Pisteitä on saanut sen mukaan, miten hyvin kysyttyjä asioita on selittänyt. Lähinnä tämä tarkoittaa sitä, miten hyvin on onnistunut tuomaan vastauksessaan esille kaikki oleelliset asiat. Jokainen oleellinen kohta on tuonut yhden tai joskus useamman pisteen. Jonkin kohdan perusteellisempi selvitys on saattanut tuoda korvaavia lisäpisteitä, jos jokin muu kohta on jäänyt hieman vajaaksi.

kaikki tasot, oikeassa järjestyksessä ja oikein nimettyinä => 4p, väärästä paikasta tai puuttuvasta tasosta => -1 p, pelkästä nimivirheestä – ½ tai - 1/3 (eli -)
kukin protokolla oikealla tasolla = 1p eli yhteensä toiset 4 pistettä.
- protokollapino: kurssikirjan kuva 1.23
- DNS sovelluskerroksella, UDP kuljetuskerroksella, ARP verkkokerroksessa ja PPP linkkikerroksessa

b) Piirrä kuva TCP/IP-verkosta, jossa on sekä isäntäkoneita että reitittimiä, runkoverkko, silloilla (bridge), kytkimillä (switch) ja keskittimillä (hub) yhteenliitettyjä lähiverkkoja. (4 p)

4p: kaikki komponentit mukana ja sijoittelu oikein ja järkevästi tehty
-1p: joku osa puuttuu tai sijoitettu selvästi väärin
> - kurssikirjan kuvat 5.28, 5.35

c) Millainen laite on toistin (repeater)? (2 p)
fyysisen tason laite, joka toistaa saamansa kehyksen kaikkiin ulostuloihinsa samalla vahvistaen signaalia. Toistimen avulla saadaan signaali kulkemaan pitempiä matkoja.
-1 p jos kertoi pelkästä toistamisesta

d) Mitkä TCP/IP-protokollapinon kerrokset on toteutettava b)- ja c)-kohtien laitteissa eli reitittimissä, isäntäkoneissa, keskittimissä, kytkimissä, silloissa, toistimissa? (6 p)

1p: reititin = fyysinen, linkki ja verkkotaso
1p: isäntä = kaikki tasot
1p: keskitin = fyysinen taso
1p: kytkin = fyysinen ja linkkitaso
1p: silta = fyysinen ja linkkitaso
1p: toistin = fyysinen

Pisteen sai vain täysin oikeasta vastauksesta.

2. Lähettäjän verkkoon lähettämät paketit voivat tulla perille virheellisinä tai kadota kokonaan.>
a) Mitkä tekijät aiheuttavat virheellisiä paketteja tai pakettien katoamisia? (4p)
b) Miten vastaanottaja havaitsee paketin virheelliseksi tai huomaa paketin puuttuvan? Mitä eri keinoja ja tapoja on käytettävissä? Miten tällaisesta virhetilanteesta toivutaan? (8 p)
c) Miten Internet-protokollat IP, UDP ja TCP suhtautuvat virheisiin ja virhetilanteesta toipumiseen? (8 p)

a) -kohdassa haluttiin seuraavia asioita:

• bittivirheet erityisesti langattomilla yhteyksillä muuttavat paketin bittejä ja ryöppyinä voivat hävittää koko paketin; reititin voi tuhota sopivasti vikaantuneet paketit
• ruuhka verkossa aiheuttaa reitittimien puskureiden ylivuotoa ja pakettien katoamisia
• huono reititys voi kierrättää pakettia liian pitkään verkossa, jolloin se hävitetään elinajan loppumisen takia
• vikaantuneet laitteet voivat hävittää ja vääristää paketteja

• Vastaanottaja voi havaita virheellisen paketin pakettiin liitettyjen tarkistusbittien avulla. (1 p)
• Käytössä on useita erilaisia menetelmiä, useimmilla vain havaitaan paketin bittien muuttuneen (2 p eli noin ½ p per menetelmä; jos on kirjoittanut menetelmästä tarkemmin, niin on voinut saada ½ pistettä lisää)
  • pariteettibitti / pariteettibitit
  • tarkistussumma 'checksum'
  • CRC-tarkistus
  • Hamming-tarkistusbitit, joiden avulla voidaan myös korjata yhden bitin virhe
• Välistä puuttuva paketti havaitaan pakettien numeroinnilla (1 p) (Vastaanottaja ei voi havaita viimeisen paketin puuttumista)

• Yleensä virheestä toivutaan lähettämällä puuttuva tai virheellinen paketti uudestaan. Jos lähettäjä ei saa kuittausta (ack) lähettämästään paketista, niin paketin ajastin laukeaa ja paketti lähetetään uudestaan. Joskus käytetään myös NAK-kuittausta ilmoittamaan virheellisestä tai puuttuvasta paketista. (2 p)
• Voidaan myös käyttää virheen korjaavaa tarkistusta, jonka avulla vastaanottaja pystyy itse korjaamaan paketin. Joissakin tapauksissa virheestä toipumista kannata edes yrittää. (2 p)

c)-kohdassa kysyttiin Internet-protokollien suhtautumisesta virheisiin ja virheestä toipumiseen.

IP (2 p)

• otsakkeen kattava tarkistussumma, joka lasketaan joka hypyllä
• virheestä ei yritetä toipua; yleensä virheellinen datagrammi vain tuhotaan

• tarkistussumman (checksum) käyttö vapaaehtoista, tarkistussumma lasketaan koko UDP-segmentistä + pseudo-otsakkeesta.
• Ei kuittauksia eikä virheestä toipumista.
• Virheellinen paketti voidaan hävittää tai antaa sovelluskerrokselle varoituksen kera.
• Ei vuon- eikä ruuhkanvalvontaa pakettien 'turhan' häviämisen estämiseksi.

• Checksum segmentille ja pseudo-otsakkeelle
• virheettömät ja oikeassa järjestyksessä vastaanotetut paketit kuitataan; numeroinnista sovitaan yhteyttä muodostettaessa
• jos kuittaus ei tule ajoissa, paketin ajastin laukeaa ja lähettäjä lähettää paketin uudelleen vastaanottajalle
• vuonvalvonta: vastaanottajan ikkunan koko joka kuittauksessa
• melko monimutkainen ruuhkanvalvonta, jotta paketteja ei tarvitsisi hävittää ruuhkan takia

3. Internetin osoitteista (20 p)
a) Linkkiä http://www.motorola.com/NSS/Technology/cdma.html klikataan WWW-verkossa. Mitä tämän osoitteen eri osat tarkoittavat? (3 p)
b) Millaisia osoitteita on käytössä TCP/IP-pinon eri kerroksilla? (8 p)
c) Millä tavoin eri kerrokset saavat selville niille palvelua tarjoavalla alemmalla kerroksella käytetyn osoitteen? (9 p)

a) piti selvittää lyhyesti osoitteen osat. Melkein kaikki sen olivat osanneet.

b)Vastaukseksi haluttiin seuraavanlaisia asioita

• Sovelluskerros voi periaatteessa käyttää millaisia osoitteita tahansa. Yleisesti käytössä on kuitenkin Internetin hierarkkinen tekstimuotoinen domain-osoite: sähköpostiosoite, URL-osoite, koneen nimi domain-osoitteena tai suoraan IP-osoite.

• Kuljetuskerros (TCP, UDP) käyttää ns. pistokeosoitetta = 16-bittinen porttinumero + koneen IP-osoite; porttiosoitteella saadaan yhteys prosessien välille; julkisilla palveluilla tunnetut portit (80 web server, 25 SMTP mail server, ..)

• Verkkokerroksella (IP) on käytössä 32-bittinen IP-osoite jokaista verkossa olevaa konetta varten (tai oikeastaan rajapintaa (interface); reitittimillä on useita IP-osoitteita). Osoite koostuu verkko-osasta ja kone-osasta. luokallinen ja luokaton osoite.

• Linkkikerroksella on käytössä verkon (esim. Etherhet, atm, ..) oma verkko-osoite kullekin koneelle = koneen valmistajan sille antama periaatteessa yksikäsitteinen fyysinen osoite tai koneosoite: valmistajantunnus + koneen tunnus (verkkokortin tunnus)); Ethernet 48-bittinen osoite

• sovelluskerros 2 p
• IP-kerroksen IP-osoite = verkko + kone 2 p
• MAC-kerroksen verkko-osoite 2 p

c) Alempi kerros ei tiedä mitään sitä käyttävästä ylemmästä kerroksesta ja edellyttää, että sen palveluja käytettäessä pitää osoite ilmoittaa sen ymmärtämällä tavalla. Esimerkiksi verkkokerroksella lähettäjä ja vastaanottaja on ilmoitettava IP-osoitteen eikä domain-osoitteen avulla tai verkkokerroksella on selvitettävä IP-osoitetta vastaavan koneen MAC-osoite, jotta IP-paketin sisältävä kehys osataan lähettää oikealle koneelle. Jos ylempi kerros ei tiedä alemman kerroksen osoitetta, se siis joutuu ottamaan sen selville.

• porttinumeron selvittäminen (2 p) = miten sovellus osaa pyytää yhteyttä vastaanottajan oikeaan porttiin
  • sovelluskerros tietää: joko on tunnettu portti esim. http => portti 80 tai sovelluskerros tietää koska on esim. tallettanut porttinumeron
  • käyttöjärjestelmä varaa kuljetusyhteyttä varten jonkun vapaana olevan portin, eikä se ole välttämättä sovelluksen tiedossa.
• IP-osoitteen selvittäminen 4 p
  • sovellusosoite => IP-osoite, tämä liitetään jo kuljetuskerrokselle menevään lähetyspyyntöön;
  • Jos sovellus ei tiedä IP-osoitetta, se selvittää osoitteen DNS-kyselyllä (rekursiivinen, iteratiivinen). DNS etsii domain-nimeä vastaavan koneen IP-osoitteen, joka annetaan yhteyspyynnössä kuljetuskerrokselle (TCP, UDP).
  • Kuljetuskerros (TCP, UDP) vain välittää IP-osoitteen verkkokerrokselle (IP):, sillä TCP ja UDP tietävät jo IP-osoitteen, johon yhteyttä halutaan .
• MAC-osoitteen selvittäminen 3 p
  • IP-osoite MAC-osoitteeksi: ARP-kysely, jos ei jo tiedossa lähettäjän välimuistissa.
  • Lisäksi lyhyesti ARPin toiminnasta: kysely IP-osoitteesta yleislähetyksenä kaikille lähiverkon koneille; se kone vastaa, joka tunnistaa osoitteensa ja ilmoittaa oman koneosoitteensa (MAC-osoitteensa) kyselijälle, joka sitten voi lähettää paketin.
  • Osoitteen tunnistaminen tapahtuu verkkokerroksella eikä linkkikerroksella (eihän linkkikerros tiedä mitään IP-osoitteista) eli ARP-protokollaa ymmärtävä 'olio' vastaa kyselyyn. Linkkikerroksen yleislähetystä käytetään vain toimittamaan kysely kaikille koneille.