Reti di Trasporto Quesiti verifica parte 3 e parte 4

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1 Quesiti-verifica2-08-con-soluzioni-v1.doc Reti di Trasporto Quesiti verifica parte 3 e parte 4 <Quesito> 1 Si consideri il segmento di rete ATM mostrato in figura in cui i nodi A, B, E e F sono commutatori di VC (VC switch), mentre i nodi C e D sono commutatori di VP (VP switch). Si supponga di dover instaurare le Virtual Channel Connection (VCC) AE e AF. E possibile assegnare lo stesso VPI alle VCC AE e AF sulla tratta che ha come estremi i nodi A e C? a& b& c& VC Switch VC Switch A B C VP Switch no si in ogni caso si, ma occorre imporre VCI diversi D VP Switch E F VC Switch VC Switch <Quesito> 2 Quale delle seguenti affermazioni è corretta? 1) Il campo payload type dell ATM (in particolare uno dei bit di tale campo) è utilizzato per distinguere le celle di utente dalle celle di gestione. 2) Nel protocollo AAL 5, grazie al fatto che l ultima cella è individuata usando un bit del campo PT (payload type) dell intestazione della cella ATM, non è necessario trasportare l informazione relativa alla lunghezza della unità dati. a& 1 b& 1 e 2 c& 2 d& Nessuna di queste <Quesito> 3 Con riferimento alle funzionalità di controllo di errore relative al payload trasportato, quali delle seguenti affermazioni sono vere? 1) Il protocollo AAL 5 effettua controllo e correzione di errore. 2) Il protocollo AAL 5 è in grado di rilevare la perdita di una cella appartenente ad un pacchetto a& 2 b& Nessuna di queste c& 1 e 2

2 d& 1 <Quesito> 4 Quale classe di servizio ATM non può offrire alcuna garanzia di QoS? a& UBR b& CBR c& rt-vbr d& ABR <Quesito> 5 Qual è la motivazione fondamentale per cui sono state realizzate le reti di trasporto con tecnologia IP su ATM? a& Fino a tempi recenti, i nodi ATM offrivano una capacità di commutazione totale molto superiore a quella dei router IP. b& Le reti ATM offrono la possibilità di realizzare classi di traffico diverse, cosa impossibile nelle reti di router IP. c& Le reti ATM offrono la possibilità di realizzare una ingegneria del traffico molto più efficiente, grazie al modo di trasferimento con connessione. <Quesito> 6 Quale delle seguenti affermazioni è vera? 1) L intelligent discarding si conforma al principio del core and edge che ha guidato la definizione dei protocolli ATM. 2) L intelligent discarding consente di limitare gli effetti di una congestione di rete sulle prestazioni del trasferimento dei pacchetti IP su ATM. a& 2 b& 1 c& 1 e 2 d& Nessuna delle due <Quesito> 7 Quale delle seguenti affermazioni è vera? 1) L intelligent discarding si applica a qualunque tipo di livello AAL. 2) L intelligent discarding richiede che un nodo interno della rete processi informazione normalmente analizzata solo dai nodi di bordo. a& 2 b& 1 c& 1 e 2 d& Nessuna delle due

3 <Quesito> 8 Quale delle seguenti affermazioni è vera? 1) Nel caso in cui si utilizzano i servizi CBR o VBR vi è una elevata probabilità di perdita di celle per congestione dato che non sono presenti meccanismi di feedback per contrastare i fenomeni di congestione. 2) Si consideri un rete IP su ATM in cui il livello di trasporto sia il TCP ed la classe di servizio ATM sia UBR e si abbia un gran numero di sorgenti che accedono alle risorse di rete. Il meccanismo di controllo di flusso del TCP interviene nel limitare gli effetti della congestione in modo molto efficiente, migliore delle soluzioni di livello ATM. a& Nessuna delle due b& 1 c& 1 e 2 d& 2 <Quesito> 9 Come si chiama il nodo di frontiera di una rete MPLS? a& LER b& LDP c& LSR d& LSP <Quesito> 10 Come si chiama un nodo interno in una rete MPLS? a& LSR b& LDP c& LER d& LSP <Quesito> 11 Quale delle seguenti affermazioni è corretta? 1) La capacità massima delle interfacce IP su SDH è attualmente maggiore di quella delle interfacce IP su ATM. 2) In una rete MPLS, un pacchetto che deve essere processato a livello IP può essere individuato da una etichetta convenzionale (l etichetta composta da tutti 0 ).

4 3) L etichetta MPLS viene trasportata all interno del pacchetto IP. a& 1 e 2 b& 2 c& 1 d& Nessuna di queste e& 1 e 3 f& 2 e 3 <Quesito> 12 Quale delle seguenti affermazioni è corretta? 1) L etichetta MPLS viene trasportata all interno del pacchetto IP. 2) La capacità massima delle interfacce IP su SDH è attualmente maggiore di quella delle interfacce IP su ATM. 3) In una rete a datagramma ( senza connessione ) è facile differenziare arbitrariamente i percorsi di flussi diretti ad una stessa destinazione. a& 2 b& 2 e 3 c& 1 e 2 d& Nessuna di queste e& 3 f& 1 e 3 <Quesito> 13 Quale delle seguenti affermazioni è corretta? 1) L etichetta MPLS viene trasportata all interno del pacchetto IP. 2) In una rete a datagramma ( senza connessione ) è facile differenziare i percorsi di flussi diretti ad una stessa destinazione. 3) In una rete MPLS, un pacchetto che deve essere processato a livello IP può essere individuato da una etichetta convenzionale (l etichetta composta da tutti 0 ). a& 3 b& 2 e 3 c& 2 d& Nessuna di queste e& 1, 2 e 3 f& 1 e 3 <Quesito> 14

5 Relativamente ai meccanismi di ingegneria del traffico per le reti IP di backbone, quale di queste affermazioni è vera? 1) Nelle reti IP di backbone gestite solo a livello IP utilizzando il protocollo di routing OSPF non è possibile in alcun modo intervenire sui percorsi seguiti dai pacchetti nel caso in cui ci siano dei collegamenti troppo carichi. 2) MPLS è in generale in grado di effettuare una redistribuzione del carico sui collegamenti di una rete IP migliore di quello che è consentito dal meccanismo equal-cost-multipath di OSPF. 3) L over provisioning è una procedura di riservazione delle risorse nei nodi di una rete IP. a& 2 b& Nessuna di queste c& 1 e 2 d& 2 e 3 e& 3 f& 1 e 3 <Quesito> 15 Relativamente ai meccanismi di ingegneria del traffico per le reti IP di backbone, quale di queste affermazioni è vera? 1) Nelle reti IP di backbone gestite solo a livello IP utilizzando il protocollo di routing OSPF non è possibile in alcun modo intervenire sui percorsi seguiti dai pacchetti nel caso in cui ci siano dei collegamenti troppo carichi. 2) L over provisioning è una procedura di riservazione delle risorse nei nodi di una rete IP. 3) In una rete di trasporto IP che usa OSPF si è in sempre grado di inviare su percorsi diversi due flussi il cui punto di uscita dalla rete di trasporto è lo stesso, basta che la loro destinazione finale sia diversa a& Nessuna di queste b& 2 c& 1 e 2 d& 2 e 3 e& 3 f& 1 e 3 <Quesito> 16 Relativamente alla evoluzione delle reti di backbone quale delle seguenti affermazioni è corretta? 1) La tecnologia ATM assume una importanza sempre maggiore 2) Rispetto al modello full stack, la tecnologia SDH è la prima a scomparire

6 a& Nessuna di queste b& 1 c& 2 d& 1 e 2 <Quesito> 17 Relativamente alla evoluzione delle reti di backbone quale delle seguenti affermazioni è corretta? 1) La tecnologia MPLS tende a realizzare alcune funzionalità che prima erano proprie della rete ATM ed altre che erano proprie della rete SDH. 2) Rispetto al modello full stack in cui voce e dati erano supportati in modo diverso, si va verso una convergenza di voce e dati sul livello IP/MPLS a& 1 e 2 b& 1 c& Nessuna di queste d& 2 <Quesito> 18 Gli scenari VoIP vengono comunemente classificati in: PC-to-PC, PC-to-Phone, Phone-to- Phone. L utilizzo di un gateway è necessario negli scenari di tipo: a& PC-to-phone e Phone-to-phone b& In tutti gli scenari c& PC-to-phone d& Phone-to-phone <Quesito> 19 Quale delle seguenti affermazioni è corretta? 1) Nella catena di ricezione dei pacchetti VoIP, il decodificatore viene prima del buffer di dejitter. 2) Per ritardo di propagazione si intende l intervallo che passa dall invio del primo bit di un pacchetto in un canale alla ricezione dell ultimo bit del pacchetto stesso. 3) Per migliorare la qualità percepita in un trasferimento VoIP con soppressione del silenzio si può aggiungere a destinazione un rumore fittizio. a& 3

7 b& 2 e 3 c& 1 e 2 d& Nessuna di queste e& 2 f& 1 e 3 <Quesito> 20 Quale delle seguenti affermazioni è corretta? 1) Nella catena di ricezione dei pacchetti VoIP, il decodificatore viene dopo il buffer di dejitter. 2) Per migliorare la qualità percepita in un trasferimento VoIP con soppressione del silenzio si può aggiungere a destinazione un rumore fittizio. 3) Per ritardo di propagazione si intende l intervallo che passa dall invio del primo bit di un pacchetto in un canale alla ricezione dell ultimo bit del pacchetto stesso. a& 1 e 2 b& 2 c& 1 d& Nessuna di queste e& 1 e 3 f& 2 e 3 <Quesito> 21 Tra gli obiettivi della segnalazione in un sistema VoIP (ad esempio il SIP) ci sono: 1) Avvertire il terminale chiamato dell arrivo della chiamata 2) accordarsi sul ritardo da utilizzare nel buffer di playout 3) accordarsi sulle porte UDP da utilizzare, in modo che nel terminale o gateway si possa identificare un flusso vocale ed inviarlo al decodificatore a& 1 e 3 b& 2 c& 1 d& 3 e& 1 e 2 f& 2 e 3 <Quesito> 22

8 Tra gli obiettivi della segnalazione in un sistema VoIP (ad esempio il SIP) ci sono: 1) riservare le risorse necessarie per la chiamata nei nodi di rete 2) accordarsi sul ritardo da utilizzare nel buffer di playout 3) Avvertire il terminale chiamato dell arrivo della chiamata a& 3 b& 2 c& 1 e 3 d& 2 e 3 e& Nessuno di questi f& 1 <Quesito> 23 Relativamente ad un sistema VoIP (ad esempio con architettura basata su SIP), quali delle seguenti affermazioni è vera? 1) I flussi media in genere passano attraverso i server di segnalazione. 2) Un terminale può essere identificato e raggiunto conoscendo il suo indirizzo IP. 3) I server SIP possono offrire ad un utente la possibilità di essere raggiunto ad indirizzi IP di volta in volta diversi. a& 2 e 3 b& 2 c& 1 e 3 d& 3 e& 1 f& 1, 2 e 3 <Quesito> 24 Relativamente ad un sistema VoIP (ad esempio con architettura basata su SIP), quali delle seguenti affermazioni è vera? 1) Gli elementi server sono indispensabili per l instaurazione delle chiamate. 2) I server SIP possono offrire ad un utente la possibilità di essere raggiunto ad indirizzi IP di volta in volta diversi. 3) I flussi media in genere passano attraverso i server di segnalazione. a& 2 b& 1 e 2 c& 2 e 3 d& 3

9 e& Nessuna di queste f& 1 <Quesito> 25 Descrivere i due meccanismi possibili che consentono ad un LSR MPLS di effettuare sia l inoltro secondo la tabella di routing tradizionale, sia l inoltro mediante commutazione di etichetta? <Risposta_libera> <Quesito> 26 A cosa è dovuto il jitter nelle reti a pacchetto? <Risposta_libera> <Quesito> 27 L architettura di un sistema VoIP può essere decomposta in tre piani diversi: il primo contiene gli elementi strettamente necessari per una comunicazione VoIP in ambito puramente IP. Il secondo considera gli aspetti di interlavoro tra i sistemi VoIP e la telefonia a circuito, il terzo include tutti gli aspetti di gestione del servizio come la sicurezza, la misura dell uso del servizio, la fatturazione. Il primo piano viene comunemente diviso in tre parti, quali?

10 <Risposta_libera> <Quesito> 28 Quale dei due protocolli di routing ha una convergenza più veloce? a& OSPF b& RIP <Quesito> 29 Quale dei due protocolli di routing richiede meno capacità elaborativa nei router? a& RIP b& OSPF <Quesito> 30 Il RIP è un protocollo di routing di tipo: a& IGP, distance vector b& EGP, distance vector c& IGP, link state d& EGP, link state <Quesito> 31 L OSPF è un protocollo di routing di tipo: a& IGP, link state b& EGP, distance vector c& IGP, distance vector d& EGP, link state

11 <Quesito> 32 Con riferimento alla presentazione dell ing. Mercadante sugli scenari evolutivi di reti e servizi su IP, quale di queste affermazioni è vera: 1) Per quanto riguarda il volume di traffico, il servizio attualmente prevalente in un tipico ISP europeo è il VoIP. 2) Per quanto riguarda il volume di traffico, il servizio attualmente prevalente in un tipico ISP europeo è il Peer-to-peer 3) Il servizio che avrà la maggiore crescita nei prossimi anni, (in termini di volume di traffico scambiato è il video. a& 2 e 3 b& 2 c& 1 e 3 d& 1, 2 e 3 e& 3 <Quesito> 33 Una VCC ATM utilizza la classe di traffico VBR, caratterizzata dai parametri di traffico PCR (celle/s), MBS (celle) e SCR (celle/s). Si utilizza la VCC per trasferire IP su ATM con incapsulamento LLC/SNAP. I pacchetti IP hanno tutti dimensione L [bytes]. Quanti pacchetti consecutivi possono essere trasferiti al ritmo di picco? Quanto dura [ms] un burst fatto dal numero massimo di pacchetti consecutivi al ritmo di picco? Qual è il carico medio (kbit/s) a livello IP che è possibile trasportare sulla VCC? Si ricorda che l header LLC/SNAP ha dimensione 8 bytes e che il trailer AAL 5 ha dimensione 8 bytes. Dati: PCR MBS SCR L [celle/s] [cellle] [celle/s] [Bytes] Soluzione: Soluzione: Ogni pacchetto di dimensione L viene incapsulato in un pacchetto LLC/SNAP di dimensione L+8. Al pacchetto LLC/SNAP viene aggiunto il trailer AAL 5 per arrivare ad una dimensione di L+16. Il numero K di celle ATM necessarie per trasmettere il pacchetto utilizzando AAL 5 è quindi: K = (L+16)/48 (dove x indica l intero più piccolo maggiore o uguale a x)

12 Il numero di pacchetti P che possono essere trasferiti in un burst al ritmo di picco è: P = MBS / K Per trasmettere P pacchetti devo trasferire P * K celle, dato che riesco a trasmetterle al ritmo di picco impiegherò: T= (1/PCR) * 1000 * (P*K-1) oppure T= (1/PCR) * 1000 * (P*K), a seconda se consideriamo l inizio del trasferimento dell ultima cella (trascurando il tempo di trasmissione della cella stessa) oppure se consideriamo P*K tempi di cella (vedi figura). P*K tempi di cella P*K-1 Si possono trasportare un numero di pacchetti IP al secondo Rp: Rp = SCR / K [pacch/sec] La capacità massima a livello IP è quindi Rip = L * 8 * Rp / 1000 [kb/s] <Quesito> 34 Si consideri un trasferimento di pacchetti vocali all interno di pacchetti IP. I pacchetti vocali hanno dimensione L bytes e vengono trasferiti utilizzando UDP. L header dell UDP è di 8 bytes, mentre l header IP e di 20 bytes. Il trasferimento è realizzato all interno di un VC-4 SDH, la cui capacità di trasporto è di kb/s. Calcolare quanti pacchetti al secondo possono essere trasferiti nelle tre condizioni: (Parte 1) Packet over Sonet (POS), utilizzando IP direttamente su PPP (Parte 2) Packet over Sonet (POS) con MPLS, ossia IP su MPLS su PPP (Parte 3) IP su ATM, utilizzando AAL5 con incapsulamento LLC/SNAP Si ricorda che l intestazione MPLS è di 4 bytes, mentre la PDU PPP è riportata sotto. (Si consideri un campo protocol di 16 bit e un campo FCS di 32 bit e che il campo Padding è sempre nullo. Attenzione a contare una volta sola il campo Flag!) Pacchetto IP o pacchetto MPLS Flag Address Control Protocol Information Padding FCS Flag Inter-frame Fill /16 bits * * 16/32 bits or next Address

13 Si ricorda che il trailer AAL5 è di 8 bytes e che l intestazione LLC/SNAP è di 8 bytes. Dato: L [bytes] Soluzione: Dimensione del pacchetto IP: L_IP = L + 28 [bytes] Le intestazioni del PPP per ogni pacchetto ammontano a: H_PPP = 9 [bytes] Sia C_vc4 = kb/s (Parte 1) La lunghezza della trama a livello PPP diventa: L_PPP_1 = H_PPP + L_IP Quindi il ritmo massimo in pacchetti al secondo sarà: R_max1 = C_vc4 / (L_PPP_1 *8) [pacch/s] (Parte 2) Nel calcolare la lunghezza della trama a livello PPP dobbiamo aggiungere l intestazione MPLS L_PPP_2 = H_PPP + L_IP + 4 Il ritmo massimo in pacchetti al secondo sarà: R_max2 = C_vc4 / (L_PPP_2 *8) [pacch/s] (Parte 3) Valutiamo anzitutto il numero di celle ATM per ogni pacchetto IP: Nc = (L_IP+16)/48 (dove x indica l intero più piccolo maggiore o uguale a x) Il numero di celle al secondo disponibili sul VC è pari a: C_atm = C_vc4 / (53*8) Il ritmo massimo in pacchetti al secondo sarà: R_max3 = C_atm / Nc <Quesito> 35 Si consideri un sistema VoIP che utilizza la codifica indicata sotto con bit rate netto R e con intervallo di pacchettizzazione T. Gli header IP, UDP e RTP sono rispettivamente di 20, 8 e 12 bytes. Si consideri di trasferire i flussi su un collegamento IP su ATM, incapsulamento LLC/SNAP. L header LLC/SNAP è di 8 byte e il trailer AAL 5 è di 8 bytes. Il flusso ATM è trasportato su un canale che offre una capacità di C Mb/s utilizzabile per le celle ATM. Quanti flussi possono essere trasportati se si utilizza l intera capacità utile per la VCC che trasporta i flussi VoIP? (parte 1) Si vogliano invece trasportare N flussi VoIP utilizzando una connessione ATM CBR, qual è il ritmo PCR richiesto in celle al secondo? (parte 2)

14 R T C N [kb/s] [ms] [Mb/s] flussi Soluzione: Lnetta_bit = R*T [bit] L_bit = L_netta_bit + 40*8 L = ceiling (L_bit /8) [byte] dove ceiling(x) e il piu piccolo intero maggiore o uguale a X (arrotondamento per eccesso) L_aal5 = L+16 byte Ncelle = ceiling(l_aal5 / 48) La capacità richiesta da ciascun flusso a livello ATM è Ratm = Ncelle / (T/1000) [celle/s] La capacità in celle al secondo del canale è: Catm = C*1e6/(53*8) [celle/s] Quindi il numero di flussi che può essere trasportato è: Nf = floor(catm/ratm) dove floor(x) e il piu grande intero minore o uguale a X (arrotondamento per difetto) Se si vogliono trasportare N flussi la capacità richiesta in celle la secondo e : Catm_req = N * Ncelle / T [cell/s] <Quesito> 36 Si consideri la schema di rete riportato nella figura seguente. Un servizio di telefonia viene offerto su una rete IP ad un Telefono VoIP X, consentendo l interlavoro con la rete telefonica tradizionale (Telefono Analogico A) attraverso un gateway Y. Si ipotizzi che la rete a circuito tradizionale introduca un ritardo non superiore a Dc ms (uguale in entrambe le direzioni) tra il gateway Y e il telefono A. Il servizio deve rispettare il seguente vincolo: la somma del ritardo da estremo a estremo percepito dall utente dal Telefono X ad A e del ritardo da estremo ad estremo da A and X sia inferiore a Dmax=360 ms. (Si devono includere per ciascuna direzione processamento e pacchettizzazione e si suppone che il ritardo nei buffer di playout sia progettato per compensare esattamente la massima variabilità possibile del ritardo). Il collegamento tra i Router CE X e PE X è realizzato in ADSL con capacità asimmetriche C1 e C2. I buffer sui router CE X e PE X (verso i collegamenti CE X <-> PE X) hanno una capacità B1 e B2 pacchetti. Sia L=500 byte la dimensione massima dei pacchetti che viaggiano sui collegamenti CE X <-> PE X. Tenuto conto del vincolo suddetto sul ritardo end-to-end, e dei dati riportati di seguito, qual è la dimensione massima del buffer B2 in pacchetti?

15 Router PE X Core IP Network GW Y B1 C1 C2 B2 Rete a circuito Telefono Voip X Router CE X Versione-1) Ritardo (unidirezionale) rete circuito Dc [ms] Ritardo di pachettizzazione Dpk [ms] Ritardo di processamento Dpr [ms] Capacità CE X > PE X (C1) [kb/s] Capacità PE X > CE X (C2) [kb/s] Buffer B1 [pacch.] Ritardo fisso nella LAN X [ms] Massima variabilità del ritardo nella LAN X Ritardo fisso nella Core IP network Ritardo massimo nella Core IP network [ms] [ms] [ms] Telefono Analogico A Soluzione: Se il buffer di playout è progettato per compensare esattamente la variabilità del ritardo di rete, il ritardo percepito da estremo ad estremo è pari alle componenti di processamento e pacchettizzazione più il ritardo di rete massimo, più il ritardo nella rete a circuito. Si deve considerare la somma dei ritardi nelle due direzioni: Dmax = (Dpr + Dpk + Dmax rete(x->a) + Dc) + (Dpr + Dpk + Dmax rete(a->x) + Dc) = = 2* (Dpr + Dpk + Dc) + Dmax rete(x->a) + Dmax rete(a->x) Dove Dmax rete(x->a) e Dmax rete(a->x) sono dati da: Dmax rete(x->a) = Dfisso_Lan + Dvar_max_lan + Dmax_core + B1 * L / C1 Dmax rete(a->x) = Dfisso_Lan + Dvar_max_lan + Dmax_core + B2* L / C2 (Si noti che il ritardo fisso nella Core IP network non è un dato necessario per risolvere il quesito!) Sostituendo le variabili con i dati del problema, l unico termine incognito è B2, quindi:

16 B2* L / C2 = = Dmax - 2* (Dpr + Dpk + Dc + Dfisso_Lan + Dvar_max_lan + Dmax_core) - B1 * L / C1 Da cui si ricava B2.