Schemi del corso di Architettura di Internet

Architettura di Internet

Unità di misura e cifre significative

Principali unità di misura

• Metri m
• Metri al secondo m/s
• Bit b
• Byte B
• Byte (1 Byte = 8 bit)
• bit o Byte al secondo b/s o B/s

Prefissi

• Giga 10⁹ 1.000.000.000 Byte
• Mega 10⁶ 1.000.000 Byte
• Kilo 10³ 1.000 Byte
• Milli 10^-3
• Micro 10^-6

Km/h = m/s

10³m = 10⁶mm

s = 10³ms

5 m/s = m/ms

La notazione scientifica è un modo conveniente per scrivere numeri esprimendoli in un coefficiente moltiplicato per una potenza di 10.

1,0

Ex

1. 1273 = 1,273 x 10³ => 1,273 KB
2. 0,128 = 1,28 x 10^-2
3. 554 = 5,54 x 10²
4. 0,0043 x 10² = 4,3 x 10^-1
5. 554 x 10⁵ = 5,54 x 10⁶
6. 2,1 x 10⁶ + 3,4 x 10⁶ = 3,54 x 10⁶
7. 2,00 x 10⁴ + 4,5 x 10³ = 2,0 x 10⁴ + 4,5 10³ = 6,5 x 10³
8. Per sommarli devo avere lo stesso esponente
9. 4 x 10³ x 420 x 10² = 2 x 10⁵
10. 1,5 x 10³ x 2,5 x 10³ = 3,15 x 10⁶
11. Quando moltiplico sommo gli esponenti
12. 3,3 x 10³ x 5,02 x 10^-2 = 16,56G x 10^-5 = 1,656G x 10⁴
13. 4 x 10⁶ : 0,6 x 10³ = 0,8 x 10⁸ : 8 x 10²
14. Quando divido sottraggo gli esponenti
15. 32 x 10^-4 : 4,6 x 10⁴ = 2 x 10^-8

ESERCIZIO 1 PARTE 1

CALCOLO DEL RITARDO IN UNA CONNESSIONE TRA IL CLIENT E IL SERVER.

DELAY END-TO-END

È LA SOMMA DI 4 TIPI DI RITARDO:

d_e2e = d_prop + d_trans + d_acc + d_elab

DELAY DI PROPAGAZIONE:

d_prop = D / V

• DISTANZA FRA NODI
• VELOCITÀ DI PROPAGAZIONE

m / m/s = S

DELAY DI TRASMISSIONE:

d_trans = L / R

• DIMENSIONE DEL PACCHETTO
• BANDA DI TRASMISSIONE

b = S

b/s

DELAY DI ACCODAMENTO:

d_acc = N · d_trans

NUMERO MEDIO DI PACCHETTI IN CODA · d_trans

DELAY DI ELABORAZIONE:

È UNA QUANTITÀ STIMATA CHE DIPENDE DA OGNI NODO => VIENE DATO COME COSTANTE

ESEMPIO 1

UN ROUTER STA TRASMETTENDO PACCHETTI DI LUNGHEZZA L = 1000 bit SU UN COLLEGAMENTO CON BANDA R = 1 Mbps.

IL COLLEGAMENTO HA UNA VELOCITÀ V = 3 · 10⁸ m/s

E LUNGHEZZA D = 450 m.

SUPPONENDO CHE d_elab = 0,2 ms E CHE IL NUMERO MEDIO DI PACCHETTI IN CODA SIA N = 5 .

1. (a) d_prop?

D / V => 450 m / 3 · 10⁸ m/s = 150 · 10^-8 s = 4,5 · 10^-6 S

2. (b) d_trans?

L / R => 1000 b / 10⁶ b/s = 1000 · 10^-6 s = 1 ms

3. (c) d_acc?

N · d_trans = 5 · 10³ s = 5 ms

4. (d)

QUANTO TEMPO PASSA TRA LA PRODUZIONE DI UN PACCHETTO E LA RICEZIONE DEL ROUTER?

ESERCIZIO 1 PARTE 2

CALCOLO DEL TEMPO PER TRASMETTERE UN FILE TRA UN CLIENT E IL SERVER

3-WAY HAND SHAKE

- CONNESSIONI (NON) PERSISTENTI -

- CONNESSIONI PARALLELE -

CONNESSIONE NON-PERSISTENTE NON PARALLELA

PER OGNI FILE:

• d_prop = 3W + N_file (d_nom + d_serv)
• d_conn = 2d_prop

Ex 1

D = 2000 Km

d_prop = 10 ^-6 secondi per km

R = 1 MBps

L = 1,8 kbyte

FILE = 5,4 Mbyte = 3 TBF

3 SEGMENTI PICCOLI PER APRIRE LA CONNESSIONE

(3-WH)

3 SEGMENTI DI DATI CONTENENTI, 1,8 kbyte

3 SEGMENTI DI ACK PER CONFERMA OLTRE ACCHENZE

d_prop = 2000 x 10^-6 x 2,5 = 2,5 x 10^-613

d_conn = 2d_prop + d_trans L

d_trans = 2 x 10³ + 1,98 x 10⁶ = 34 x 10⁶

IL TEMPO IMPIEGATO DA OGNI CONNESSIONE È:

d_conn = (3-WH + DATI + ACK)

= d_syn + 3 x d_att

+ 4 x L/3

d_tot = 3 x d_conn = 3 x 0,2223 = 0,66,96

TEMPO PER MANDATE 5 FILE

ESERCIZIO 1

Esercizio 1. Considerare la figura seguente, che mostra l'andamento della finestra di congestione del protocollo TCP durante l'invio di un file. Assumere che il RTT (round trip time) dei segmenti TCP tra i due host sia fisso e uguale a 15 ms, e che i segmenti inviati abbiano lunghezza fissa di 2400 bit. Rispondere alle seguenti domande.

1. Identificare gli intervalli di tempo in cui operano slow start.
2. Identificare gli intervalli di tempo in cui opera congestion avoidance.
3. Quale evento accade al turno di trasmissione numero 9?
4. Quale evento accade al turno di trasmissione numero 20?
5. Qual è il valore della “Slow Start Threshold” al primo turno di trasmissione?
6. Qual è il valore della “Slow Start Threshold” al decimo turno di trasmissione?
7. Qual è il valore della “Slow Start Threshold” al ventesimo turno di trasmissione?
8. Calcolare la velocità di trasmissione MASSIMA raggiunta dal trasferimento.
9. Calcolare la velocità di trasmissione MEDIA del trasferimento.

a) [1;6] e [10;14]

b) [6;9] e [14;24]

c) TIMEOUT = TORNA A 1

d) TRIPO ACK DUPLICATO +

e) 32

f) 16

g) 11

h) LA VELOCITÀ MASSIMA SI RAGGIUNGE AL TURNING 9 QUANDO VENGONO TRASMESSI 35 SEGMENTI IN UN SOLO RTT V_max = CWND * L = 35*2400 RTT

i) 5,6 * 10⁶ bps = 5,6 Mbps

LA VELOCITÀ MEDIA SI OTTIENE DALLA SOMMA DEI DATI INVIATI E DIVIDENDO PER IL TEMPO TOTALE DI TRASMISSIONE (NUMERO O ROUND PER RTT)

N_tot=1+2+4+9... …… 395 SEGMENTI TOTALI INVIATI

V_media = N_tot L = 395 * 2400 = 26.333*10⁶bps = 2,6.33 Mbps RTT* 22 15*10^-3 * 24

(CHE CARICA DI MEDIA 16 SEGMENTI)

Ex. 2

Esercizio 2. Assumere che in una sessione TCP il RTT (round trip time) sia costante e uguale a 25 ms, che i segmenti abbiano una lunghezza fissa di 2500 bit e che la banda massima a disposizione tra i due host sia di 10 Mbps (megabyte per secondo).

1. Calcolare la finestra di congestione massima
2. Che i primi segmenti inviati fanno la finestra di congestione su, una volta raggiunto il massimo, vengono ricevuti 3 ACK duplicati?
3. E cosa non è evento di TIMEOUT?

Assumere che il file inviato dal server al client sia composto da 50 segmenti e che la Slow Start Threshold SST iniziale sia di 16 segmenti e che non vi siano perdite: o disegnare l'evoluzione della finestra di congestione al di sopra del SST o calcolare il tempo totale impiegato per trasferire il file

RTT = 25 ms

L = 2500 bit

R = 10 Mbps

F = 50 segmenti

SST = 16 segmenti

c)

Passo N D_A D_B D_C D_D D_E D_F D_H

0 ∞ ∞ ∞ ∞ 26 ∞

1 GF ∞ 5F 12F ∞ ∞

2 GFC ∞ 5F ∞ ∞ 2C ∞

3 GFCD ∞ 13C ∞ ∞ 2C ∞

4 GFCDE ∞ 12C ∞

5 GFCDHE 20H 13B

6 GFCDHEB 11B

7 GFCDHEBA

Ex. 3

Data la seguente topologia:

1. Mostrare il funzionamento dell’algoritmo di Dijkstra partendo dal nodo A
2. Disegnare l’albero dei cammini minimi
3. Disegnare l’albero dei cammini minimi nel caso in cui B-H abbia costo 1