Prova in itinere 4 Maggio 2016

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1 Fondamenti di Internet e Reti Proff.. Capone, M. Cesana, I. Filippini, G. Maier Cognome Nome Matricola TUDENTE BRVO OLUZIONI Prova in itinere 4 Maggio 2016 Tempo complessivo a disposizione per lo svolgimento: 1h45m Usare lo spazio dopo ogni Esercizio/Quesito per la risposta. Es1 (10 pt) Es2 (8 pt) Ques (9 pt) Lab (6pt) Esercizio 1 (10 punti) C kb/s τ 1 20 ms R1 C kb/s τ 2 20 ms B C C 4 1 Mb/s τ 4 50 ms C kb/s τ 3 10 ms D R2 C 5 1 Mb/s τ 5 1 ms C kb/s τ 6 5 ms R3 C kb/s τ 8 1 ms C kb/s τ 7 1 ms F a) Una connessione TCP tra l host e l host B nella rete in figura è caratterizzata dai seguenti parametri: Link bidirezionali e simmetrici M 200 byte Lunghezza header complessivo (tutti i livelli), H 50 byte Lunghezza CK e segmenti di apertura, L CK 250 byte RCWND 1000 byte, THREH 1600 byte a.1) i calcoli il tempo necessario a trasferire un file di dimensione F 5 kbyte (dall apertura della connessione alla ricezione dell ultimo CK) a.2) i indichi il rate medio di trasferimento del file da a B b) Nella rete a commutazione di pacchetto in figura, al tempo t0 sono presenti 5 pacchetti in diretti rispettivamente alle seguenti destinazioni: C, D, E, F, E. Calcolare l istante di fine ricezione degli ultimi 3 pacchetti a destinazione assumendo che i pacchetti abbiamo le seguenti dimensioni: pacchetti verso C, L C 375 byte; pacchetti verso D, L D 250 byte; pacchetti verso E, L E 375 byte; pacchetti verso F, L F 125 byte. E oluzione Punto a RCWND 1000 byte / 200 byte 5 M THREH 1600 byte / 200 byte 8 M File 5000 byte / 200 byte 25 M L M + H 250 byte T 1 L / C * 8 / ms T 2 L / C * 8 / ms T 1 CK T 1 ; T 2 CK T 2 RTT 2(T $ + τ $ + T ' + τ ' ) 110 ms Wc RTT / T 1 11 M Pagina 1 di 8

2 T setup RTT 110 ms Y N Y N / / Dopo i segmenti di apertura della connessione, il TCP parte in modalità low tart. Tuttavia, prima di raggiungere la THREH, la finestra è limitata dalla RCWND a 5M. Quindi, una volta raggiunto tale valore, la finestra non aumenterà. Inoltre, dato che Wc > RCWND, la trasmissione non sarà mai continua. Il tempo totale di trasferimento è dato da: Il rate medio di trasferimento è dato da: T )*) T,-)./ + 6RTT + 2T $ + RTT 8RTT + 2T $ 900 ms R 8-9:* F ,44 kbit/s T )*) 0.9 Punto b T $ F L F C $ T M F L F C M T $ N L N C $ T M N L N C M T $ O L O C $ T M O L O C M T P O L O C P 15 ms 200 kbps 12 ms 250 kbps bit 10 ms 200 kbps bit 250 kbps 8 ms 15 ms 200 kbps 12 ms 250 kbps 30 ms 100 kbps T O Q L O 15 ms C Q 200 kbps T R $ L R bit C $ 200 kbps 5 ms T M R L R C M T P R L R C P T R L R C bit 250 kbps 4 ms bit 10 ms 100 kbps bit 200 kbps 5 ms Pagina 2 di 8

3 C D E1 F E2 R C D E1 F E2 R E1 F E2 R3 E1 F E2 E F T O$ T $ F + T $ N + T $ O + τ $ + T M O + τ M + T P O + τ P + T Q O + τ Q ms T R T $ F + T $ N + T $ O + τ $ + T M O + τ M + T P O + T P R + τ P + T R + τ ms T O' T O$ + T P O + T P R ms Esercizio 2 (8 punti) Nella rete in figura sono rappresentati 4 client (, B, C e D), 3 router (R1, R2 e R3), un server HTTP () e un proxy HTTP (P). Il client C vuole trasferire un documento formato da una pagina HTML di dimensione L HTML 30 kbyte che richiama 11 oggetti di dimensione L OGG 75 kbyte. Nella rete sono presenti anche 4 flussi interferenti di lunga durata: 2 da a D, 2 da a B. i supponga che: i) i messaggi di apertura della connessione e di richiesta HTTP siano di lunghezza trascurabile, ii) la connessione TCP tra proxy HTTP e server HTTP sia sempre aperta e non occorra mandare una richiesta di apertura. i calcoli: a) il tempo di trasferimento del documento nel caso in cui il client C senza proxy configurato apra in parallelo in modalità non-persistente tutte le connessioni TCP necessarie b) il tempo di trasferimento del documento nel caso in cui il client C con proxy configurato apra un unica connessione TCP persistente per scaricare tutti gli oggetti, ipotizzando che la pagina HTML e solo i primi 6 degli 11 oggetti siano presenti nella cache del proxy c) nel caso b), il numero minimo di oggetti che occorre trovare nella cache del proxy per avere un tempo di trasferimento minore di 2 s. C C 5 15 Mb/s τ 5 20 ms C 6 6 Mb/s τ 6 10 ms B C Mb/s τ 1 20 ms C Mb/s τ 2 20 ms C 3 15 Mb/s τ 3 20 ms R1 R2 R3 C 4 25 Mb/s τ 4 20 ms C 7 60 Mb/s τ 7 10 ms C 8 15 Mb/s τ 8 10 ms P D Pagina 3 di 8

4 oluzione Punto a Il client manda/riceve messaggi HTTP direttamente al/dal server. Durante il trasferimento della pagina HTML (1 flusso tra C e ) sul link R2-R3 ci sono 5 flussi che condividono 15 Mb/s. Il link è collo di bottiglia per tutti i flussi che ottengono 3 Mb/s ciascuno. Quindi la capacità vista dal trasferimento C- sarà C -TTUV 3Mb/s. Il tempo di trasferimento della pagina HTML è: T XYZ[ [ \]^_ Md ef:) F`aabc M Zf/, 80 ms Durante il trasferimento degli oggetti (11 flussi in parallelo tra C e D) sul link R2-R3 ci sono 15 flussi che condividono 15 Mb/s. Il link è collo di bottiglia per tutti i flussi che ottengono 1 Mb/s ciascuno. Quindi la capacità vista dal trasferimento C- sarà C -TTU$V 1Mb/s. Il tempo di trasferimento di un oggetto è: T ghh [ ijj QV ef:) 600 ms F`aabkc $ Zf/, Il RTT tra C e è: RTT FUl 2(τ $ + τ ' + τ M + τ m ) ms Il tempo totale di trasferimento sarà: T )*) RTT + RTT + T XYZ[ + RTT + RTT + T ghh 4RTT + T XYZ[ + T ghh 1320 ms Punto b Il client manda/riceve messaggi HTTP al/dal proxy. Per i primi 6, riceve l oggetto direttamente dal proxy, per gli ultimi 5, il proxy scarica l oggetto dal server e poi lo invia al client. La capacità del trasferimento tra client e proxy è determinata dal link P-R2 e dunque pari a C -TT 60 Mb/s. Il tempo di trasferimento della pagina HTML (diretta al proxy) è: T XYZ[ [ \]^_ Md ef:) 4 ms Pd Zf/, Il tempo di trasferimento di un oggetto (in cache) è: T ghhunonp- [ ijj F`aa F`aa QV ef:) Pd Zf/, 10 ms. La capacità del trasferimento tra proxy e server è determinata dal link R2-R3, su cui transitano 5 flussi, dunque pari a C -TTUV 3 Mb/s. Il tempo di trasferimento di un oggetto (nel server) è: T ghhuq*nonp- [ ijj QV ef:) 200 ms. F`aabc M Zf/, Il RTT tra C e P è: RTT FUr 2(τ $ + τ ' + τ Q ) ms, mentre il RTT tra P e è: RTT rul 2(τ Q + τ M + τ m ) ms Il tempo totale di trasferimento è: T )*) RTT FUr + RTT FUr + T XYZ[ + 6 RTT FUr + T ghhunonp- + 5 RTT rul + T ghhuq*nonp- + RTT FUr + T ghhunonp ms Punto c Dall ultima espressione del punto b) si può scrivere T )*) x (11 x)(410) dove x è il numero di oggetti trovati in cache. Quindi da T )*) x x 410 < 2000 ms, si ottiene x > Occorre trovare in cache almeno 10 oggetti. Pagina 4 di 8

5 Quesiti (9 punti) Q1 Nell ambito del servizio DN, si illustrino le differenze tra la risoluzione di un nome simbolico ( in modalità iterativa ed in modalità ricorsiva. Modalità iterativa: il client contatta il local N, il local N contatta un root N ed ottiene l indirizzo di N per il TLD.it, il local N contatta il N per il TLD.it ed ottiene un N per il dominio polimi.it, il local N contatta il N per il dominio polimi.it ed ottiene l indirizzo della macchina il local N resituisce al client l indirizzo per la macchina Modalità ricorsiva: il client contatta il local N, il local N contatta un root N il root N contatta un N per il TLD.it il N per il TLD.it contatta un N per il dominio polimi.it e riceve l indirizzo della macchina l indirizzo della macchina percorre catena di N al contrario fino ad arrivare al local N il local N resituisce al client l indirizzo per la macchina Q2 i completi la figura in cui è rappresentato un colloquio governato dai meccanismi Go-Back-N e controllo di flusso con il campo W. Il buffer in ricezione ha una capacità massima di 2 pacchetti, l applicazione svuota il buffer ad ogni lettura ed invia un CK. i assuma una finestra iniziale al trasmettitore di 5 pacchetti. Nel completamento si indichino con chiarezza: i valori corretti di N, RN e W, gli estremi della finestra al trasmettitore, precisando gli instanti in cui essi cambiano sulla linea tratteggiata, i pacchetti accettati ed eventuali pacchetti scartati (0,4) (1,2) (3,4) (4,5) N 0 N 1 N 2 N 3 N 4 N 3 N 4 N 3 N 4 N 5 B RN 1 W 2 RN 3 W 2 RN 4 W Pagina 5 di 8

6 Q3 Durante una sessione TCP, l algoritmo di Jacobson stima valor medio e deviazione standard del RTT come RTT 0 10 ms e DEV 0 2 ms. I due segmenti successivi registrano un RTT di RTT 1 16 ms e RTT 2 32 ms. i indichino nella tabella i valori di RTT, DEV, DEV e del Timeout alla ricezione di ciascuno dei due segmenti considerando 1 α 7/8 come peso della stima precedente di RTT e 1 β 3/4 come peso della stima precedente di DEV. i usi la tabella per indicare i risultati finali e lo spazio sottostante per mostrare i conti fatti. RTT 0 10 DEV 0 2 RTT RTT DEV DEV Timeout RTT 1 16 RTT DEV 1 6 DEV 1 3 T RTT 2 32 RTT DEV DEV T RTT $ 7 8 RTTd RTT$ 10.75; RTT ' 7 8 RTT$ RTT' DEV $ RTT $ RTT d 6; DEV ' RTT ' RTT $ DEV $ 3 4 DEVd DEV$ 3; DEV ' 3 4 DEV$ DEV' 7.56 T $ RTT $ + 4DEV $ 22.75; T ' RTT ' + 4DEV ' Laboratorio (6 punti Q1 L utente con indirizzo di posta studente@labfir.lan si connette al proprio server POP per scaricare la posta ricevuta con credenziali username: studente e password: bravo. i completi la seguente sequenza di comandi user@pc:~$ telnet localhost 110 Trying Connected to localhost. Escape character is ^]. +OK Hello Jedi, may the Force be with you! UER studente +OK P bravo +OK Logged in. LIT RETR 3 +OK 498 octects Return-Path: professore@corsofir.it Delivered-To: studente@labfir.lan Received: from server_corsofir.it (localhost [ ]) by (Postfix) with MTP id E99C683BB for <destination>; Thu, 28 pr :55: (CET) ubject: Esame FIR Message-Id: E99@ Date: Thu, 28 pr :55: (CET) From: professore@corsofir.it In teoria non c è differenza tra teoria e pratica, in pratica c è.. DELE 3 +OK Marked to be deleted. LIT RET +OK LIT QUIT +OK Logging out. Connection closed by foreign host. Pagina 6 di 8

7 Q2 i vuole scrivere un'applicazione client/server UDP per il calcolo dei quadrati. Il client chiede all'utente di inserire un numero, il server risponde con il quadrato del numero e infine il client stampa la risposta. (Hint! Utilizzare le funzioni int() e str(): int() converte una stringa ricevuta in un numero intero per effettuare operazioni aritmetiche, str() converte un intero in una stringa da trasmettere). i completi il codice del server UDP client from socket import * servername 'localhost' serverport clientocket socket(f_inet, OCK_DGRM) message raw_input( Inserisci un numero ) clientocket.sendto(message, (servername, serverport)) reply, serverddress clientocket.recvfrom(2048) print reply UDP server from socket import * serverport serverocket socket(f_inet, OCK_DGRM) serverocket.bind(('', serverport)) print "The server is ready to receive"...d COMPLETRE clientocket.close() while 1: message, clientddress serverocket.recvfrom(2048) print "Datagram from: ", clientddress modifiedmessage str(int(message)*int(message)) serverocket.sendto(modifiedmessage, clientddress) Q3 Data la seguente coppia di script si indichi: a) quale è il client e quale il server b) cosa fa l applicazione implementata cript from socket import * servername 'localhost' serverport clientocket socket(f_inet, OCK_TREM) clientocket.connect((servername, serverport)) clientocket.send( Ho vinto? ) reply clientocket.recv(1024) print 'From erver:', reply clientocket.close() cript B from socket import * serverport serverocket socket(f_inet, OCK_TREM) serverocket.bind(('', serverport)) serverocket.listen(1) print 'The server is ready to receive' client_num 0 while True: connectionocket, clientddress serverocket.accept() client_num client_num + 1 print "Connection from: ", clientddress sentence connectionocket.recv(1024) if client_num 1337: connectionocket.send( Hai vinto! ) client_num 0 else: connectionocket.send( Ritenta! :( ) connectionocket.close() Pagina 7 di 8

8 a) Lo script implementa il client, lo script B implementa il server b) Il client invia al server la stringa 'Ho vinto?', il server restituisce 'Hai vinto!' a un visitatore ogni 1337, altrimenti restituisce 'Ritenta! :('. Pagina 8 di 8