può essere calcolato in entrambi i casi come PSIZE/C 1 + FSIZE/C 2 + PSIZE/C 3 + (t 1 + t 2 + t 3 ), e la velocità media di trasferimento è pari a

5 FSIZE / [PSIZE/C 1 + FSIZE/C 2 + PSIZE/C 3 + (t 1 + t 2 + t 3 )] Ovvero 1.68 Mbps per FSIZE=10000 byte e Mbps per FSIZE= byte. Dall espressione indicata sopra si osserva come FSIZE/C 2 diventi il tempo dominante nel trasferimento del file al crescere di FSIZE, e quindi la velocità media di trasferimento tenda a FSIZE/[FSIZE/ C 2 ] = C 2 ovvero alla capacità del collegamento più lento del percorso. Quesito 3 Lo studente spieghi cos è il Border Gateway Protocol, quali sono le sue principali caratteristiche e il suo funzionamento (per grandi linee). In particolare distingua ebgp e ibgp e spieghi cosa si intende per policy import/export.

6 Quesito 4 In seguito al timeout della connessione TCP, il server riprende a trasmettere all istante t=0.2s, esso deve ancora inviare al client 660 byte di dati. Si raffiguri lo scambio di pacchetti e si completi la seguente tabella relativa ai pacchetti inviati dal server, indicando l istante di inizio della trasmissione del pacchetto, il numero di byte dati in esso contenuti e il valore della cwnd e di ndup (incremento della finestra in fast recovery dovuto agli ack duplicati) in corrispondenza di tali istanti. Il quinto segmento inviato dal server viene perso. Nello svolgere l esercizio: non si trascurino gli header IP e TCP; si consideri MSS=60 byte (massima dimensione del campo dati del segmento TCP); si consideri ssthresh pari a 250 byte; si assuma il valore del timer di ritrasmissione costante e pari a 1 s; si assuma che la finestra in fase di congestion avoidance venga aggiornata in accordo alla seguente espressione: cwnd=cwnd+mss*mss/cwnd, arrotondando il numero di byte all intero più vicino; si consideri immediata la lettura dei dati del buffer da parte delle applicazioni (quindi non appena arrivano i dati). La velocità della linea è pari a 8 kbps ed il tempo di propagazione è pari a 5 ms. 8 kbps client 5 ms server identificativo del istante inizio dati nel cwnd (byte) ndup (byte) pacchetto trasmissione (ms) segmento (byte) S S S S S S S S S RS S S

7 server client 200 S1 750 S S2 S3 S4 S S7 S8 S9 RS5 S10 tempo (ms) S11 tempo (ms)

8 Quesito 5 Lo studente spieghi cosa sono i cookie ed illustri il loro impiego.