Tietoliikenne II, kevät 2001

Koe 9.3. 2001

Kirjoita jokaisen vastauspaperisi alkuun kurssin nimi ja kokeen päivämäärä sekä nimesi, syntymäaikasi ja allekirjoituksesi. Kokeessa ei saa käyttää kirjoja eikä laskimia.

1. Vastaa lyhyesti, muutamalla lauseella seuraaviin kysymyksiin.

a) Mikä on Nyquistin ja Shannonin lakien oleellinen sisältö? Miten näiden lakien tulokset

suhtautuvat toisiinsa? (3 p)

b) Mitä tarkoitetaan tunneloinnilla (tunneling)? Miksi ja missä sitä käytetään? (2 p)

c) Millainen on RED-puskuri ja mitä hyötyä siitä on? (3 p)

d) Miten toimii vuoromerkkiämpäri (token bucket)? Mihin sitä käytetään? (3 p)

e) Mikä on SONET? (2 p)

2. Miten IPv6 pyrkii korjaamaan IPv4:n puutteita? Mitä piirteitä ja toimintoja Ipv6:ssa on muutettu, siitä on poistettu tai siihen lisätty IPv4:een verrattuna? Miksi näin on tehty? (13 p)

3. Vuororenkaaseen (token ring) liitetty isäntäkone A lähettää paketin Internetin kautta toisen verkon koneelle B, jonka IP-osoite on 190.123.45.67. Paketti kulkee isäntäkoneelta lähdereitittävien (source routing) siltojen kautta IP-reitittimelle, joka ohjaa paketin eteenpäin.

a) Miten IP-paketti lähetetään vuororenkaassa? (4 p)

b) Miten lähdereitittävä silta käsittelee pakettia ja miten se osaa ohjata paketin oikeaan suuntaan? (4 p)

c) Miten IP-reititin toimii? Miten se osaa ohjata IP-paketin eteenpäin? (4 p)

4. Oletetaan, että TCP-yhteydellä ruuhkaikkunan koko on 4 segmenttiä, kiertoviive on 100 ms ja segmentit voidaan lähettää 10 ms:n välein aina, kun lähettäminen on mahdollista. Uudelleenlähetysajastimen (retransmission timer) arvoksi asetetaan 1 s = 10 * kiertoviive. Lähettämistä rajoittaa vain ruuhkaikkuna.

Lähettäjän lähettämä ensimmäinen datasegmentti (1) tulee kunnolla perille, mutta seuraavat kaksi segmenttiä (2 ja 3) katoavat kokonaan. Näiden jälkeiset lähetykset (4-8) tulevat taas oikein perille.

Esitä kaaviokuvana, miten tästä tilanteesta selviää

a) TCP-protokolla, joka käyttää pelkästään uudelleenlähetysajastinta ja hidasta aloitusta (slow start),

b) TCP-protokolla, joka käyttää myös nopeaa uudelleenlähetystä (fast retransmit) ja nopeaatoipumista (fast recovery),

c) TCP-protokolla, joka nopean uudelleenlähetyksen ja nopean toipumisen lisäksi käyttää

myös rajoitettua lähetystä (limited transmit).

Esityksestä on käytävä selkeästi ilmi, mitä segmenttejä, missä järjestyksessä ja milloin lähettäjä ja vastaanottaja toisilleen lähettävät. (12 p)

Data communications II, Spring 2001

Examination 9.3.2001

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

1. Answer shortly, with a couple of sentences, the following questions.

a) What is the essential content of the theorems of Nyquist and Shannon? How are the

results of these theorems related to each other? (3 p)

b) What is meant by tunneling? Where and why it is used? (2 p)

c) What kind of buffer is RED and what advantages does it give? (3 p)

d) How does the token bucket function? For what is it used for? (3 p)

d) What is SONET? (2 p)

2. How does the IPv6 try to fix the defects of the IPv4? What features and functions, compared to IPv4, are changed in, added to, or removed from IPv6? Why has this been done? (13 p)

3. A host A connected to a token ring sends a packet through Internet to host B. The IP address of B is 190.123.45.67. The packet travels from the host A through source routing bridges to an IP router that routes the packet forward.

a) How is an IP-packet sent in a token ring? (4 p)

b) How does a source routing bridge handle the packet and how does the bridge know how to forward the packet to the right direction? (4 p)

c) How does an IP router function? How does the router know where to forward an IP packet to? (4 p)

4. Suppose that, in a TCP connection, the congestion window size is 4 segments, the round-trip-time 100 ms and when ever the sender is allowed to send, it is able to send segments 10 ms apart. The retransmission timer is set to the value of 1 s = 10 * round-trip-time. Assume also that the transmission is constrained only by the congestion window.

The first data segment (1) sent by the sender arrives as correct to the receiver, but the following segments (2 and 3) are totally lost. The segments after them (4-8) arrive again correctly.

Show as a diagram how this situation is handled by

a) a TCP protocol that uses only the retransmission timer and slow start,

b) a TCP protocol that uses also fast retransmit and fast recovery,

c) a TCP protocol that in addition to fast retransmit and fast recovery uses also limited transmit.

Your diagram should clearly show which segments, in what order, and when the sender and receiver send to each other. (12 p)