Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (PDF) (1130118), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Представьте себе протокол скользящего окна, в котором используется такмного битов на порядковые номера кадров, что номера никогда не используются дважды. Какое соотношение должно связывать четыре границы окна иразмер окна?21. Предположим, что в процедуре between протокола 5 вместо условия а < Ъ < спроверяется условие а < b < с. Как это повлияет на правильность протокола иего эффективность? Поясните свой ответ.22.
Когда прибывает информационный кадр, протокол 6 проверяет, отличаетсяли номер кадра от ожидаемого и равна ли переменная nojiak значению true.При выполнении обоих условий посылается NAK. В противном случае запускается вспомогательный таймер. Предположим, что в тексте программы пропущен оператор else.
Повлияет ли это на правильность работы протокола?23. Предположим, что из конца текста программы протокола 6 удалены три строки цикла while. Повлияет ли это на правильность работы протокола или жетолько на его быстродействие? Поясните свой ответ.24. Предположим, что оператор case, обрабатывающий случай ошибки контрольной суммы, убран из блока switch в протоколе 6. Как это повлияет на работупротокола?25. В протоколе 6 в программе, обрабатывающей событие прихода кадра frame_arrival, есть раздел, используемый для отрицательных подтверждений (NAK).Этому участку программы передается управление, когда получаемый кадр является NAK, а также при выполнении другого условия. Приведите пример сценария, в котором наличие этого условия является важным.26.
Представьте, что вы разрабатываете программное обеспечение уровня передачи данных для линии, по которой данные поступают к вам, но не от вас. Другая сторона использует протокол HDLC с 3-битным порядковым номером иразмером окна в 7 кадров. Вы хотите для увеличения эффективности буферизировать как можно большее число кадров, однако изменение программы передающей стороны не допускается.
Можно ли использовать окно получателяразмером более 1 и, тем не менее, гарантировать правильность работы протокола в любых ситуациях? Если да, то какой максимальный размер окна может быть использован?27. Протокол 6 применяется на безошибочной линии со скоростью 1 Мбит/с.Максимальный размер кадра 1000 бит. Новые пакеты формируются примерно раз в секунду. Интервал тайм-аута установлен на период 10 мс. Если отключить специальный таймер подтверждений, то будут происходить лишниетайм-ауты.
Сколько раз в среднем будет передаваться одно сообщение?28. В протоколе 6 значение MAX_SEQ=2" - 1. Хотя это условие, очевидно,желательно для эффективного использования битов заголовка, важность егоне была показана. Будет ли протокол корректно работать, например, приMAX_SEQ=4?Вопросы28929. Кадры длиной 1000 бит посылаются по спутниковому каналу с пропускнойспособностью 1 Мбит/с.
Подтверждения всегда посылаются в информационных кадрах. Заголовки кадров очень короткие. Используются 3-битовые порядковые номера. Какой будет максимальная эффективность использованияканала при применении:1) протокола с ожиданием;2) протокола 5;3) протокола 6.30. Какая часть пропускной способности канала теряется на заголовки и повторные передачи при использовании протокола 6 на сильно загруженном спутниковом канале с пропускной способностью 50 Кбит/с. Кадры данных состоятиз 40-битовых заголовков и 3960 бит данных.
Время распространения сигнала от Земли до спутника составляет 270 мс. Кадры АСК никогда не посылаются. Размер кадров NAK равен 40 бит. Вероятность ошибки для кадра данныхсоставляет 1 %, а для кадра NAK она пренебрежимо мала. Порядковые номеразанимают 8 бит.31. Предположим, что безошибочный спутниковый канал с пропускной способностью 64 Кбит/с используется для пересылки 512-байтных кадров данных водном направлении с очень короткими подтверждениями, идущими в обратном направлении. Какова будет максимальная скорость передачи данных приразмере окна, равном 1, 7, 15 и 127? Время распространения сигнала от Землидо спутника — 270 мс.32. Кабель длиной в 100 км работает на скорости Т1.
Скорость распространениясигнала равна 2/3 от скорости света в вакууме. Сколько бит помещается в кабеле?33. Протокол 4 моделируется при помощи модели конечных автоматов. В скольких состояниях может находиться каждая машина? Канал связи? Вся система (две машины и канал)? Ошибки контрольных сумм игнорировать.34. Покажите последовательность переходов на сетевой модели Петри, изображенной на рис. 3.16, соответствующую последовательности состояний (000),(01А), (01-), (010), (01А) на рис.
3.14. Объясните, что при этом происходит.35. Постройте сетевую модель Петри по следующим правилам переходов: АС-+В,В-ьАС, CD-^E и E-+CD. По сетевой модели Петри постройте модель конечного автомата с состояниями, достижимыми из начального состояния ACD. Какие хорошо известные принципы кибернетики моделирует эти правила перехода?36. Основные идеи протоколов РРР и HDLC очень близки.
Чтобы случайновстретившийся в поле данных флаговый байт не вызвал ошибки синхронизации кадров, в протоколе HDLC используется битовое заполнение. Назовитехотя бы одну причину, по которой в протоколе РРР вместо этого применяется символьное заполнение.37.
Каковы минимальные накладные расходы при пересылке IP-пакета по протоколу РРР? Учитывайте только накладные расходы самого протокола РРР,а не заголовки протокола IP.290Глава 3. Уровень передачи данных38. Целью данного упражнения является реализация механизма обнаруженияошибок с помощью стандартного алгоритма циклического избыточного кода(CRC), описанного в тексте. Напишите две программы: генератор (generator)и верификатор (verifier). Программа-генератор считывает со стандартногоустройства ввода и-битное сообщение из нулей и единиц, представленныхв виде строки ASCII-текста.
Вторая строка является ^-битным многочленом(также в ASCII). На устройстве вывода печатается текст из п + k нулей и единиц, представляющий собой сообщение, подлежащее пересылке. Затем печатается многочлен в том же виде, в каком он был считан. Программа-верификатор считывает результат работы генератора и выводит сообщение, в которомсообщается, корректен ли данный результат. Наконец, напишите программу(alter), вносящую сбой, а именно инвертирующую только один бит первойстроки в зависимости от аргумента (например, порядкового номера бита, предполагая, что слева располагается бит с номером 1).
Все остальные данные передаются без изменений. Набрав в командной строке generator <file | verifierпользователь должен увидеть сообщение о том, что данные переданы корректно. Набрав generator <file | alter arg | verifier пользователь должен получить сообщение об ошибке при передаче.39. Напишите программу для моделирования поведения сети Петри. Программадолжна считывать правила переходов и список состояний, соответствующихсетевому уровню, передающему или принимающему новый пакет.
Из начального состояния, также считываемого программой, программа должна случайновыбирать переходы, проверяя возможность ситуации, когда один хост приметдва сообщения, и при этом другой хост между этими событиями не выпуститнового сообщения.Глава 4Подуровень управлениядоступом к среде• Проблема распределения канала• Протоколы коллективного доступа• Сеть Ethernet• Беспроводные локальные сети• Широкополосные беспроводные сети• Bluetooth• Коммутация на уровне передачи данных• Резюме• ВопросыКак уже указывалось в главе 1, все сетевые технологии могут быть разделены надве категории: использующие соединения от узла к узлу и сети с применениемшироковещания.
Эта глава посвящена широковещательным сетям и их протоколам.Главной проблемой любых широковещательных сетей является вопрос о том,как определить, кому предоставить канал, если пользоваться им одновременнохотят несколько компьютеров. Для примера представьте себе конференцию, в которой принимают участие шесть человек, причем каждый использует свой телефон.
Все они соединены таким образом, что каждый может слышать всех остальных. Весьма вероятно, что когда один из них закончит свою речь, сразу двое илитрое начнут говорить одновременно, тем самым создав неловкую ситуацию. Приличной встрече подобные проблемы предотвращаются внешними средствами, например поднятием руки для получения разрешения говорить. Когда доступенлишь один канал, определить, кто может говорить следующим, значительно труднее. Для решения этой проблемы разработано много протоколов, которые и будут обсуждаться в данной главе.
В литературе широковещательные каналы иногда292Глава 4. Подуровень управления доступом к среденазывают каналами с множественным доступом, или каналами с произвольнымдоступом.Протоколы, применяющиеся для определения того, кто будет говорить следующим, относятся к подуровню уровня передачи данных, называемому MAC(Medium Access Control — управление доступом к среде). Подуровень MAC особенно важен в локальных сетях, так как почти все они используют канал множественного доступа.
В глобальных сетях, напротив, применяются двухточечныесоединения. Исключением являются только спутниковые сети. Поскольку каналы множественного доступа тесно связаны с локальными сетями, в данной главев основном будут описываться локальные сети, а также некоторые вопросы, напрямую не связанные с темой подуровня MAC.Технически подуровень управления доступом к среде является нижней частью уровня передачи данных, поэтому логичнее было бы изучить сначала его,а затем протоколы «точка—точка», рассмотренные в главе 3. Тем не менее, большинству людей понять протоколы, включающие многих участников, легче послетого, как хорошо изучены протоколы с двумя участниками.
По этой причине прирассмотрении уровней мы слегка отклонились от строгого следования снизувверх по иерархической лестнице.Проблема распределения каналаЦентральной проблемой, обсуждаемой в этой главе, является распределение одного широковещательного канала между многочисленными пользователями,претендующими на него. Сначала мы в общих чертах рассмотрим статические идинамические схемы распределения канала. Затем обсудим несколько конкретных алгоритмов.Статическое распределение каналав локальных и региональных сетяхТрадиционным способом распределения одного канала — например, телефонногокабеля — между многочисленными конкурирующими пользователями являетсяFDM (Frequency Division Multiplexing — частотное уплотнение).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
