ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4. Έκτακτη ΟΣΣ 31/05/2015. Νίκος Δημητρίου.

Transcript

1 ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4 Έκτακτη ΟΣΣ 31/05/2015 Νίκος Δημητρίου

2 Περιεχόμενα Λύσεις 5 ης Εργασίας Επαναληπτικές Ασκήσεις Σημείωση: Η έκτακτη ΟΣΣ έχει ως σκοπούς: να αναλυθεί η φετινή ΓΕ5, να απαντηθούν απορίες σχετικά με την ύλη, να δοθεί ένα κίνητρο για μια πρώτη επανάληψη και να αναπτυχθεί το σχετικό σκεπτικό στην επίλυση των θεμάτων παλαιοτέρων εργασιών και εξετάσεων χωρίς σε καμία περίπτωση να περιορίζεται με τον τρόπο αυτό η εξεταστέα ύλη. ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 2

3 Ψηφιακές Επικοινωνίες ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 3

4 ΕΞ2014Β ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

10 Εύρεση εξίσωσης ευθείας y=a 2 x+b 2 Επαλήθευση για 2 σημεία (-2,1): 1=a 2 (-2)+b 2 =>b 2 =1+2a 2 (2,0): 0=a 2 (2)+b 2 =2a a 2 =1+4a 2 => =>a 2 =-1/4, b 2 =1+2(-1/4)=1/2 =>y=(-1/4)x+1/2 Εύρεση εξίσωσης ευθείας y=a 1 x+b 1 Επαλήθευση για 2 σημεία (-2,0): 0=a 1 (-2)+b 1 =>b 1 =2a 1 (2,1): 1=a 1 (2)+b1=2a 1 +2a 1 =4a 1 => =>a 1 =1/4, b 1 =2(1/4)=1/2 =>y=(1/4)x+1/2 Αθροίζοντας τις 2 ευθείες για το διάστημα (-2,2) έχουμε: y=a 1 x+b 1 +a 2 x+b 2 =(1/4)x+1/2+(-1/4)x+1/2=1 ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 10

11 11

12 -6 6 ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 12

13 13

14 ΕΞ 2014Α ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 14

15 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 Θεωρία Πληροφορίας ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 20

21 ΕΞ 2013Β Η(Χ,Υ) Η(Χ) Η(Υ) Η(Χ/Υ) Ι(Χ;Υ) Η(Υ/Χ) ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 21

22 22

23 23

24 24

25 25

26 26

27 27

28 28

29 29

30 30

31 31

32 ΕΞ 2013Β ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 32

33 33

34 34

35 35

36 36

37 37

38 38

39 ΕΞ2014Α ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 39

40 40

41 41

42 42

43 43

44 44

45 45

46 46

47 47

48 ΕΞ2014Α ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 48

49 49

50 50

51 51

52 52

53 53

54 54

55 Τυπολόγιο με διάφορες κατηγορίες καναλιών (από τις διαφάνειες της 4 ης ΟΣΣ) ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 55

56 56

57 57

58 ΕΞ 2012Β ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 58

59 59

60 ΕΞ2009Α ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 60

61 61

62 62

63 63

64 64

65 65

66 66

67 67

68 68

69 69

70 Δίκτυα Η/Υ ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 70

71 Θ5/ΓΕ5/2015 ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 71

72 72

73 ΓΕ5/2015 ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 73

74 sec/image ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 74

75 75

76 76

77 Πρωτόκολλα Επανεκπομπής ABP Όταν PER=0 n ABP TRANSP RTT GBN Όταν PER=0 TRANSP ngbn min 1, W RTT Όταν PER>0 n ABP TRANSP 1 p RTT T p Όταν PER>0 n GBN TRANSP 1 p TRANSP T p Όταν PER>0 και T=WxTRANSP n GBN 1 1 p 1 W p p Prob(succ.data packet Tx AND succ. ACK Rx) SRP Όταν PER=0 TRANSP nsrp min 1, W RTT Όταν PER>0 και T=WxTRANSP και 1 pw 10% n SRP p W p W ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 77

78 Σημείωση: Όταν έχουμε διαδοχικούς συνδέσμους μεταξύ αποστολέα και παραλήπτη, στον αριθμητή της έκφρασης που δίνει την απόδοση του πρωτοκόλλου λαμβάνουμε υπόψη μόνο το χρόνο μετάδοσης πακέτου/πακέτων στον πρώτο σύνδεσμο. ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 78

79 Παράδειγμα: ABP TRANSP RTT Idle time Next packet Ζεύξη Ζεύξη A O1 O2 B Wireless link Ασύρματη Οπτική Optical link ίνα Ασύρματη Wireless link 1 st hop 2 nd hop n ABP 3 rd hop TRANSP RTT ACK ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 79

80 ΕΞ2007Α/Θ6 Dr. Nikos Dimitriou 16/04/

81 Για τον προσδιορισμό της επίδοσης του κάθε σεναρίου θα υπολογίσουμε την Αντίστοιχη ρυθμαπόδοση που πετυχαίνει. Γενικά η ρυθμαπόδοση ισούται με Throughput Efficiency x Link _ Bit _ Rate Αν έχουμε πολλαπλούς συνδέσμους με ξεχωριστά πρωτόκολλα επανεκπομπής Η συνολική ρυθμαπόδοση ισούται με: Throughput i 1,.., N min i 1,.., N min Efficiency x Link _ Bit _ Rate i Throughput Αν έχουμε πολλαπλούς συνδέσμους με ένα ενιαίο πρωτόκολλο επανεκπομπής end-end Η ρυθμαπόδοση θα ισούται με: Throughput i 1,.., N min i 1,.., N min Efficiency x Link _ Bit _ Rate i i Throughput Efficiency x min Link _ Bit _ Rate i i Dr. Nikos i 1,.., Dimitriou N 16/04/ i

82 Απόδοση ABP (με Packet Error Rate>0) ABP S TRANSP (1 psuccess) T p success Dr. Nikos Dimitriou 16/04/

83 12 Α T 1 =1,0 ms p err1 S 1 =1,0 ms 1 ο σενάριο ABP μεταξύ A and Γ (end-end). Ο Β θεωρείται ως απλός αναμεταδότης (ο χρόνος προθεσμίας δίνεται ότι ισούται με T 1 +T 2. Data packet ACK link1 Β T 2 =1,5 ms p err2 S 2 =1,5 ms Χρειάζεται υπολογισμός της πιθανότητας επιτυχούς αποστολής πακέτου και λήψης επιβεβαίωσης end-end p P( success, data _ packet _ in _ link _1) P( success, data _ packet _ in _ link _ 2) P( success, ACK _ in _ link _ 2) P( success, ACK _ in _ link _1) (1 p ) (1 p ) (1 p ) (1 p ) 0, err1 err2 err2 err1 link2 Γ Dr. Nikos Dimitriou 16/04/

84 1 o σενάριο 4 TRANSP p TRANSP 0, ABP1 3 (1 p12) S S1 S2 2, T 12 p12 3,76% Dr. Nikos Dimitriou 16/04/

85 Ξεχωριστές ABP μεταξύ A-B and B-Γ 2 ο σενάριο Data packet ACK Α T 1 =1,0 ms p err1 S 1 =1,0 ms Β T 2 =1,5 ms p err2 S 2 =1,5 ms Γ 1 2 Χρειάζεται υπολογισμός της πιθανότητας επιτυχούς αποστολής πακέτου και λήψης επιβεβαίωσης σε καθένα από τους 2 βρόχους ABP p P( success, data _ packet _ in _ link _1) P( success, ACK _ in _ link _1) (1 p ) (1 p ) err1 err1 p P( success, data _ packet _ in _ link _ 2) P( success, ACK _ in _ link _ 2) (1 p ) (1 p ) 0,9604 err2 err2 Dr. Nikos Dimitriou 16/04/

86 2 ο σενάριο TRANSP p TRANSP 1 ABP2.1 (1 p1) S S1 1 T1 p1 9.8% TRANSP p TRANSP 2 ABP2.2 (1 p2) S S2 2 T2 p2 9.6% Εφόσον ο ρυθμός μετάδοσης και στα δύο links είναι ο ίδιος, η απόδοση του συστήματος θα εξαρτάται από το link με τη μικρότερη επιμέρους απόδοση (bottleneck), που είναι το link 2. Με βάση τα αποτελέσματα, το 2 ο σενάριο θα είναι πιο αποδοτικό, διότι έχει απόδοση 9.6%, σε σχέση με το 1 ο σενάριο που έχει απόδοση 3.76% Προσοχή! Κανονικά πρέπει να συγκρίνουμε ρυθμαποδόσεις, αλλά -για τη συγκεκριμένη περίπτωση- αφού έχουμε τον ίδιο ρυθμό μετάδοσης σε όλα τα links και τα σενάρια, αρκούν οι αντίστοιχες αποδόσεις Dr. Nikos Dimitriou 16/04/

87 ΕΞ 2010Β ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 87

88 1 1 1 p W 1 p 1 W 0.95 p p 1 1 p p 1 1 W W p 1 p 0.95 ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 88

89 89

90 ΕΞ 2014Α ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 90

91 91

92 92

93 93

94 Σημείωση: Η διεύθυνση γράφεται δυαδικά ως Επειδή η πρώτη αριστερή 8άδα αρχίζει από '10' η διεύθυνση κατατάσσεται στην Class B που κανονικά έχει δεσμευμένες τις πρώτες 2 αριστερές 8άδες (τα πρώτα 16 bits) για το network ID και τις άλλες 2 8άδες για το host id. Συνεπώς η default subnet mask είναι η (δείτε και διαφάνεια 112) Η άσκηση αναφέρει ότι για τα custom subnets δεσμεύονται συνολικά 25 bits, οπότε η custom subnet mask είναι Δηλαδή από τα διαθέσιμα 16 host bits δεσμεύονται(ή 'δανείζονται') 9 bits για την αναπαράσταση του κάθε subnet, συνεπώς μπορούμε να έχουμε 2 9 διαφορετικά subnets. Κάθε subnet έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσει 2 7 διαφορετικές διευθύνσεις (τα εναπομείναντα host bits είναι 16-9=7), οι οποίες συμπεριλαμβάνουν 2 διευθύνσεις για το subnet και για broadcasting (άρα κάθε subnet μπορεί να έχει hosts). ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 94

95 95

96 96

97 Θ3/ΕΞ2009Α ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 97

98 ML bits M packets B header Q links Single link-hop delay ( L 2 h) / R Q-1 intermediate switches 1 st packet arrives at destination after Q hops Q( L 2 h) / R 2 nd packet arrives at destination after Q+1 hops Q( L 2 h) / R ( L 2 h) / R Q( L 2 h) / R M 1 ( L 2 h) / R M th packet arrives at destination after Q+M-1 hops Total file transmission delay ( Q M 1)( L 2 h) / R ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 98

99 99

100 100

101 2 TRANSP nr R 1 p TRANSP T p TRANSP R 8RTT 1 p TRANSP 7 p p p p p p 1 p p 0.9 p p 8 80 p p ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 101

102 Μερικές επισημάνσεις σε ασκήσεις Δικτύων Η/Υ ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 102

103 103

104 Collision Detection condition In CSMA/CD Start transmission A->C (A senses idle channel and transmits) A Common channel/bus Idle channel Maximum channel length C B Idle channel Start transmission Β->C (Β senses idle channel and transmits) TRANSP A PROP AC PROP BC 2 x PROP AC PROP CB =PROP BC PROP CA =PROP 2 x PROP BC AC TRANSP B A senses collision- stops transmission Sends jamming sequence collision B senses collision stops transmission sends jamming sequence In order for the transmitter to sense a collision while transmitting the packet we must have TRANSP 2 PROP Worse Case: C is co-located with B (maximum distance from A) TRANSP 2PROP MAX_ONE WAY (maximum propagation time end-end) ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 104

105 Απόδοση CSMA CD n PROP MAX, one _ way TRANSP PROP_max_one_way ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 105

106 ΕΞ 2013Α ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 106

107 (Μέγεθος πλαισίου) Προσοχή: Εφόσον δίνεται η απόδοση του πρωτοκόλλου, έχει οριστεί η σχέση μεταξύ TRANSP, PROP, κι εδώ δεν ισχύει ότι TRANSP=TRANSPmin=2PROP, αλλά TRANSP=3.3PROP ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 107

108 108

109 IP addressing Subnet Mask : Μετατροπή σε δυαδική μορφή : 1 s :network id, 0 s :host id bits Network id: συνδυασμοί αριστερών bits για address classes 0 : Class A 10: Class B 110: Class C Host id: All 0 s : subnet All 1 s : broadcast address (within subnet) Εναλλακτική αναπαράσταση: X.Y.Z.W / S S : ο αριθμός των 1 (από αριστερά προς τα δεξιά) στη subnet mask e.g συμβολίζεται στην IP address X.Y.Z.W ως X.Y.Z.W/25 ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 109

110 IP addressing methodology (cont d) Subnet address= IP address AND subnet mask Π.χ / AND = Broadcast Address = IP address OR inverted subnet mask Π.χ / OR = host number =IP address AND inverted subnet mask Π.χ / AND =host id=1942 ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 110

111 IP addressing subnetting Sub-netting: Για δεδομένη subnet mask δημιουργούμε υποδίκτυα με δανεισμό κατάλληλων δυαδικών bits (από αριστερά) από το host part. Δείτε το παράδειγμα στις επόμενες διαφάνειες: Πηγή: online tutorials in ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 111

112 112

113 113

114 114

115 115

116 116

117 παράδειγμα Έστω η classful IP address Σε ποια κλάση ανήκει? Πόσα δίκτυα μπορούν να αναπαρασταθούν με την κλάση αυτή? 2.Ποια είναι η subnet mask? Ποιες είναι οι subnet and broadcast IP addresses? Πόσοι σταθμοί μπορούν να συμπεριληφθούν στο υποδίκτυο? 3.Πώς μπορούμε να διαιρέσουμε το ανωτέρω δίκτυο σε 4 νέα υποδίκτυα? ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 117

118 181= = 10xxxxxx => class B network id Δυαδικά Ψηφία για την αναπαράσταση του network id: 14=> 2 14 διαφορετικά δίκτυα Subnet Mask Subnet Address: Broadcast Address: Μέγιστος αριθμός hosts: Για 4 υποδίκτυα: Δανειζόμαστε 2 δυαδικά από το host part (τα 2 αριστερότερα), και η subnet mask θα είναι είναι Host ranges (Η 1 η και η τελευταία IP address δεσμεύονται για τη subnet και την broadcast address αντίστοιχα): 1st subnet nd subnet rd subnet th subnet ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 118

119 ΕΞ 2014Β ΕΑΠ/ΠΛΗ22/ΑΘΗ.4/Ε-ΟΣΣ/Ν.Δημητρίου/ 119

120 120

121 121

122 122