Terzo assignment Reti - Reti per la comunicazione multimediale

Terzo assignment: Lettera V - Livello di trasporto

Esercizio

Proporre un esercizio con possibile applicazione reale e relativa soluzione. Dovrà essere strutturato in almeno 3 domande; le soluzioni dovranno essere corredate da spiegazioni sia nelle scelte effettuate (teoremi, parametri etc.) sia nei passaggi di calcolo necessari.

Testo del problema

Dobbiamo spedire una email di 20MB. Il canale virtuale presenta una finestra fissa di 20KB al destinatario ed un flusso di trasferimento di 2MB/s. Si calcoli il Round Trip Time. Cosa succederebbe nel caso in cui la finestra fosse scorrevole?

Nella rete, secondo il protocollo TCP, circolano segmenti del file, altrimenti detti TPDU; si calcoli il tempo di vita di questi frammenti nella rete sapendo che il loro numero di sequenza è 24 byte.

Con i risultati ottenuti si facciano delle ipotesi realistiche su come potrebbe essere strutturato l'RTT in questo caso (tempi, dati..) e su quanto potrebbe durare la trasmissione del file.

Dati

• L = 20MB file
• Protocollo TCP (quindi header di 20 byte)
• L = 20KB window
• TS = 2MB/s
• SN = 24B

Tesi

• 1. RTT = ? 10 ms
• Finestra scorrevole = ?
• 2. MSL = ? 8,388608 s
• 3. Composizione dell’RTT = ?
• Durata di trasmissione del file = ?

Svolgimento

1. Calcolo del Round Trip Time (RTT)

In classe abbiamo visto che il flusso di trasferimento è uguale al rapporto fra la grandezza della finestra e il Round Trip Time di un ack:

TS = L / RTT_window

Applicando la formula inversa possiamo calcolare l’RTT:

RTT = L / TS_window

Sostituiamo:

RTT = 20KB / 2MB/s

Per effettuare la divisione in modo corretto trasformo MB/s in KB/s:

2MB/s = 2000KB/s

Quindi:

RTT = 20KB / 2000KB/s = 0,01 s = 10 ms

Avere una finestra scorrevole è molto comune nel sistema di trasporto. Una finestra scorrevole permette di poter gestire al meglio il flusso, di diminuire la velocità del canale quando la rete è in sovraccarico o il destinatario possiede il buffer quasi o completamente pieno; ed aumentare la velocità di trasmissione una volta che il buffer si sia liberato e la procedura di lettura dei pacchetti sia più scorrevole. È il ricevitore ad imporre la dimensione massima della finestra, indicandola negli ACK di ritorno. Questo valore è appunto dinamico, dipende dalla coda (i dati ricevuti e non ancora letti) e dal tempo di elaborazione degli stessi.

2. Calcolo del tempo di vita massimo (MSL) di un TPDU

In classe abbiamo visto la formula per cui la velocità massima di trasmissione risultasse dal rapporto fra massimo sequency number e il tempo di vita di un TPDU nella rete (ciò che stiamo cercando):

TS = SN / MSL_max

È quindi possibile applicare la formula inversa per calcolare il tempo di vita massimo:

MSL = SN / TS_max

Sostituiamo i valori noti nella formula e calcoliamo il tempo di vita massimo di un TPDU...

Continuazione e calcoli dettagliati necessari per risolvere il problema.