Úlohy na precvičenie – OPS 2019 – séria B

Úlohy riešte samostatne a podrobne. Celý postup zaznamenajte a komentujte. Odpovedajte podľa možnosti na všetky položené otázky v úlohe. V záhlaví uveďte svoje meno, priezvisko a zdroje, ktoré ste pri riešení použili (citácie, URL adresy internetových zdrojov a mená osôb, s ktorými ste riešenie prípadne konzultovali). Za každé správne a vyčerpávajúce riešenie (s komentovaným postupom) možno získať bod (ak nie je uvedené inak). Zlomky bodov možno získať aj za čiastočné riešenia. Riešenia odovzdajte do 26. 2. 2019, 14:25 (do začiatku prednášky). Riešenia pred termínom môžete odovzdať na sekretariáte Ústavu informatiky do môjho priečinka. Neskôr dodané a opisované riešenia nebudú opravované ani hodnotené. Problémy môžete konzultovať po prednáške alebo elektronickou poštou na adrese jirasek at upjs.sk.

1. Používame satelitný kanál s bezchybným prenosom 128 kb/s. Prijímame bloky veľkosti 512 oktetov (oktet = 8 bitov), ktoré potvrdzujeme veľmi krátkymi správami. Jednosmerné oneskorenie (latency) signálu cez satelit k cieľovej stanici na zemi odhadneme na 1 s. Aká je priepustnosť (throughput) kanála (priemerný počet prenesených údajových bitov za sekundu)? Na zvýšenie priepustnosti môžeme použiť metódu posuvného okna (sliding window), kde môžeme vysielať bez potvrdenia dovtedy, pokým sa okno nenaplní. Potvrdenie bloku uvoľní v okne miesto pre ďalšie vysielanie. Aká bude priepustnosť kanála v prípade, že veľkosť okna je 8 resp. 32 resp. 128 blokov ?

2. (za úplné riešenie 2 body) Na prepínač A sú zapojené stanice 1 a 2, na prepínač B stanica 3 a na prepínač C stanice 4 a 5. Prepínače používajú algoritmus dynamického vypĺňania prepínacích tabuliek (transparent bridging), sú vzájomne prepojené (A s B a B s C) a začínajú s prázdnymi tabuľkami. Postupne pošle stanica 1 rámec k stanici 2, 5 k 1, 4 k 3, 2 k 1 a 5 k 2. Popíšte, ako sa budú zapĺňať prepínacie tabuľky (čo budú postupne obsahovať po prenose jednotlivých rámcov) a ktoré z uvedených piatich  rámcov si bude môcť prečítať stanica 3.

3. 48-portový prepínač pre sieť FastEthernet (100BASE-TX) využíva pre prenos signálov medzi jednotlivými svojimi rozhraniami vnútornú zbernicu s prenosovou rýchlosťou 10 Gb/s. Najviac koľko rámcov za sekundu by mal byť schopný spracovať ? (pre najhorší prípad predpokladajme záťaž najkratšími rámcami).

4. (za úplné riešenie 3 body) Prepínače A, B, C a D s rovnocennými prepojeniami AB, AC, AD, BC a BD majú MAC adresy postupne 27, 30, 21, 14. Prepínače posielajú v STP protokole svoje BPDU záznamy v poradí A, B, C, D (pre potreby algoritmu je v zázname dôležitá štvorica parametrov RootId, Cost, SendId, SendPort). Popíšte postup zisťovania topológie (aktualizáciu záznamov po STP prenosoch, označenie Root a Designated portov). Po ustálení nastavenia uvážte situáciu, že sa preruší prepojenie AD. Ako sa postupne zmení nastavenie portov a záznamy v prepínačoch?