Tietoliikenne I, kevät 2003

Harjoitus 5 (18.-21.2.2003)

1. Vastaa lyhyesti seuraaviin kysymyksiin. Vastaukset yleensä löytyvät suoraan luennosta tai kurssikirjasta.
   1. Miten etäisyysvektorireititys (distance vector routing) ja linkkitilareititys (link state routing) eroavat toisistaan?
   2. Miten reititin toimii? Miten se osaa ohjata paketit oikein eteenpäin? Voiko reititin kadottaa paketteja? Missä tilanteissa?
   3. IP-protokolla laskee tarkistussumman vain otsikosta eikä lainkaan datasta. Miksiköhän näin on tehty?
   4. Mikä on 'count-to-infinity'-ongelma ja millaista ratkaisua siihen on esitetty?
   5. IP-osoitteita varten on varattu 32 bittiä, jolla voisi esittää yli 4 miljardia koneosoitetta. Miksi silti on kannettu huolta IP-osoitteiden loppumisesta?

2. Dijkstran algoritmi ja reititys

   1. Etsi allaolevasta verkosta Dijkstran algoritmia käyttäen kustannuksiltaan pienimmät reitit solmusta A kaikkiin muihin solmuihin.

                                  3
                          B . . . . . . .F
                        .  .            .  . 
                     .      .          .    .
                3  .       1 .      4 .      . 2
                 .            .      .        .
                .     3        .   .     3     .
      verkko   A . . . . . . .  D . . . . . . . .E
                 .             .  .             .
                  .           .    .           .
                   .         . 2    . 2       .
                 2  .       .        .       .  1
                     .     .          .     .
                      .   .            .  .
                       C . . . . . . .  G
       
                                2

   2. Laadi löydettyjen reittien perusteella solmulle A:lle reititystaulu, jossa kullekin solmulle kerrotaan käytettävä ulosmenolinkki ja kustannus solmuun. Ulosmenolinkit on numeroitu siten, että linkki A:sta B:hen on 1, A:sta D:hen 2 ja A:sta C:hen 3.

3. Lisää reitityksestä
   1. Käytössä on etäisyysvektorialgoritmi. Oletetaan, että kuvan verkossa jokainen solmu aluksi tietää vain etäisyyden naapureihinsa. Mikä on solmun E reititystaulun sisältö, kun solmu on vaihtanut etäisyystietoja naapuriensa kanssa?

      
           A --------------- B
           |       1        /|
           |               / |
           |              /  |
           |           5 /   |
           |            /    | 
           |           /     |
           |2         /      |15
           |        E        |
           |      /   \      |
           |     /     \     |
           |    /       \    |
           |   / 2    10 \   |
           |  /           \  |
           | /             \ |
           C --------------- D
                   1
      

   2. Tutki traceroute-ohjelman avulla, mitä reittejä paketit todella Internetissä kulkevat. Osoitteesta http://www.traceroute.org löytyy linkkejä eri maissa oleviin traceroute-lähteisiin. Selvitä, miten Helsingin yliopistosta reititetään Oregonissa sijaitsevaan wiskit traceroute-palveluun (http://wiskit.com/cgi-bin/tracecon). Ota myös selville reitti johonkin itse valitsemaasi koneeseen. Mitä tietoja reiteistä saat?

4. Tulvitus (flooding)
   1. Oletetaan, että edellisen tehtävän verkossa solmu A lähettää paketin tulvittamalla. Oletetaan vielä, että jokaisen linkin (kaaren) ylittäminen kestää yhden aikayksikön eikä paketin lähettämiseen ja vastaanottamiseen kulu lainkaan aikaa. Kuinka pakettien lähettäminen jatkuu? Kuinka monta pakettia on kaikkiaan lähetetty neljän aikayksikön jälkeen?
   2. Mitä erilaisia tapoja voisi käyttää estämään pakettien jatkuva ja yhä lisääntyvä tulvitus verkkoon?
   3. Missä tilanteissa tulvituksesta ylipäänsä voi olla hyötyä?

5. Isäntäkoneen A verkkokerros saa kuljetuskerrokselta kuljetettavaksi 3000 tavua dataa isäntäkoneelle B. A ja B sijaitsevat vierekkäisissä verkoissa, joiden välissä on reititin. A:n lähiverkossa yhdessä paketissa voi kuljettaa korkeintaan 1500 tavua dataa ja B on verkossa paketissa voi kuljettaa korkeintaan 1000 tavua dataa. Oletetaan, että seuraavaksi käytettävä IP-paketin numero A:lla on 100.

           A - XXXXXXXXX  -  reititin -  XXXXXXXXXXXX - B
   
               verkko a                    verkko b 
         maks. 1500 tavua dataa       maks. 1000 tavua  dataa

   Millaisia IP-paketteja A lähettää? Mitä reititin tekee näille paketeille? Millaisia IP-paketteja B vastaanottaa? Esitä lähetettyjen ja vastaanotettujen IP-pakettien pakettien paloitteluun liittyvien otsakekenttien sisältö.

6. SMTP-yhteydellä lähetetään ensimmäiseksi HELO-sanoma.
   1. Millaisessa TCP-segmentissä HELO-sanoma kulkee TCP-yhteydellä? Mitä tietoja on tämän TCP-segmentin kentissä? Mitä TCP-segmenttejä on jo lähetetty ennen HELO-sanoman sisältävää segmenttiä?
   2. Miten nämä TCP-segmentit siirretään IP-paketeissa? Mitä tietoa IP-pakettien kentissä on?