Tentamen i ETSF15 Kommunikationssystem och Nätverk

Transkript

1 Tentamen i ETSF15 Kommunikationssystem och Nätverk Måndag 14 mars, kl Victoriastadium 1A, 1B Skriv namn/identitet på varje papper. Använd endast en sida av pappret. Börja en ny uppgift på ett nytt papper. Alla svar och uträkningar måste vara tydligt motiverade och lätta att följa. Svaren ska vara kortfattade men fullständiga. Inga uppgifter kräver längre svar än 100 ord. Uppgifterna är inte ordnade efter svårighetsgrad. Hjälpmedel: Header-blad och miniräknare Tentamen kan ge 80 poäng. Betygsgränserna är: 0-39 Underkänt

2 Läs anvisningarna på föregående sida. Uppgift 1. a) När en dator ansluter till ett IP-baserat nätverk är det fyra viktiga IP-parametrar som måste konfigureras för att kommunikationen ska fungera som väntat. Vilka är det och vilka funktioner har de? För var och en av parametrarna, vad blir resultatet om den saknas? b) En enhet som ansluter till ett mobilnät typ LTE måste ha ett SIM-kort. Nämn två inställningar som finns sparade på SIM-kortet och vilka funktioner de har. (Du behöver inte kunna namnen, utan vilken funktion de har och vad de används till.) (6+4=10p) Uppgift 2. a) Filip har köpt ett nytt spel och upptäcker att han behöver ladda hem 3.4 GB för att installera det. Han vet att accessen till hushållet är en ganska dålig ADSL-förbindelse som kan ge högst 2 Mb/s nedström. Hur lång tid kommer nedladdningen minst att ta? Om han går in till grannen vet han att han kan låna deras 8 Mb/s uppkoppling, men att det går cirka en timme extra till kallprat. Skulle det gå fortare? För vilken filstorlek går det fortare att gå in till grannen och ladda hem den? b) Antag att en talsignal från en mikrofon (i t.ex. en telefon) ska skickas över ett digitalt kommunikationssystem. Utgå från att det mottagande systemet kan acceptera ett kvantiseringsbrus med effekt i storleksordning 10-4 av signaleffekten. Använd uppskattningen att SQNR 6 k db och beräkna den minsta bithastigheten kommunikationssystemet kan ha. (SQNR står för Signal to Quantisation Noise Ratio) (5+5=10p) Uppgift 3. Antag att vektorn d = ska skickas över en kanal. För att få säkrare kommunikation används en CRC-kod för feldetektering. Generatorpolynomet som används är g x = x + 1 x 0 + x + 1 = x 1 + x 0 + x mod 2 a) Ange ramen som skickas iväg (dvs data och CRC-symboler). b) Introducera ett felmönster och visa hur det kan upptäckas c) I g x som angivits är x + 1 en faktor. Visa att det innebär att ett kodord alltid får ett jämnt antal ettor. Det medför att alla felmönster med udda antal fel kommer att upptäckas. (3+4+3=10p) 2

3 Uppgift 4. I Figur 1 visas en Ethernet-ram som är kopierad från Wireshark. Ramen är angiven utan preamble bitar och SFD flagga. Figur 1. En Ethernet-ram. a) Vilken MAC-adress har datorn som har skickat paketet? b) Vilken version av IP är använd i det enkapsulerade datagrammet? c) Hur långt är IP datagrammet inklusive header? d) Till vilken IP adress är datagrammet på väg? e) Hur många routrar kan det vara på vägen till destinationen? Uppgift 5. I Figur 2 visas ett nätverk där länkarna har kostnader. ( =10p) Figur 2. Ett nätverk med kostnader på förbindelserna. a) Antag att vägvalsalgoritmen bygger på flooding. i. Vad är minsta TTL om alla noder säkert ska nås av en kopia av en utsänd ram från A, så länge nätet är helt? ii. Vad är minsta TTL om alla noder säkert ska nås av en kopia av en utsänd ram från A, om en av noderna slutar att fungera? (Betrakta värstafallet när felet är efter första delningen)? b) Vilken väg kommer ett paket från A till B att ta om vägvalsalgoritmen är least-hop-path? c) Vilken väg kommer ett paket från A till B att ta om vägvalsalgoritmen är least-cost-path? d) Nätverksoperatören vill förbättra sitt nät och därför uppgradera länken mellan b och g. För att denna länken inte ska utgöra flaskhalsen i nätet, till hur mycket måste kostnaden sänkas? ( =10p) 3

4 Uppgift 6. a) Lager 2, 3 och 4 i OSI stacken innehåller adressering. Beskriv skillnaderna i form av vad som adresseras och varför adresserna behövs. b) Vilka OSI-nivåer måste en repeterare, en Ethernet-switch respektive en router kunna hantera? Motivera! c) Varför behövs felkontroll på transportnivån om det redan finns på länklagret? d) Antag att vi har tagit emot meddelandet Givet att en 4-bitars kontrollsumma (checksum) används, har meddelandet tagits emot korrekt? e) Idag finns bara ett lager 3 protokoll, nämligen IP. Däremot finns det i två olika versioner, IPv4 och IPv6, där IPv6 är tänkt att ersätta IPv4. Förklara varför? f) Om ett paket med en IPv6 adress ska skickas över över ett nät med IPv4 utrustning används oftast en s.k. tunnel. Beskriv (kortfattat) hur det fungerar. ( =15p) 4

5 Uppgift 7. I Figur 3 visas hur ett typiskt hemnät är kopplat till Internet. I figuren är R1, R2 och R3 routrar, medan S1 är en switch. R1 är avlämningspunkten i hemmet, en s.k. Residential Gate Way (RGW) medan R2 tillhör operatörens accessnät. Egentligen är Routern R1 och switchen S1 fysiskt placerade i samma enhet, men två olika funktioner. Ofta finns det även en WiFi accesspunkt i enheten, vilket är utelämnat i uppgiften. Figur 3. Ett hemnät kopplat till Internet. I följande tabell är de olika enheterna i nätverket specificerade: Enhet Funktion Adress Spec R1 Router /24; /24 DHCP för /24 R2 Router /24; /22; R3 Router /24; S1 Switch -- P1 Printer L1 Laptop L2 Laptop D1 Dator D2 Dator DNS server D3 Dator Web-server för a) Vilka olika IP subnät kan du identifiera i figuren? b) L2 är en besökande gäst i nätet och har precis anslutit datorn. Beskriv hur den får IP adress och andra nätverksinställningar. Välj lämpliga inställningar. c) Det första som händer på L2 efter att nätverksinställningen är gjord, är att användaren öppnar en web-browser och går till Antag att alla adress-cachar i L2 är tomma. Hur kommer kommunikationen i nätet att se ut på lager 3 för att datorn ska ladda hemsidan. (Anropet till web-servern sker med TCP och websidans innehåll kan skickas i ett datagram). d) Under TCP-sessionen för att hämta websidan i deluppgift c) välj ett packet och följ det från L2 till D3. Ange adresseringen för varje länk på lager 2 och lager 3. Definiera pseudoadresser för lager 2 adressering. ( =15p) 5