Esercizio 1 Il collegamento fra due punti, A e B, è effettuato con il protocollo Go Back N con piggybacking in modalità full-duplex. I pacchetti trasmessi.

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1 Esercizio 1 Il collegamento fra due punti, A e B, è effettuato con il protocollo Go Back N con piggybacking in modalità full-duplex. I pacchetti trasmessi possono avere una durata minima pari a T e una durata massima pari a 2T, mentre il ritardo di propagazione vale 5T. Assumendo che il meccanismo operi con una finestra a espressa unità temporali anziché pacchetti, si dica qual è la minima larghezza della finestra di trasmissione, espressa in unità temporali T, con la quale, in caso di assenza d’errore, la trasmissione non si fermi mai. F. Borgonovo: Esercizi

2 Esercizio 1 Dal disegno appare evidente che, per evitare che il protocollo si fermi inutilmente con pacchetti piccoli, la finestra temporale minima da adottare va calcolata con pacchetti della massima lunghezza, 2T. Dunque la finestra deve essere lunga almeno F. Borgonovo: Esercizi

3 Esercizio 2   Un collegamento full duplex fra due stazioni avviene alla velocità di 100 Mb/s e a una distanza di 90 Km (il ritardo di propagazione è di 5 micros/Km) attraverso la trasmissione di pacchetti di bit. Si dica quanto deve essere lunga la finestra N di un meccanismo GO-BACK-N affinché in assenza di errori la trasmissione non si fermi mai (si assuma che il tempo di trasmissione di ACK e NAK sia uguale al tempo di trasmissione del pacchetto). F. Borgonovo: Esercizi

4 Esercizio 2 Utilizzando una finestra pari a 20 pacchetti, si dica quanto dura la trasmissione di un file di 1 Mb suddiviso nei pacchetti senza overhead, in assenza di errore (si vuole il tempo fra la trasmissione senza errori del primo bit del primo pacchetto e la trasmissione senza errori dell’ultimo bit dell’ultimo pacchetto (senza aspettare eventuali messaggi di ACK)). Dal momento che la dimensione della finestra supera quella minima e non ci sono errori, la trasmissione non si ferma mai e i pacchetti vengono trasmessi in modo continuo. Dunque F. Borgonovo: Esercizi

5 Esercizio 2 Con riferimento al caso b si rifaccia il conto nel caso in cui si commetta errore quando si trasmette per la prima volta il pacchetto n. 20 e il pacchetto n. 70 nei due casi in cui si usi, o / non si usi , il NAK Senza NAK occorre aspettare che la finestra scada e riprendere daccapo dal pacchetto errato. Quindi la finestra viene ritrasmessa completamente dopo i due pacchetti errati. Il tempo di trasmissione della finestra (20 pacchetti) è di 2 ms. Dunque F. Borgonovo: Esercizi

6 Esercizio 2 Con riferimento al caso b si rifaccia il conto nel caso in cui si commetta errore quando si trasmette per la prima volta il pacchetto n. 20 e il pacchetto n. 70 nei due casi in cui si usi, o / non si usi , il NAK Il NAK del pacchetto errato torna non quando tornerebbe l’ACK, ma un pacchetto più tardi. L’ACK tornerebbe dopo 11 pacchetti, il NAK torna dopo 12 pacchetti trasmessi inutilmente. Da questo punto riparte la finestra . F. Borgonovo: Esercizi

7 Esercizio 2 d. Con riferimento al caso b si rifaccia il conto nel caso in cui non ci siano errori ma la finestra W sia di 5 pacchetti. Si calcoli poi la velocità media a cui è trasferito il file Risolviamo parametricamente. Detto d il tempo di ritorno dell’ACK e W la finestra, siamo nel caso W<d. La finestra è corta e si arriva alla fine prima di aver ricevuto l’ACK del primo pacchetto. A questo punto ripete inutilmente. E’ come se la trasmissione si fermasse e riprendesse, utilmente, quando arriva l’ACK del pacchetto W, che arriva nello slot W+d-1. A questo punto la finestra passa a (W+1, 2W), e si trasmette per la prima volta il pacchetto W+1, nello slot W+d, e tutto riprende daccapo. W W+d 1 2 3 4 5 1 2 1 2 3 4 5 6 10 6 F. Borgonovo: Esercizi

8 Esercizio 2 d. Con riferimento al caso b si rifaccia il conto nel caso in cui non ci siano errori ma la finestra W sia di 5 pacchetti. Si calcoli poi la velocità media a cui è trasferito il file Il sistema è periodico nel periodo W+d-1, nel quale i pacchetti corretti sono W. Nel ns caso 5/15. Si noti che W=1 si ha lo Stop and Wait (h=1/d) W W-1+d 1 2 3 4 5 1 2 1 2 3 4 5 6 10 6 F. Borgonovo: Esercizi

9 Esercizio 2 e. Si calcoli poi la velocità media a cui è trasferito il file Se il file fosse infinito si avrebbe che la velocità media è quella del canale per l’efficienza, risultando 100/3=33.3 Mb/s. Considerando che il file dura 100 pacchetti che vengono trasmessi in 20 gruppi di 5 inframmezzati da 19 periodi di inattività pari a 10 pacchetti, fornisce un tempo totale pari a F. Borgonovo: Esercizi

10 Esercizio 3 Un sistema di trasmissione punto-punto full-duplex con pacchetti da bit, presenta una velocità di 1000 Mb/s e una distanza di 10 Km e presenta un sistema a controllo di flusso con una finestra pari a 5 trame. Il prelievo del pacchetto in ricezione viene segnalato sul canale di ritorno con una trama da 1000 bit e la velocità di propagazione del segnale sui canali sia di 2 x 108 m/s. Si calcoli: a) la velocità media (in Mb/s) che il trasmettitore raggiunge quando la sua coda di trasmissione è sempre piena. b) Supponendo che la coda di trasmissione contenga solo 16 pacchetti, si calcoli il tempo che intercorre da quando il trasmettitore inizia a trasmettere il primo pacchetto a quando riceve il riscontro del prelievo dell'ultimo pacchetto. F. Borgonovo: Esercizi

11 Esercizio 3a a) la velocità media (in Mb/s) che il trasmettitore raggiunge quando la sua coda di trasmissione è sempre piena. Soluzione Si ha T = 10 ms t = 50 ms T’ =1 ms il tempo di ricircolo è d = T+2t+T’ = 111 ms maggiore del tempo di trasmissione di 5 trame. Dunque la trasmissione si ferma e la velocità media corrisponde a 5 trame ogni d. v = 50000/111 = 450,450.. Mb/s F. Borgonovo: Esercizi

12 Esercizio 3b 111 ms 222 ms 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Il trasmettitore trasmette 5 pacchetti consecutivi e si arresta fino alla ricezione del primo token dopo T+2t+T’ = 111 ms . Da questo istante, trasmette ancora 5 pacchetti consecutivi (nel frattempo i token arrivano consecutivamente) e si arresta ancora dopo 111 ms. Si ripete tutto una terza volta. Anche per l’ultimo pacchetto il riscontro torna dopo 111 ms. Dunque il tempo cercato è 444 ms. F. Borgonovo: Esercizi

13 Esercizio 4 Tre utenti utilizzano uno stesso collegamento fisico alla velocità di 100 Mb/s su una distanza di 4 km. Se trasmettono pacchetti da 1000 bit, si determinino le rispettive massime finestre di trasmissione (token) del controllo di flusso affinchè in assenza degli altri due, le velocità medie di ciascuno non possano superare rispettivamente 30, 50, e 70 Mb/s. a) Si ipotizzi che i pacchetti usati per ritornare i token della finestra siano ancora di 1000 bit e che la velocità di propagazione del segnale sui canali sia 2 x 108 m/s.   b) Si rifaccia il conto nel caso in cui ciascun token viene associato a un bit (e non a un pacchetto), supponendo che i pacchetti di andata possano essere di lunghezza variabile con header trascurabile, mentre i pacchetti di ritorno siano sempre di 1000 bit. F. Borgonovo: Esercizi

14 Esercizio 4a Soluzione Il minimo tempo di ricircolo del token è d=T+2t+T’= = 60 ms Il riuso di un singolo token consente 1000/60=16,66 Mb/s Il primo utente avrà allora 1 token, il secondo 3, e il terzo 4. F. Borgonovo: Esercizi

15 Esercizio 4b Soluzione Il minimo tempo di ricircolo di un pacchetto con X token (bit) è d=X/V+2t+T’= X/ ms Nel tempo di ricircolo del token posso inviare da uno a 1000 bit (token) per pacchetto. Per avere una velocità di 30 Mb/s devo inviare X bit (token) in uno o più pacchetti totale tali che X/d =30, Il primo utente avrà allora 2143 token, il secondo 3571, e il terzo 5000. F. Borgonovo: Esercizi