582202 Tietoliikenteen perusteet (4 op)

Lea Kutvonen

Erilliskuulustelu 18.9.2009
Kirjoita jokaisen vastauspaperisi yläreunaan nimesi, opiskelijanumerosi tai syntymäaikasi ja allekirjoituksesi.

  1. SÄHKÖPOSTIN KULKU VERKOSSA [20 p]

    Helsingin yliopiston opiskelija A. Innokas lähettää sähköpostiviestin ystävälleen B. Eagerille, joka opiskelee Lontoossa.

    1. Mitä tapahtuu sovellustasolla? Mitä sovellustason protokollia käytetään ja missä vaiheessa, jotta A. Innokkaan laatima viesti saadaan toimitettua B. Eagerin postilaatikkoon, josta tämä sitten voi sen lukea kotikoneeltaan? Mitä viestejä näissä protokollissa vaihdetaan? (Tässä ei tarvitse osata sanomien tarkkaa muotoa ja syntaksia; merkitys riittää.) (10 p)

    2. Mitä tapahtuu kuljetuskerroksella? Mitä kuljetuskerroksen (transport layer) toimintoja ja protokollia tarvitaan? Mitä segmenttejä ja missä järjestyksessä kuljetuskerroksella lähetään? (10 p)

  2. LÄHIVERKOISTA [20 p]

    Kuvan reititin (router) R2 vastaanottaa toiselta reitittimeltä R1 oman Ethernet-lähiverkkonsa koneelle A osoitetun paketin (datagrammin), joka sisältää HTTP-vastauksen koneen lähettämään HTTP-kyselyyn. Vastauksen lähettäjä on kone B jossain Internetissä. Reitittimen R2 oma lähiverkko koostuu kytkimillä (switch) ja keskittimillä (hub) yhdistetyistä lähiverkoista

    1. Minkä eri protokollien otsakkeita ja dataa reitittimen R2 vastaanottama paketti sisältää? Piirrä kuva. (3 p)
    2. Minkä muotoisena reititin R2 lähettää paketin kytkimelle? Piirrä kuva, josta selviää erityisesti eri kerroksilla käytetyt osoitteet. (4 p)
    3. Miten aliverkkoja yhdistävä kytkin (switch) osaa ohjata saamansa kehyksen oikeaan aliverkkoon? (5 p)
    4. Miten keskitin toimii, kun se vastaanottaa kehyksen? (1 p)
    5. Missä vaiheessa ja miksi voidaan tarvita ARP-protokollaa? Miten sitä käytetään ja mitkä laitteet käyttävät? (5 p)
    6. Mistä reititin R1 tietää, että koneelle A osoitettu paketti on lähetettävä reitittimelle R2? (2 p)

    Kuva verkosta

  3. IP-OSOITE ja IP-PROTOKOLLA (IPv4) [20 p]

    1. IP-verkko on pakettikytkentäinen (packet-switched) verkko, joka tarjoaa yhteydetöntä (connectionless) ja epäluotettavaa (unrealiable) palvelua. Mitä näillä termeillä tarkoitetaan? (6 p)
    2. Millainen on IP-osoite? (4 p)
    3. Onko kaikilla Internetin laitteilla aina oltava oma IP-osoite? (2 p)
    4. IP-protokolla huolehtii pakettien eli datagrammien siirrosta hyvin erilaisten verkkojen kautta. Miten IPv4-protokolla selviytyy siitä ongelmasta, että eri verkoissa on käytössä erilainen paketin maksimikoko? (8 p)

582202 Introduction to Data Communication
Lea Kutvonen



Separate examination 18.9.2009

Write the name of the course, date, your name, student number and signature on every separate sheet. Books and calculators are not allowed.

  1. EMAIL IN THE INTERNET [20 p]

    Student A. Innokas at the University of Helsinki sends an email message to his friend B. Eager who studies in London.

    1. What happens in the application layer? What application layer protocols are used and when are they used, so that the message composed by A. Innokas can be delivered to the mailbox of B. Eager and that he can read the message from his home PC? What messages are sent by these protocols? (Not necessary to know the exact format of the messages. It is enough to tell the meaning.) (10 p)
    2. What happens in the transport layer? What transport layer functionalities and protocols are needed? What segments and in which order are sent in the transport layer? (10 p)

  2. LOCAL NETWORKS [20 p]

    The router R2 in the picture below receives from an other router R1 an datagram addressed to the host A that belongs to R2's own Ethernet local network (LAN). The datagram is sent by machine B situated somewhere in the Internet and contains an HTTP reply to an HTTP request that A has sent. The local network of the router R2 consists of LANs connected by switches and hubs.

    1. What different protocol headers and data is contained in the datagram received by router R2? Draw a picture of the datagram. (3 p)
    2. In what kind of form does R2 transmit the received datagram to the switch? Draw a picture that displays especially the addresses used in different layers. (4p)
    3. How is the switch connecting different LANs able to send the received frames to the right LAN? (5 p)
    4. What does the hub do when it receives a frame? (1 p)
    5. When and why it might be necessary to use the ARP protocol? How is it used and by which devices? (5 p)
    6. How does the router R1 know that the datagram addressed to host A should be sent to router R2? (2 p)

    Picture of the LAN

  3. IP ADDRESS AND IP PROTOCOL (IPv4) [20 p]

    1. An IP network is a packet-switched network that provides connectionless and unreliable service. What is meant by these terms? (6 p)
    2. What is the IP address like? (4 p)
    3. Must all devices of the Internet always have their own IP addresses? (2 p)
    4. IP protocol transfers packets or datagrams across very different networks. How does the IPv4 protocol solve the problem caused by different networks having different maximum packet sizes?