582202 Tietoliikenteen perusteet (4 op)

Liisa Marttinen

Erilliskuulustelu 14.11.2008
Kirjoita jokaisen vastauspaperisi yläreunaan nimesi, opiskelijanumerosi tai syntymäaikasi ja allekirjoituksesi.

1. Internetin protokollapinosta ja protokollista [20 p]
   1. Piirrä Internetin protokollapino ja nimeä sen eri kerrokset sekä kerro lyhyesti kunkin kerroksen tehtävistä.(6 p)
   2. Sijoita seuraavat protokollat oikeisiin kerroksiin: DHCP, UDP, DNS ja IMAP sekä MAC-protokollat. Kerro myös muutamalla sanalla mihin näitä protokollia käytetään (10 p)
   3. Mitkä Internetin protokollapinon kerrokset on toteutettu seuraavissa laitteissa? (4 p)
      1. kytkin (switch)
      2. isäntäkone (host)
      3. reititin (router)

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. (5 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)

   Kuva verkosta

3. Ruuhkanhallinta Intenetissä [20 p]
   1. TCP-protokollan ruuhkanhallinta perustuu hitaaseen aloitukseen (slow start), ruuhkan välttelyyn (congestion avoidance) ja nopeaan toipumiseen (fast recovery). Mitä näillä termeillä tarkoitetaan? (6 p)
   2. Käytetään TCP-protokollaa, jossa segmentin maksimikoko on 2 KB ja kynnysarvo (threshold) on 16 KB. Vastaanottajan ikkunan koko on 18 KB. Esitä kaaviokuvana, kuinka lähettäjä lähettää yhteyden alussa ensimmäiset 100 KB, kun kuittaukset lähetettyihin segmentteihin saapuvat ajoissa eikä vastaanottaja muuta vastaanottoikkunan arvoa? (5 p)
   3. Oletetaan, että verkkovirhe hävittää sen segmentin, jossa siirretään 50. kilotavu, mutta muuten segmentit siirtyvät virheettöminä vastaanottajalle. Esitä kaaviokuvana, miten lähettäjä jatkaa lähetystä, jos
      1. käytössä on nopea uudelleenlähetys (fast retransmission) ja nopea toipuminen (fast recovery) eli Reno-versio. (3 p)
      2. käytössä on vain Tahoe-versio (ei nopeaa uudelleenlähetystä eikä nopeaa toipumista). (2 p)
   4. Miksi uudelleenlähetysajastimen arvon oikea asetus on ruuhkanvalvonnassa niin tärkeää? Miten uudelleenlähetysajastimelle osataan asettaa sopiva arvo? Mitä tapahtuu, jos arvo on liian pieni? Entä mitä tapahtuu, jos arvo on liian suuri? (4 p)