Harjoitus 5 (17.- 19.4.2007

1. Traceroute
   Tutki traceroute-ohjelman avulla, mitä reittejä paketit todella Internetissä kulkevat. Osoitteesta http://www.traceroute.org löytyy linkkejä eri maissa oleviin traceroute-lähteisiin,
   esimerkiksi Funetin traceroute-palveluun: http://www.csc.fi/cgi-bin/nph-traceroute tai ETSI:n vastaavaan ( http://portal.etsi.org/webstats/traceroute.asp) Selvitä, miten USA:sta tai Kanadasta reititetään Helsingin yliopiston tietojenkäsittelytieteen laitokselle (cs.helsinki.fi) tai johonkin itse valitsemaasi IP-osoitteeseen.
   Mitä tietoja reiteistä saat? Miten traceroute-ohjelma oikein toimii?

2. Reititystaulu ja reitittäminen
   Datagrammiverkossa käytetään 32 bitin IP-osoitteita. Oletetaan, että reitittimellä on neljä linkkiä, jotka on numeroitu nollasta kolmeen, ja paketit tulee siirtää linkeille seuraavasti:

    
                Kohdeosoitealue                    linkki 
   	     
       11100000 00000000 00000000 00000000
               .............                          0
       11100000 11111111 11111111 11111111	 
       
       11100001 00000000 00000000 00000000
                ............                          1                                         
       11100001 00000000 11111111 11111111   
       
       11100001 00000001 00000000 00000000
                ...........                           2
       11100001 11111111 11111111 11111111
       
               muut osoitteet                         3
   

   1. Laadi tälle reitittimelle reititystaulu, jossa on neljä alkiota ja jossa oikea linkki löytyy pisimmän sopivan alkuosan perusteella (longest prefix matching)
   2. Kuinka tämän reititystaulun avulla löydetään oikea linkki seuraaville kohdeosoitteille?

            11001000 10010001 01010001 01010101
            11100001 00000000 11000011 00111100
            11100001 10000000 00010001 01110111
      

3. Aliverkko-osoitteita
   Reititin yhdistää kolme aliverkkoa: Sub1, Sub2 ja Sub3. Kaikkien näiden aliverkkojen alkuosana eli prefiksinä on oltava 223.1.17.0/24. Verkossa Sub1 tarvitaan osoitteet 126 koneelle (tai verkkoliitännälle), verkoissa Sub2 ja Sub3 riittää 60 osoitetta kummassakin. Anna kolme muodossa a.b.c.d/x olevaa verkko-osoitetta, jotka täyttävät nämä vaatimukset.

4. Paketin paloittelu
   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.

5. Tulvitusta (flooding)
   1. Oletetaan, että allaolevassa 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?

           A --------------- B
           |                /|
           |               / |
           |              /  |
           |             /   |
           |            /    | 
           |           /     |
           |          /      |
           |        E        |
           |      /   \      |
           |     /     \     |
           |    /       \    |
           |   /         \   |
           |  /           \  |
           | /             \ |
           C --------------- D
                   
      

   2. Mitä erilaisia tapoja voisi käyttää estämään pakettien jatkuva ja yhä lisääntyvä tulvitus verkkoon?
   3. Missä tilanteissa tulvituksesta ylipäänsä voi olla hyötyä?

6. 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.