MKS - Övningslektion 3

 

Repetera först och främst de räkneexempel som ingår i föreläsningsmaterialet.

 

 

 

 

Gamla tentamensuppgifter

 

1.     Tänk dig ett Ethernet-nätverk(CSMA/CD)  med överföringshastigheten 1 Gbit/s. Hur långt måste ett paket minst vara om det maximalt får vara 100m mellan stationerna om vi endast räknar med signalens löptid i ledningen och att den är 200 000 km/sekund?

 

2.     En nätverksadministratör har blivit tilldelad nätverksadressen 140.52.0.0, fem bitar utnyttjas till att dela in nätet i olika subnät. (4p)

a)         Hur många subnät kan man maximalt utnyttja (motivera svaret)?

b)         Ange ip-adressen till host sju i subnät fem

c)         Ange broadcastadressen till subnät fem.

d)         Vilken netmask skulle användas i ovanstående fall?

 

3.     IP-adressen 148.113.152.100 med tillhörande subnetmask 255.255.255.192 (svaren skall motiveras) (3p)

            - vilken adressklass tillhör IP-adressen ovan?

            - ange default subnetmask till IP-adressen ovan

            - ange nätverksadressen till IP-adressen ovan

            - hur många enheter (tex datorer) kan man maximalt ansluta till nätet ovan (motivera svaret)

            - ange broadcastadressen till nätet ovan

 

4.     En router har en routertabell (se nedan). Routern kan leverera paketen direkt via interface 0 och interface 1. Routern kan också skicka vidare paketen till R2, R3 och R4. Ange hur routern hanterar repektive paket. (OBS! beräkningarna skall finnas med) (3p)

 

Subnet adress

Subnet mask

Next hop

130.237.176.0

255.255.240.0

Interface 0

130.237.80.0

255.255.240.0

Interface 1

130.237.208.0

255.255.240.0

R2

192.4.153.160

255.255.255.224

R3

default

 

R4

 

A 130.237.188.96

B 130.237.90.200

C 130.237.96.255

D 130.237.180.235

E 192.4.153.190

F 192.4.153.175

 

5.     På en arbetsstation med adress mindator.mittdomän.se som är ansluten till ett Ethernet och som i sin tur är ansluten till Internet klickar en användare på länken ”http://minwwwsajt.nu/katalog/filnamn.html” på en webbklient. Beskriv vad som händer på TCP/IP-nivå från denna tidpunkt till dess att sidans innehåll tas emot av klienten. Antag att arbetsstationen inte kommunicerat med webbservern sedan tidigare. (5p)

6.                                     

 

7.

Lösningsförslag övning 3

 

Gamla tentatal

 

2.    

a) 25 = 32 subnät. (I äldre utrustning kan man emellertid inte utnyttja subnät nummer 0 och subnät nummer 31, dvs med enbart 0:or resp enbart 1:or i subnätfältet. Detta därför att det kan uppstå sammanblandning mellan broadcastingadressen för hela nätet och broadcastingadressen för det sista subnätet, samt mellan nätverkadressen för hela nätet och nätverkadressen för subnät nummer 0. Därmed återstår endast 30 subnät, vart och ett beståndende av 216-5 -2 = 211.-2 = 2046 adresser. )

b) IP-adressen till host sju i subnät fem är 140.52.40.7

c) broadcastadressen till subnät fem är 140.52.47.255

d) Netmask 255.255.224.0

 

3.    

- B-nät pga att de mest signifikanta bitarna är 10

- ett default B-nät har nätmasken 255.255.0.0

- IP-adress och subnätmask ger subnätet 148.113.152.64

- nätmasken anger att det blir 6 bitar kvar till ”hostarna”. Mha 6 bitar får man 64

ip-adresser varav två ip-adresser är reserverade. Ip-adressen med bara ”nollor” i

”hostdelen” är subnätets egen adress och ip-adressen med bara ”ettor” i

”hostdelen”är broadcast i subnätet.

- broadcast i nätet ovan 148.113.152.127.

 

4.    

A 130.237.188.96 188 ger subnät 1011, dvs 176 -> Int 0

B 130.237.90.200 90 ger subnät 0101, dvs 80 -> Int 1

C 130.237.96.255 96 ger subnät 0110, dvs 96 -> def, dvs R4

D 130.237.180.235 180 ger subnät 1011, dvs 176 -> Int 0

E 192.4.153.190 190 ger subnät 101, dvs 160 -> R3

F 192.4.153.175 175 ger subnät 101, dvs 160 -> R3

 

5.     (Så här långt svar förväntas inte på en tentamen. Denna typ av tentafrågor kommer att vara mer avgränsade.)

 

Först behöver webbklienten översätta webbserverns DNS-namn minwwwsajt.nu, som framgår av URL:en, till en IP-adress. Detta görs genom att sända en förfrågan till DNS-servern (till UDP-destinationsport 53). Om DNS-servern tillhör ett annat subnät sänds förfrågan via subnätets router. (Routerns och DNS-serverns IP-adresser samt  sin egen adress och subnätmask har systemet fått vid uppstart, antingen genom manuell konfiguration eller dynamiskt genom t.ex. DHCP-protokollet.) Om DNS-servern tillhör samma subnät, och dess MAC-adress inte finns i arbetsstationens ARP-cashe, används ARP-protokollet för att ta reda på dess fysiska MAC-adress. Den lokala DNS-servern, som ansvarar för domänet mittdomän.se kan i sin tur fråga .se-toppdomänets DNS-server, som frågar .nu-domänets DNS-server, om adressen, om de inte hittar adressen i DNS-cashen.

 

Efter svar från DNS-servern ber webbklienten TCP-protokollet att etablera en förbindelse till webbservern. Eftersom inget portnummer ingår i URL:en används default TCP-destinationsport som är nummer 80. Förbindelsen får ett ledigt avsändarportnummer på arbetsstationen. Om webbservern tillhör samma subnet som användarens arbetstation används ARP-protokollet att ta reda på webbserverns MAC-adress.

 

TCP-protokollet på arbetsstationen och webbservern hanskakar genom att utbyta SYN och ACK-paket med varandra för att etablera en förbindelse och komma överens om en fönsterlängd. HTTP-protokollet sänder en förfrågan som innehåller URL:en. Därefter överförs HTML-filen i ett eller flera TCP-paket, i normalfallet om maximalt 1460 byte (Ethernets MTU, som är 1500 byte, minus 20 byte IP header och 20 byte TCP header). Varje korrekt mottaget TCP-segment besvaras av arbetstationens TCP-protokoll med ACK-paket, och felaktiga paket med NACK. Om webbservern erhåller NACK, eller inte erhåller ACK inom en viss tid, sker omsändning av det saknade paketet samt samtliga som har sänts efter att det sändes (”go-back-N”), dvs hela fönsterlängden. (Slow start används, vilket innebär att fönsterstorleken är liten när förbindelsen etableras och växer succesivt för varje mottaget ACK tills tidsfördröjningen blir för lång eller max tillåten fönsterstorlek har uppnåtts.)

 

Om webbklienten när den ”tolkar” html-filen upptäcker att webbsidan innehåller en inbäddad bild eller annan fil, ber den TCP-protokollet att etablera en ny förbindelse till webbservern, som får ett nytt avsändarportnummer men fortfarande samma destinationsport 80. HTTP-protokollet sänder en förfrågan om den inbäddade filen, och den överförs. Antalet samtidiga TCP-förbindelser är emellertid begränsat av operativsystemet. Om antalet bilder på webbsidan är mycket stort kan redan etablerade TCP-förbindelser återanvändas efter avslutad filöverföring. Efter att webbsidans samtliga filer har överförts kopplas TCP-förbindelserna ned med SYN- och ACK-paket.

 

6.

Rotbrygga (bryggan med lägst ID-nummer.): Nr 100.

 

Rotportar (den port på varje brygga som är närmast rotbryggan): 101 port 1, 102 port 1 och 103 port 1.

 

Designated ports (den port på varje LAN som är närmast rotbryggan):

         LAN A: 103 port 1.

         LAN B: 100 port 1.

         LAN C: 100 port 2.

         LAN E: 101 port 2 (pga lägre nummer än 102 port 2).

 

Övriga, är ”blocking ports” dvs inaktiva: 102 port 2.

 

Det resulterande spännande trädet visas till höger, där den inaktiverade porten anges med en streckad linje.

 

  

7.

Tips: Tabellen i varje router anger ”destination” och ”next step”. För angränsande LAN är den senare ”direct” eller ett interfacenummer. (Möjligen kan man också lägga till en kolumn för kostnaden, dvs antal hopp).

 

I ”initial routing table” finns en rad för vart och ett de LAN som är anslutna direkt till routern. (Ev också sina egna och de angränsande routrarnas IP-adresser.)

 

Efter en stund har routingalgoritmen räknat ut den bästa vägen mellan varje router och LAN, och lagt in samtliga LAN på var sin rad i respektive LAN.