1. a)
Valikoiva toisto
Vastaanottaja hyväksyy myös virheellisen / puuttuvan jälkeiset
virheettömät kehykset niin pitkään kuin puskuriin
(ikkunaan) mahtuu. Nämä kehykset talletetaan
vastaanottajan puskuriin, mutta ne luovutetaan käyttäjälle
järjestyksessä eli vasta kun puuttuva tai virheellinen
kehys on saatu lähettäjältä. Puskurin koko yleensä
ikkunan koko.
Vastaaottaja voi kuitata hyväksymänsä kehykset yksitellen
tai sitten kuitata kaikki saadut kehykset ns. kumulatiivisella
kuittauksella, kun välistä puuttuvat kehykset on vastaanotettu
virheettöminä.
Lähettäjän tarvitsee lähettää uudelleen
vain virheelliset ja puuttuvat kehykset.Lähetyshetkellä asetettu
lähetysajastin
laukeaa, kun kehyksestä ei ole saatu kuittausta ja lähettäjä
lähettää kehyksen uudelleen.
Vastaanottaja voi myös ilmoittaa puuttuvasta ja virheellisestä
kehyksestä NAK-kuittauksella.Tämä yleensä nopeuttaa
uudelleenlähetystä. Myös myöhemmän kehyksen ACK-kuittaus
(yksitäistä kuittausta käytettäessä) tai aikaisemman
kehyksen toistuva kuittaus (kumulatiivistä kuittausta
käytettäessä) voi olla merkkinä puuttuvasta tai
virheellisestä
kehyksestä.
Lähettäjä säilyttää lähetyspuskurissaan
lähettämänsä kehykset siihen asti, kun on saanut niistä
kuittauksen.
Lähettäjä saa lähettää vain ikkunaan
mahtuvat kehykset
Paluu n:ään
Vastaanottaja hyväksyy kehykset vain oikeassa järjestyksessä.
Kun vastaanottaja saa viallisen kehyksen tai havaitsee kehyksen
puuttuvan, se hylkää kaikki virheellisen /puuttuvan
jälkeiset virheettömätkin kehykset ja hyväksyy
vain odottamansa kehyksen.
Lähettäjä lähettää uudestaan kaikki virheellisen tai puuttuvan kehyksen jälkeen lähettämänsä kehykset.
Lähettäjän lähetyspuskurissa on lähetetyt kehykset, joista ei ole tullut kuittausta.
Vastaanottajan puskurissa on kehykset, joita ei ole vielä luovutettu
käyttäjälle.
Paluu n:ään -menetelmässä vastaanottajan puskuriin
mahtuu vain yksi kehys. Jos kehys on kunnossa ja se on
odotettu kehys, se luovutetaan käyttäjälle. Muuten
se hävitetään.
Kuten valikoivassa toistossa lähettäjä asettaa ajastimen
kullekin lähettämälleen kehykselle.
Jos kehykselle ei tule kuittausta ja ajastin ehtii laueta, niin kehys
lähetetään uudelleen ja jatketaan lähettämistä
sitä seuraavasta kehyksestä.
Vastaanottaja lähettää ACK-kuittauksen hyväksymistään
kehyksistä.
Myös NAK-kuittausta voi käyttää ilmoittamaan virheellisestä
tai puuttuvasta kehyksestä.
ACK-kuittaus implisiittisesti merkitsee, että kuitattuun
kehykseen asti kaikki kehykset on kunnolla vastaanotettu.
Arvostelusta
Jos vastauksessa kävi ilmi kummankin tavan peruspiirteet => 4 pistettä.
Puskureiden käyttö => 3 p
- Mihin käytetään kumpaakin puskuria?
- Miten lähettäjä tietää, että kehyksen
voi poistaa puskurista?
- Puskureiden sisältö?
Miten vastaanottaja sai tiedon puuttuvasta tai virheellisestä kehyksestä
=>2p
- ajastin (yleensä aina)
- eksplisiittisesti NAK-kuittauksella
- implisiittisesti ACK-kuittauksella
- ja näiden järkevä käyttö
Yleensä tapahtumien oikea järjestys => 1 p
- tieto puuttuvasta kehyksestä, vasta virheellisen tullessa
- kuittaukset vasta kehysten saavuttua
Muuta:
ACK-kuittaus ei voi olla valikoivassa toistossa sekä yksittäinen
että kumulatiivinen, vaan
joko tai.
b) Kehysten numeroinnissa vain 3 bittiä eli
K=7 => ikkunan koko
go back n:ssä korkeintaan
K =7
valikoivassa toistossa (K+1)/2
= 4
Satelliitin viive yhteensuuntaan on noin 250-300 ms eli kestää
vähintään 500 ms ennenkuin lähettäjä saa
vastaanottajalta kuittauksen.
Virheettömässä lähetyksessä
paluu n:ään
Lähettäjä
pystyy lähettämään korkeintaan 7 1000 bitin kehystä
eli 7000 bittiä, jonka jälkeen se
jää odottamaan
kuittausta, joka tulee noin 0.5 sekunnin kuluttua. Näin lähettäjä
pystyy
enimmillään lähettämään
vain 7000 bittiä / 0.5 sekuntia eli nopeudella 14000 bittiä/s.
valikoiva toisto
Valikoivassa toistossa ikkunan
koko on korkeintaan 4, joten voidaan lähettää vain 4000
bittiä / 0.5 sekuntia
eli nopeudella 8000 bittiä/s.
Entä virhetilanteessa?
Paluu n:ään:
Parhaimmillaan ilmoitus virheestä tulee
0.5 ms kuluttua, joten joudutaan lähettämään uudelleen
kaikki,
mitä on lähetetty 0.5 ms:n
aikana.. Virheestä toipumiseen kuluu siis vähintään
0.5 ms.
Valikoivassa toistossa
lähetetään virheilmoituksen
jälkeen vain virheellinen kehys ja jatketaan sitten muiden kehysten
lähettämistä
siitä, mihin virheilmoituksen saapuessa
oltiin jääty. Kuitenkin ikkunan täyttyminen rajoittaa kehysten
lähettämistä.
Jos lähetetään suurimmalla
mahdollisella nopeudella eli 8000 bittiä sekunnissa, niin ilmoitus
virheestä tulee
juuri kun ikkuna on täyttymässä
ja virheellisen kehyksen uudelleen lähetyksen jälkeen ei voidakaan
enää
lähettää mitään muuta.
Lähettämistä voidaan jatkaa
vasta, kun on saatu hyväksyvä kuittaus uudelleen lähetetystä
kehyksestä.
Tämä taas kestää sen 0.5
ms. Tämän ajan lähettäjä joutuu odottamaan ja
linja on käyttämättömä.
Näillä arvoilla paluu n:ään toimisi hiukan tehokkaammin
kuin valikoiva toisto. Sillä lähetysnopeus olisi 14000 bps
verrattuna valikoivan toiston parhasimmillaan saavuttamaan 8000
bps. Virheisiin kuluisi kummallakin saman
verran aikaa eli 0.5 ms. Paluu n:ssä tämä aika
käytettäisiin uudelleenlähettämiseen ja valikoivassa
toistossa pelkkään odotteluun .
Tässä säästyisi hieman linjakapasiteettia.
Arvostelusta:
- yleensä valikoiva toisto on parempi => 1 p
- ikkunan koon takia tässä tilanteessa valikoiva toisto voi
olla huonompi => 1 p
- kumpikaan ei sovellu hyvin satelliittiyhteyksille näillä
arvoilla => 1p
- perustelut ja laskelmat => 2 -5 p
1 p: osasi mainita jotain ylläolevista
2-3 p: yleiset ominaisuudet
4-5 p: on vaatinut hieman ylläolevan kaltaista pohdintaa
2.
Tuntumaton silta
Lähettäjän ei tarvitse tietää mitään
verkon topologiasta.
Silta ylläpitää taulukkoa, jossa on tieto siitä
mistä portista kukin kone löytyy.
Silta etsii taulukostaan vastaanottajaa. Jos löytyy, niin kehys
lähetetään taulukon ilmoittamaan porttiin. Jos vastaanottajaa
ei löydy taulukosta eli kohde on tuntematon, niin kehys
tulvitetaan kaikkiin portteihin (paitsi sinne, mistä on tullut).
Taulukon ylläpito eli tietojen keruu:
Silta kuuntelee kaikkea siihen liittyvissä verkoissa kulkevaa
liikennettä ja tutkii kaikki kehykset. Se poimii kehyksistä
niiden lähettäjät ja vie taulukkoonsa tiedon lähettäjästä
ja lisää portin siihen verkkoon, jossa kehys kulki.
Takaperin oppiminen: Kun verkkoon A on tullut kehys koneelta
N, niin jatkossa koneelle N menevät paketit voi l
ähettää verkkoon A.
Tietoja päivitetään koko ajan ja vanhentuneet (aikaleima)
tiedot poistuvat muistista.
Tulvituksen käyttö tuo ongelmia: sillat eivät saa muodostaa
silmukkaa, jossa tulvitetut kehykset koko ajan
vain lisääntyisivät. Jotta tuntumaton silta toimisi
oikein, silloista täytyy muodostaa ns. virittävä puu. Tämä
varmistaa sen,
että sillat eivät muodosta silmukoita. Toisaalta virittävä
puu ei toimi mitenkään optimaalisestii, vaan jättää
monia
siltojen välisiä yhteyksiä hyödyntämättä.
Lähdereitittävä silta
Lähettäjän tulee itse tietää reitti
vastaanottajalle. Reitti esitetään muodossa SILTA, LAN, SILTA,
LAN ....
Silta vain tutkii reittiä ja selvittää, onko se
itse reitillä eli tuleeko sen välittää kehys eteenpäin.
Jos on, se siirtää
kehyksen reitin ilmoittamaan verkkoon.
Jos lähettäjä ei tiedä reittiä, se lähettää
yleislähetyksenä selvityskehyksen (discovery frame), jonka kaikki
sillat
välittävät eteenpäin. Näin kehys
tavoittaa kaikki kohdekoneet. Kun vastaukset tulevat takaisin jokainen
silta lisää
siihen reititystietoja (oman tunnuksensa ja lähiverkon). Lähettäjä
saa vastauksissa eri reittejä ja voi valita niistä
parhaan reitin, jonka se sitten tallettaa tulevia tarpeita varten.
Arvostelusta:
tuntumaton silta 8 pistettä,
lähetys 3 pistettä:
- taulukon käyttö
- tulvitus tuntemattomille
tietojen hankinta ja päivitys 4 p
- aluksi ei mitään tietoja
- kehysten kuuntelu
- lähettäjätietojen keruu
- vanhojen tietojen poistaminen
silmukoiden poistaminen
lähdereitittävä silta 7p
lähetys:
-lähettäjä tietää reitin 2 p
- silta vain välittää 2 p
ylläpito: 3 p
- tietojen kerääminen selvityskehyksen avulla
- kehyksen lähetys tulvittamalla
- vastausten saaminen
- parhaan reitin valinta ja talletus
3. Ruuhka
Mitä ruuhkalla tarkoitetaan? (2 p)
Verkon (tai sen osan) kuormitus suurempi kuin verkon käsittelykapasiteetti,
niin että verkon suorituskyky laskee.
Miksi vuonvalvontaa hankalampaa? (3p)
Vuonvalvonta vain kahden osapuolen välinen,vain yksi vaikuttaja,
ruuhkanvalvontaan vaikuttaa monta tekijää.
Vuonvalvonnassa suora palaute, ruuhkanvalvonnassa ei suoraa palautetta.
Myös palaute vaikuttaa ruuhkaan.
Menetelmät verkkokerroksella (Tanenbaum ss 374-392)
toimet ruuhkan estämiseksi
- suunnittelu ruuhkaa kestäväksi => 2p
- reititys
- pakettien käsittely (puskurointi, hävittäminen,
elinikä)
- virtuaalipiiri/datagrammi
- liikenteen muokkaus ja liikenteestä sopiminen => 3 p
purskeisen liikenteen
tasoittaminen
vuotava ämpäri
vuoromerkki ämpäri
- resurssien varaukset ennen hyväksymistä => 1 p
- hillintäpaketit (choke) ja niiden käyttö => 2p
- kuormituksen purkaminen (load shedding) => 2p
Pistemäärät eri kohdista ovat vain suuntaa antavia. Yleensä
on saanut pisteen jokaisesta ilmoitetusta keinosta ja
jos selvitys on ollut hyvä ja perusteltu 2-3 pistettä.
4) IPv6 (Tanenbaum ss. 437-449)
- osoitekoon kasvattaminen => 4 p
- kehyksen käsittelyn nopeuttaminen =>
3 p
* yksinkertaisempi, kiinteämittainen kehys,jossa
optiot erikseen
* tarkistussumman laskeminen pois
*paloittelu (fragmentation) pois
- soveltuvuus erilaisiin tarpeisiin => 4 p
* lisää optioita
* superkoneen jumbogrammi
* multimedia ja tosiaikaisuus
- turvallisuuspiirteet => 4p
* autentisointi
* salaus