Mid Sweden University Exam in Computer Networks A (Datornätverk A) Course code: Time: Permitted tools Preliminary requirement for approval

Transkript

1 Mid Sweden University Dept. of IT and Media (ITM) Magnus Eriksson Tel , Apr 203 Page of 6 Exam in Computer Networks A (Datornätverk A) Course code: DT024G Time: 8:00-2:00 Permitted tools: Arbitrary pocket calculator. A language dictionary, e.g. English-Swedish. Preliminary requirement for approval: 7 of 34 points on the theory part, or 27 of 54 points totally. Only write on one side of each sheet. You may answer in Swedish or English. Your score will be presented at via the LADOK service in about three weeks, provided that you have concluded the course quizzes. Distance students: If you would like us to post you a copy of the marked exam, please contact our course expedition, itmexp.svl@miun.se. Good luck! THEORY PART. State what description (letter) that corresponds to what illustration (number) below. Answer in alphabetical order. There is a one-to-one relationship. (2 p) a) TCP segment b) UDP datagram c) WDM d) UTP cable e) TDM f) Coaxial cable g) Ipv6 address h) IPv4 datagram i) STP cable j) FDM k) Ethernet frame l) Ethernet broadcast address.

2 Exam in Computer Networks A 22 April 203 Page FF : FF : FF : FF : FF :FF 9.

3 Exam in Computer Networks A 22 April 203 Page At which protocol layer in the five layer TCP/IP model are the following standards and protocols situated? (Only one layer for each sub-question) (6 p) a) RFC 2373; Ip version 6 addressing architecture. b) RFC 768; User Datagram Protocol. c) RFC 266; Hypertext Transfer Protocol HTTP/. d) The IEEE 802.3ab standard, also known as 000BASE-T, which defines gigabit Ethernet transmission over unshielded twisted pair (UTP) category 5, 5e, or 6 cabling. This standard does not specify the frame format. e) The IEEE 802.3x MAC sublayer frame format, common for all Ethernet II and IEEE networks independent of physical media. f) The V.42 error control standard used in dialup modems. It is based on automatic repeat request (ARQ) of data packets, and the ITU-T standard CRC32 polynomial x 32 +x 26 +x 23 +x 22 +x 6 +x 2 +x +x 0 +x 8 +x 7 +x 5 +x 4 +x 2 +x+.

4 Exam in Computer Networks A 22 April 203 Page 4 3. Explain the concept of Internet sockets. (Use the terms process, operational system, interface, port number, socket address, socket identifier, netstat command, IP address, server, client, TCP, UDP, listening state, uniquely identified by.) (6 p) 4. Rita och beskriv vad som händer när någon klickar på en webblänk, hur adresser hittas och omvandlas, hur förfrågan överförs från webbläsare till server, och webbsidan (med inbäddade bildfiler) överförs tillbaka. Webbläsaren och servern tillhör samma företagsnät (intranät), men olika Ethernet (olika subnet). Använd begreppen URL, DNS, IP-adress, ARP, subnetmask, TCP-sessioner, http., TCP-handskakning (SYN-paket), TCP-segment och portnummer. (0 p) PROBLEM PART Show all calculcations. 5. Du inser att deadline för en hemuppgift närmar sig, men du har glömt ett dokument på universitetet som du behöver för att genomföra hemuppgiften. Dokumentet finns tillgängligt på nätet och har storleken 0 MByte. Du har att välja mellan att slänga dig på cykeln och cykla i 30 km/h fram och tillbaka till skolan för att hämta dokumentet, eller att tanka hem det via ett gammalt telefonnätsmodem som klarar hastigheten 56 kbits/s nedströms och 48 kbit/s uppströms, och som komprimerar dataöverföringen med 30%. Vid hur många km avstånd till skolan tjänar du tid på att cykla? (För att beräkna tiden för att hämta dokumentet behöver du endast ta hänsyn till tiden för att cykla.) (4 p) 6. A 50 mw signal is sent over a km long cable, which attenuates the signal 0.02 db/meter. What is the signal strength in mw in the other end of the cable? (2 p) 7. A TDM multiplexer combines four 8-Mbps channels using time slots of 4 bits. An overhead consisting of a frame header of 8 bit is added. What is the frame rate? What is the frame duration? What is the total bit rate of the multiplexed signal? What is the bit duration at the transmitted channel? (3 p) 8. Below you find the constellation diagram for a modem. The bit rate is 3 Mbit/s. (5 p) a) What modululation method is used? PSK, ASK, QAM or FSK? How many symbols? 0

5 Exam in Computer Networks A 22 April 203 Page 5 b) Vhat is the symbol rate f sym in baud or symbols/second? c) Draw the time diagram for the message The carrier frequency (sw. bärfrekvensen) is 2 MHz. The time axis should be correctly graded. The horizental axis of the diagram (the I axis or inphase axis) corresponds to a sine wave amplitude, and the vertical axis (the Q axis, quadrature phase) shows the amplitude of the cosine component. 9. Två routrar R och R2 har routingtabeller enligt följande. (6 p) Routingtabell i R: Subnet adress Subnet mask Next hop LAN A R2 default Internet Routingtabell i R2: Subnet adress Subnet mask Next hop LAN B LAN C default R Vilka av de två routrarna genomgår följande paket, och vilka nät når de (LAN A, B, C eller Internet)? a) Ett paket från LAN A, med destinationsadress b) Ett paket från LAN B, med destinationsadress c) Ett paket från LAN C, med destinationsadress d) Ett paket från Internet, med destinationsadress , dvs en broadcastingadress.

6 Exam in Computer Networks A 22 April 203 Page 6 Formelblad Datornätverk A Här följer ett urval av de formler som behandlas under kursens gång. Prefix kilo (k)= 0 3. Mega (M) = 0 6. Giga (G) = 0 9. Tera (T) = 0 2. milli (m)= 0-3. Micro (µ) = 0 6. Nano (n) = 0-9. Pico (p) = 0-2. Frekvens (Hertz) av periodisk signal: f =, T T = f där T är signalens periodtid i sekunder. Övertonsspektra: Grundfrekvens (first harmonic) f, första överton (second harmonic) 2f, andra överton (third harmonic) 3f, osv. DC-komponent (likspänning) 0 Hz. Datatakt (bit rate i bit/s): T b R =, Informationsmängd (bit): L bitar kan representera M = 2 N T b = där T är transmissionstiden för en bit R b olika koder. log M L = log2 M = (Oftast räcker huvudräkning.) log 2 Put Decibelmått: Effektförstärkning (power gain) GdB = 0log0 (ofta räcker P Analog bandbredd (Hertz): huvudräkning) Put P Dämpning (attenuation) AdB = GdB = 0log0 = 0log0 P P S Signal-brusförhållande SNRdB = 0log0 N Kaskadkopplade förstärkare: G = G + G2 + G TotaltdB db db db Bandbredd = Övre gränsfrekvens minus undre gränsfrevens. Basbandsbandbredd = Övre gränsfrekvens. Nyquists formel för samplingsfrekvens (samples/s): f > 2B krävs för att undvika vikningsdistorision Sampel (aliasing). Här är B den samplade signalens basbandsbandbredd. Nyquists formel för symboltakt: fs < 2B där fs är symboltakt i baud eller symboler/s, och B är kanalens bandbredd. Gäller främst linjekoder. I praktiken är fs < B vid många digitala modulationsmetoder, t.ex. QAM, PSK och ASK. Hartley s formel för digital modulation: R = fs log2 M S Shannon-Heartley s formel: I = B log 2 + N Transmissionstid: där R är datatakt, fs är symboltakt i baud eller symboler/s, och M är antal symboler, t.ex. vid M-QAM eller M-PSK-modulation där I är kanalkapaciteteten (max informationstakten eller net bit rate, inkl. ev. felrättande kod, i bit/s), B är bandbredden i Hertz och S/N är signalbrusförhållandet i gånger (inte decibel). Tx L R T = där L är meddelandets längd i bit, och R är datatakt i bit/s. Överföringstid (propagation time): T = där d är avståndet, och v är utbredningshastigheten. Ljusets och radiovågors utbredningshastighet: p d v 8 c = 3 0 m/s in in in ut