‫به نام پروردگار مهربان‪ -‬تمرینات سری اول شبکه های کامپیوتری‬
‫دانشگاه صنعتي شریف – مدرس احسان ملكیان – نیمسال اول سال تحصیلي‬
‫‪87-86‬‬
‫با توجه به آنكه فهم دقیق واژهها و تعاریف فصل اول‪ ،‬زیربنای یادگیری فصوول بعودی‬
‫است لذا توصیه میشود در پاسخگویی بوه سووا ت دقوت و وسوواس بوه رورب بدهیود و از‬
‫جوابهای کلیشهای بپرهیزید‪ .‬دقت کنید که تحویل این سری از تمرین از تمرینهای فصول‬
‫آتی از اهمیت بیشتری برروردار است و پاسخهای شما با دقت و ریزبینی بررسی رواهنود‬
‫شد‪.‬‬
‫پرسش ‪ )1‬مستقل بودن کامپیوترها در یک شبکه کامپیوتری به چه معناست و از چه‬
‫دیدگاهی اهمیت مییابد؟‬
‫ب) ‪ Cell‬چیست و با ‪ packet‬چه تفاوتی دارد و در کدام بخش از معماری‬
‫تعریف میشود و چه تاثیر بر معماری آن یه رواهد گذاشت؟‬
‫یهای شبکه‬
‫ب) ‪ Subnet‬در ‪ WAN‬چیست و چه عناصری دارد؟‬
‫پرسش ‪)2‬‬
‫‬‫‬‫‬‫‬‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫هر یک از عبارات زیر رصیصه بنیادی کدام توپولوژی ‪ LAN‬است؟‬
‫ارتباط تمامی ماشینها از طریق یک گره مرکزی برقرار می شود‪.‬‬
‫ارتباط دو گره از طریق عمیقترین جد مشترک آنها انجام می شود‪.‬‬
‫هر بیت از اطالعات به صورت مستقل از سایر بیتهای بسته حرکت می کند‪.‬‬
‫تمام ماشینها از طریق یک کانال فیزیکی مشترک با هم تبادل پیام می کنند‪.‬‬
‫از به هم بستن چند شبکه با توپولوژی ستاره به هم پدید می آید‪.‬‬
‫‪ Host‬های میانی‪ ،‬بیتهای داده را دریافت و در رروجی رود تکرار می کنند‬
‫بین هر دو ماشین شبکه یک ارتباط مستقیم و ارتصاصی وجود دارد‪.‬‬
‫پرسش ‪ )3‬حاکمان چند شهر و مشاوران نظامی آنها قصد دارند با یکدیگر تبادل پیام‬
‫نمایند حاکم یک شهر تنها با حاکم یک شهر دیگر و مشاور نظامی یک شهر تنها با‬
‫مشا ور نظامی یک شهر دیگر مبادله پیام می کنند‪( .‬یعنی هیچگاه یک حاکم یک شهر و‬
‫مشاور نظامی یک شهر دیگر با یکدیگر صحبت نمی کنند‪ ).‬حاکم یا مشاور پیام رود را‬
‫به رمزنگار قصر تحویل می دهند‪ .‬او پیام را رمز می کند و به مسؤل انتقال میدهد‪.‬‬
‫سیستم انتقال تشکیل شده است از تعدادی ایستگاه در قصرها و تعدادی ایستگاه میان‬
‫راهی که پیام برای رسیدن به مقصد از یک یا چند تا از آنها می گذرد‪ .‬برای انتقال‬
‫پیام از یک ایستگاه به ایستگاه دیگر می توان از اسب یا کبوتر استفاده کرد‪.‬‬
‫‬‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫توضیح‬
‫توضیح‬
‫است و‬
‫‪o‬‬
‫‪o‬‬
‫‪o‬‬
‫‪o‬‬
‫توضیح‬
‫دهید که در این توصیف (‪)specification‬چه یه هایی وجود دارد‪.‬‬
‫دهید که در این این توصیف (‪)specification‬کدامیک از موارد زیر ذکر شده‬
‫کدامیک ذکر نشده است‪:‬‬
‫سرویس ها‬
‫‪ Service Primitive‬ها‬
‫‪ Protocol‬ها‬
‫‪ Interface‬ها‬
‫دهید هر یه این مدل با کدام یه مدل ‪ OSI‬تناظر دارد‪.‬‬
‫‬‫‪-‬‬
‫آیا انتقال پیام بین ایستگاههای ارتباطی در این مدل ‪ connectionless‬است یا‬
‫‪ .connection-oriented‬چرا؟‬
‫(ارتیاری) ‪ SAP address‬چیست؟ چه ارتباطی با مفهوم ‪ demultiplexing‬دارد و‬
‫در کجای این مدل استفاده می شود؟‬
‫پرسش ‪)3‬‬
‫الف) اگر سرویس ارایه شده در‬
‫یه ‪K‬ام‬
‫‪ connection-oriented‬باشد‬
‫درباره ‪ connectionless‬یا ‪ connection-oriented‬سرویس ارایه شده در‬
‫می توان گفت ؟‬
‫ب) اگر سرویس ارایه شده در‬
‫شده در‬
‫یه ‪ K+1‬ام چه‬
‫یه ‪K‬ام ‪ reliable‬باشد درباره ‪ reliability‬سرویس ارایه‬
‫یه ‪ K+1‬ام چه می توان گفت ؟‬
‫ب) اگر سرویس ارایه شده در‬
‫یه ‪K‬ام‬
‫‪ unreliable‬باشد چگونه می توان در‬
‫یه ‪K+1‬‬
‫ام یک سرویس ‪ reliable‬داشت ؟‬
‫پرسش ‪)4‬‬
‫مفاهیم موجود در ستون ‪ A‬را با مفاهیم مرتبط با آنها در ستون ‪ B‬وصل‬
‫کنید‪.‬‬
‫‪A‬‬
‫‪B‬‬
‫‪Connectionless‬‬
‫‪Communication between peer entities‬‬
‫‪Connection-oriented‬‬
‫‪Out of order arrival‬‬
‫‪Reliability‬‬
‫‪Acknowledgement‬‬
‫‪Transport Layer‬‬
‫‪The set of all service primitives‬‬
‫‪Protocol‬‬
‫‪Negotiation‬‬
‫‪Interface‬‬
‫‪Segmentation‬‬
‫پرسش ‪ )5‬مشخص کنید هر کدام از اعمال زیر غالبا و به طور معمول در کدام‬
‫انجام می شود؟‬
‫یه‬
‫‪-‬‬
‫‪ Checkpoint‬کردن انتقالهای بلند تا در صورت قطع بتوانند مجددا پیگیری شوند‬
‫‬‫‬‫‬‫‬‫‬‫‬‫‬‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫‪Flow Control‬‬
‫جلوگیری از ازدحام در یک نقطه از زیر شبکه‬
‫تبدیل کدهای مختلف‬
‫ماژو سیون‬
‫سنکرونیزاسیون‬
‫‪Segmentation & Reassembly‬‬
‫تبدیل بیتها به یک سیگنال متناسب با کانال انتقال‬
‫مسیریابی‬
‫رمزنگاری‪ /‬رمزگشایی‬
‫کشف و کنترل رطاهای ناشی از انتقال داده ها بر روی رسانه انتقال‬
‫پرسش ‪)5‬‬
‫الف) برای هریک از پارامترهای ‪ QoS‬یک تعریف ‪ formal‬ارا یه دهید‪.‬‬
‫ب) چهار فاکتور مهم در تاریر یک بسته‬
‫‪ ،queuing delay ،propagation delay‬تعداد‬
‫‪ hop‬های مسیر و ‪ switching latency‬هستند‪ .‬در مورد هر یک از عوامل با‬
‫توضیح دهید‪.‬‬
‫ب) مشخص کنید که هر یک از سرویس های زیر چه نیازمندی های ‪ QoS‬ای دارد‪:‬‬
‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫‪File Transfer‬‬
‫‪Web Surfing‬‬
‫‪( Video/Audio On Demand‬گوش دادن موسیقی‪ /‬دیدن ‪)Video‬‬
‫‪-‬‬
‫‪Video Conferencing‬‬
‫پرسش ‪ )6‬فرض کنید یک رط مسی ‪ 100Mbps‬به طول ‪ 100‬متر داریم که تعدادی ‪ host‬از‬
‫طریق آن مبادله پیام می کنند‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫او محاسبه کنید که هر بیت اطالعات روی سیم چند متر طول دارد‪( .‬قبل از آن‬
‫تحقیق کنید که طول یک بیت بر حسب متر! چه تعبیری دارد‪).‬‬
‫ثانیا محاسبه کنید که هنگامی که گیرنده در حال دریافت بیت اول یک پیام است‬
‫فرستنده در حال فرستادن بیت چندم آن است؟ (فرض کنید که دو گره مورد بحث در‬
‫دو سر سیم واقع شده باشند‪).‬‬
‫(برای اشخاصی که از قبل با مفاهیم شبکه آشنایی دارند‪ :‬فرض کنید تعداد بیت ها در‬
‫هر ‪ baud‬یک است‪).‬‬
‫پرسش ‪ )7‬موضوع انشاء !!! (بهترین پاسخها امتیاز ویژه رواهد داشت و‬
‫از طریق وبسایت دانشگاه منتشر میشود‪ ).‬شبکة جهانی اینترنت چگونه بر‬
‫روی سنت و فرهنگ‪ ،‬جهان بینی و ارالق تاثیر (مثبت‪/‬منفی) میگذارد و‬
‫آیا این تاثیر دو طرفه است؟ یعنی سنت و فرهنگ جوامع بر روی اینترنت‬
‫تاثیری میگذارد؟ (لطفا قبل از شروع بحث کمی تحقیق کنید‪Social .‬‬
‫…‪)Issues/Internet Ethics/‬‬
‫‪The following two questions are optional and aim at getting you a taste of‬‬
‫‪how computer networks course is taught at world’s top 10 universities:‬‬
‫‪1. University of Texas at Austin, Department of Computer Science, Computer‬‬
‫‪Networks Course, Fall 2007, Instructor: Zin Zhang, Homework 1, Problem 3‬‬
‫‪“Problem 3: In modern packet-switched networks, the source host segments long, application‬‬‫‪layer messages (for example, an image or a music file) into smaller packets and sends the‬‬
‫‪packets into the network. The receiver then reassembles the packets back into the original‬‬
message. We refer to this process as message segmentation. Segmenting a message into packets
has the advantage of pipelining, namely: as soon as a packet is completely received by a node,
the node can process and transmit the packet to the next node without waiting for the rest of the
message. This observation is to be illustrated by the following analysis.
Consider sending a message of 8 ∙ 106 bits from Host A to Host B. There are four links (and
three switches) between A and B. Each link has a transmission rate of R = 1.6 Mbps. Disregard
queuing, propagation, and processing delays.
a. Consider sending the message from Host A to Host B without message segmentation. How
long does it take to move the message from Host A to the first switch? Keeping in mind that
each switch uses store-and-forward packet switching, what is the total time to move the
message from Host A to Host B? (10 points)
b. Now suppose the message is segmented into 5,000 packets, with each packet being 1,600 bits
long. How long does it take to move the first packet from Host A to the first switch? When
the first packet is being sent from the first switch to the second switch, the second packet is
being sent from Host A to the first switch. At what time will the second packet be fully
received at the first switch? (10 points)
c. How long does it take to move the entire message from Host A to Host B when message
segmentation is used? Compare this result with your answer in part (a) and comment. (10
points)
d. Discuss the drawbacks of message segmentation. (5 points)”
2. University of Illinois, Department of Computer Science, Computer Networks
Course, Fall 2007, Problem Set 1, Problem 3
“3. Relays
Consider a network with a single store-and-forward relay switch between two nodes, A and B. Suppose
that each link has a bandwidth of 10 Mbps and a propagation delay of 15 μs, and the switch begins
transmitting a packet as soon as it receives it fully.
(a) What is the total transfer time (from the first bit sent to the last bit received) for a 1000-byte packet?
(b) What is the effective bandwidth for transmission of a large file from A to B, assuming that packets are
1000 bytes long, including headers that are 40 bytes long? Assume the nodes can send constantly — in
particular the switch can simultaneously receive a packet on the first link while forwarding a packet on the
second link, and node A is not slowed down waiting for acknowledgments.
(c) What is the effective bandwidth if after each transmission of a 1000-byte packet, the transmitting node
A has to wait for a 50-byte acknowledgment packet from B? Again, account for headers of 40 bytes as
part of the data packets.”
Sharif University of Technology
Fall 2007-10-19
Ehsan Malekian