Esercizio svolto, documento Go Back N

CORSO DI RETI DI TELECOMUNICAZIONI​ ​A.A. 2017/2018

Ing.​ Amilcare​ Francesco​ Santamaria

Ing.​ Floriano​ De​ Rango

Ing.​ Vincenzo​ Inzillo

Fondamenti​ di​ Reti​ di​ Telecomunicazioni​ – 2017/2018

Ing.​ Amilcare​ Francesco​ Santamaria,​ Ing.​ Floriano​ De​ Rango,​ Ing.​ Vincenzo​ Inzillo

Traccia

Utilizzando un protocollo ARQ di tipo Go-Back-N con ACK cumulativi indicare la durata complessiva della trasmissione. Si consideri una finestra al trasmettitore pari a 3 trame (Ws = 3). Le due stazioni che intendono attivare una trasmissione distano 3Km e utilizzano un canale simmetrico con capacità pari a 250Kbps. La sorgente dei dati è la stazione A e genera un flusso dati con un rate pari a 400Kbps. La stazione genera dati per 3 secondi.

Si conoscono i seguenti dati:

• datagramma 576 Byte;
• Header di livello trasporto 20 Byte;
• Header di livello rete 20 Byte;
• Header di livello collegamento 26 Byte;
• Velocità del mezzo pari a 3,5 * 10^6 m/s;
• Dimensione minima della trama 64 Byte;

Inoltre si devono calcolare anche i seguenti dati:

• Dimensione della trama;
• Dimensione del segmento trasporto al netto dell'header;
• Dimensione totale del flusso dati;
• Il tempo di ciclo dell'intera finestra;

Soluzione:

Calcolo della Trama

Calcolo del Segmento Trasporto al netto

dell'​Header​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​Seg​ = 576​ - 20​ = 556​ Byte​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​Calcolo​ della​ dimensione​ del​ flusso​ che​ genera​ la​ sorgente;​ Dato​ un​ rate​ di​ generazione​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​pari​ a 400​ Kbps​ e la​ durata​ della​ trasmissione​ è facile​ calcolare​ l'ammontare​ totale​ dei​byte​ generati​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​Il​ numero​ delle​ unità​ dati​ totali​ sono​ ricavate​ dalla​ seguente​ formula1200000N = = 2 60, 4 1 = 261​ ​ 576 x 8​ ​ ​ ​ ​ ​ ​Fondamenti​ di​ Reti​ di​ Telecomunicazioni​ – 2017/2018​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​Ing.​ Amilcare​ Francesco​ Santamaria,​ Ing.​ Floriano​ De​ Rango,​ Ing.​ Vincenzo​ InzilloPoiché in questo caso l'ack è cumulativo, ilricevitore dovrà necessariamente attendere che venga ricevuto il frame 3 prima di produrre l'ack. Il tempo di ciclo dell'intera finestra sarà calcolabile attraverso la somma dei seguenti contributi (N.B.: in questo caso il ricevitore utilizza ack cumulativi di default, come indicato nella traccia): dove: T = Trama/C = tempo di trasmissione di un frame T = Ack/C = tempo di trasmissione di un ack Per valutare la durata della trasmissione bisogna calcolare quante finestre saranno trasmesse durante l'invio del flusso: N = (N/W) = 261/3 = 87 Si trasmettono 87 finestre complete. La durata sarà calcolata come segue:

La durata complessiva della trasmissione sarà: D = 0,0625 x 87 = 5,4375

Il tempo di ciclo di un frame è:

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Supponendo di considerare ack individuali (selettivi), determinare la durata complessiva della trasmissione nel caso in cui il canale non sia affetto da perdite. Poiché in questo caso l'ack è individuale, il ricevitore può iniziare a produrre e inviare (trascorso il tempo di elaborazione) l'ack i-esimo subito dopo aver ricevuto il frame i-esimo senza attendere che sia ricevuto l'ultimo frame della finestra.

Es. L'ack 1 viene inviato non appena viene ricevuto il frame 1, senza aspettare che sia ricevuto l'ultimo frame della finestra (frame 3). N.B.: (il numero di sequenza dell'ack è il prossimo frame che si aspetta di ricevere; es. ack 3, vuol dire che il ricevitore ha riscontrato correttamente tutti i frame fino a SN-1, ovvero i primi 2 frame e il prossimo frame che si aspetta di ricevere avrà numero di sequenza pari a 3) Il tempo di ciclo sarà: T(Ws) = 2 x (d/v) + 2 x (T) + 3 x (Trama/C) + 1 x (Ack/C) = 0,0625 sc Elab. ricordando la formula generale: T(W) + (N - 1)Tc(1) + Tc(x)cs ws dove N è il numero di finestre complete che restano da trasmettere e Tc(x), se presente, ws è il tempo di

ciclo di una finestra non completa composta da x frames (se non ci sono finestre non complete Tc(x) = 0) in questo la durata sarà: D = T(W) + 86 Tc(1) = 3,443 s

Da notare che in questo caso il protocollo è più veloce rispetto al caso in cui vengono usati ack cumulativi in quanto per produrre un ack non bisogna aspettare l'invio dell'ultimo frame della finestra ma è sufficiente aspettare il tempo di ciclo di un pacchetto (T(1))

Fondamenti di Reti di Telecomunicazioni - 2017/2018 Ing. Amilcare Francesco Santamaria, Ing. Floriano De Rango, Ing. Vincenzo Inzillo

PARTE II

Ack​ SN=​ 3 5,6,7 4,5,6​ ​ ​ ​ ​1.3 Ricezione​ Ack​ SN=​ 4 8,9,10 7,8,9​ ​ ​ ​ ​1.4 Ricezione​ Ack​ SN=​ 5 11,12,13 10,11,12​ ​ ​ ​ ​1.5 Ricezione​ Ack​ SN=​ 6 14,15,16 13,14,15​ ​ ​ ​ ​1.6 Ricezione​ Ack​ SN=​ 7 17,18,19 16,17,18​ ​ ​ ​ ​1.7 Ricezione​ Ack​ SN=​ 8 20,21,22 19,20,21​ ​ ​ ​ ​1.8 Ricezione​ Ack​ SN=​ 9 23,24,25 22,23,24​ ​ ​ ​ ​1.9 Ricezione​ Ack​ SN=​ 10 26,27,28 25,26,27​ ​ ​ ​ ​1.10 Ricezione​ Ack​ SN=​ 11 29,30,31 28,29,30​ ​ ​ ​ ​1.11 Ricezione​ Ack​ SN=​ 12 32,33,34 31,32,33​ ​ ​ ​ ​1.12 Ricezione​ Ack​ SN=​ 13 35,36,37 34,35,36​ ​ ​ ​ ​1.13 Ricezione​ Ack​ SN=​ 14 38,39,40 37,38,39​ ​ ​ ​ ​1.14 Ricezione​ Ack​ SN=​ 15 41,42,43 40,41,42​ ​ ​ ​ ​1.15 Ricezione​ Ack​ SN=​ 16 44,45,46 43,44,45​ ​ ​ ​ ​1.16 Ricezione​ Ack​ SN=​ 17 47,48,49 46,47,48​ ​ ​ ​ ​1.17 Ricezione​ Ack​ SN=​ 18 50,51,52 49,50,51​ ​ ​ ​ ​1.18 Ricezione​ Ack​ SN=​ 19 53,54,55 52,53,54​ ​ ​ ​ ​1.19 Ricezione​ Ack​ SN=​ 20 56,57,58 55,56,57​ ​ ​ ​ ​1.20 Ricezione​ Ack​ SN=​ 21 59,60,61 58,59,60​ ​ ​ ​ ​1.21 Ricezione​ Ack​ SN=​ 22 62,63,64 61,62,63​ ​ ​ ​ ​1.22 Ricezione​ Ack​ SN=​ 23 65,66,67 64,65,66​ ​ ​ ​ ​1.23 Ricezione​ Ack​ SN=​ 24 68,69,70 67,68,69​ ​ ​ ​ ​1.24 Ricezione​ Ack​ SN=​ 25 71,72,73 70,71,72​ ​ ​ ​ ​1.25 Ricezione​ Ack​ SN=​ 26 74,75,76 73,74,75​ ​ ​ ​ ​1.26 Ricezione​ Ack​ SN=​ 27 77,78,79 76,77,78​ ​ ​ ​ ​1.27 Ricezione​ Ack​ SN=​ 28 80,81,82 79,80,81​ ​ ​ ​ ​1.28 Ricezione​ Ack​ SN=​ 29 83,84,85 82,83,84​ ​ ​ ​ ​1.29 Ricezione​ Ack​ SN=​ 30 86,87,88 85,86,87​ ​ ​ ​ ​1.30 Ricezione​ Ack​ SN=​ 31 89,90,91 88,89,90​ ​ ​ ​ ​1.31 Ricezione​ Ack​ SN=​ 32 92,93,94 91,92,93​ ​ ​ ​ ​1.32 Ricezione​ Ack​ SN=​ 33 95,96,97 94,95,96​ ​ ​ ​ ​1.33 Ricezione​ Ack​ SN=​ 34 98,99,100 97,98,99​ ​ ​ ​ ​1.34 Ricezione​ Ack​ SN=​ 35 101,102,103 100,101,102​ ​ ​ ​ ​

Ack SN = 3 3,4,5 5

1.3 Ricezione Ack SN = 4 4,5,6 6

2 Timeout 4,5,6

3 Invio Finestra 4,5,6 4,5,6

(261-3) D = Tc(1) + Tout + D = Tc(1) + Tout + Tc(Ws) + (N' -1) Tc(1)ws

dove N' = 258/3 = 86ws

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caso ack cumulativi:

Id Evento Finestraevento 1 Invio finestra 1,2,3

1.1 Ricezione Ack SN = 3 4,5,6

2 Invio Finestra 4,5,6

2.1 Timeout 4,5,6

3 Invio Finestra 4,5,6

(261-3) D =

Tc(ws) + Tout + D = Tc(ws) + Tout + Tc(ws) + 85Tc(1)

Se invece sarà l'ACK della trama 4 a perdersi come si comporterà il protocollo?

Id evento Evento Finestra Invio

1 Invio finestra 1,2,3

1.1 Ricezione Ack SN = 2 2,3,4

1.2 Ricezione Ack SN = 3 3,4,5

1.3 Ricezione Ack SN = 4 4,5,6

2 Fine Invio Finestra 4,5,6

2.1 Ricezione Ack SN = 6 6,7,8

2.2 Ricezione Ack SN= 7 7,8,9

3 Fine Invio Finestra 7,8,9

D = Tc(ws) + D (261-3)

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​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​caso​ ack​ selettivi: ​ ​ ​ ​ ​ <1.1 Ricezione​ Ack​ SN​ = 2 2,3,4 4>​ ​ ​ ​ ​ <1.2 Ricezione​ Ack​ SN​ = 3 3,4,5 5>​ ​ ​ ​ ​ <1.3 Ricezion>