Supponete di dovere inviare un pacchetto costituito dal seguente pattern di bit 1110 0110 1001 1101. Volete adottare uno schema di controllo di parità pari bidimensionale. Come realizzate lo schema bidimensionale per avere il minimo numero di bit di parità e quale è il pattern di bit trasmesso.

Conviene sistemare i bit in una matrice che sia il più "quadrata" possibile.

I bit di parità risiedono nella colonna più a destra e nella riga più in basso.

Considerate un codice CRC con un generatore a cinque bit G=10011 e supponete
che D abbia il valore 1010101010. Quale è il valore di R?

Il codice CRC o R è mostrato come il resto finale delle divisioni continue effettuate.
Il nostro dato è 1010101010, abbiamo aggiunto il padding necessario.
Abbiamo effettuato lo XOR, quando viene ridotto un solo bit più a sinistra a 0, viene messo 1 come quoziente parziale in alto (scritta in blu), quando invece vengono ridotti più bit a 0, vengono messi tanti 0 quanti sono i bit corrispondenti ridotti a 0 (sempre scritta in blu).
Il codice CRC viene trovato quando il quoziente finale non è più xorabile con G.
Il dato trasmesso sarà: 10101010100100 dove la parte evidenziata è il codice CRC. Se tale dato arriva a destinazione inalterato, e quindi a giunge a destinazione 10101010100100, quando il destinatario ri-esegue la stessa operazione del mittente, utilizzando lo stesso G, il resto finale ottenuto sarà 0000, ciò indica che il dato è giunto a destinazione inalterato.

In quale parte di un sistema di elaborazione viene implementato il protocollo del Livello di
Collegamento? Per quale ragione si sceglie di implementare il Livello di Collegamento in tale
parte del sistema?

Il protocollo a livello di collegamento viene implementato in una scheda, nota anche come NIC (network interface card) oppure adattatore di rete. Il motivo di questa scelta è che a questo livello devono essere svolte delle operazioni in tempi molto brevi, inoltre i sistemi operativi in genere non consentono accesso diretto all'hardware.

Si descriva l’organizzazione di un protocollo TDMA (Time Division Multiple Access). Risponde
alle caratteristiche di un protocollo di accesso multiplo ideale? Perché?

Un protocollo TDMA, suddivide il tempo in intervalli, detti time frame. Ciascun intervallo viene suddiviso in un certo numero di slot. Ad ogni utente viene assegnato un certo slot (in ogni frame).
Il protocollo TDMA non è ideale, ma è equo.
Ogni nodo può trasmettere dati solo quando è il suo turno, inoltre la sua capacità trasmissiva è limitata per il numero di slot in cui è stato suddiviso il time frame.
Inoltre, il canale risulta per buona parte sprecato, quando i nodi che trasmettono sono pochi.
Se i frame time fossero suddivisi in 4 slot, e in un certo periodo è solo 1 nodo a trasmettere, oltre al fatto che gli altri slot risulterebbero sprecati, il nodo che trasmette dovrebbe attendere il suo turno per farlo.

L'host A invia bit ogni secondo sul cavo.
Un bit viene inviato in Il primo bit viaggia sul cavo per Per capire quanti bit avrà trasmesso A nel momento in cui il primo bit trasmesso sia giunto a destinazione dobbiamo utilizzare la seguente equazione:eseguendo i calcoli:

Le collisioni vengono rilevate dalla scheda di rete nel momento in cui comincia a trasmettere e prima che la trasmissione del frame sia completate si rilevano dei segnali in entrata nella scheda.
In questo contesto, A comincia a trasmettere, i bit del suo frame (poiché il ritardo di propagazione è inferiore rispetto al ritardo per la trasmissione del frame completo) giungono a B. B ha iniziato la trasmissione proprio quando l'ha iniziata A, dopo pochi istanti che B inizia la trasmissione cominciano ad arrivare bit di A. Quindi si, si verifica una collisione.
(Sia A che B possono rilevare le collisioni derivanti da questo scenario).

Cos'è un tempo-di-bit? Il tempo di bit è il tempo necessario per trasmettere un bit data la velocità di trasmissione fornita.

A sta trasmettendo un frame.
Prima che termini la trasmissione B invia un frame.
Supponiamo che sia A che B stiano inviando un frame di dimensione minima (72 byte, quindi 576 bit.)
A comincia a trasmettere al tempo .
Al tempo A ha finito di trasmettere il suo frame.
Il primo bit di A giunge dopo tempi di bit, ovvero al tempo .
Nel caso peggiore B comincia a trasmettere un'istante prima di ricevere il primo bit del frame di A.
In tal caso il primo bit di B giunge ad A dopo . , quindi A rileva la collisione.

La distanza fisica è data dal fatto che un tempo di bit è Essendo distanti 250 tempi di bit: La velocità di propagazione è .

In CSMA/CD, dopo che si è verificata la quinta collisione, quale è la probabilità che il nodo scelga K=4? Se il nodo sceglie K=4, quanto attende per ritrasmettere su una Ethernet a 10 Mbps?

In CSMA/CD, dopo la quinta collisione il nodo sceglie un numero all'interno dell'insieme composto dai numeri dove in questo caso. Il numero più alto nell'insieme sarà , in totale avremo numeri (compreso lo zero). Dunque CSMA/CD sceglie un numero tra 17 numeri. La possibilità di scegliere 4 è . L'attesa sarà il tempo necessario per inviare volte 512 bit. In questo caso bit. A 10Mbps tale quantità viene trasmessa in

Ogni nodo trasmette Q bit. è il tempo impiegato per trasmettere Q bit. Prima che un nodo cominci a trasmettere c'è un ritardo di , quindi è il tempo necessario per trasmettere Q bit. Per completare tutto il ciclo ogni nodo deve trasmettere: , questo è il tempo necessario affinché ogni nodo abbia trasmesso Q bit.
Vengono trasmessi quindi:

Il tempo per trasmettere Q bit diventerebbe il ritardo necessario a tutti per comunicare di non avere dati a cui viene sommato il tempo necessario all'unico host per iniziare a trasmettere e per trasmettere .
svolgendo i calcoli si ottiene:

Quale è il massimo numero di VLAN che possono essere configurate su di uno switch che supporta il protocollo 802.1Q? Perché?

VLAN identificabili, 12 è il numero di bit che si possono utilizzare per identificare VLAN, tale campo è una parte del campo TAG del protocollo 802.1Q.

Se gli switch vengono collegati in serie abbiamo che il primo switch usa una porta per un cavo trunk, il secondo usa una porta per tale cavo e ne userà una seconda per un altro da collegare allo switch successivo. L'ultimo switch della catena usa una sola porta dove riceve l'ultimo cavo trunk. Quindi i due switch agli estremi usano una porta per il cavo trunk. Mentre tutti gli altri switch usano 2 porte trunk. Il resto delle porte possono essere utilizzate per le VLAN.

La scheda di rete di C processerà i frame, ma non li consegnerà al livello superiore. In broadcast invece C elaborerebbe i frame e li passerebbe al livello superiore.

Le richieste ARP vengono inviate all'interno frame con indirizzo di destinazione broadcast perché la NIC mittente non conosce il MAC della NIC che corrisponde con l'IP di destinazione. Quindi invia un MAC destinato a tutte le NIC, la risposta arriverà solo dalla NIC che riconosce il suo indirizzo IP nella richiesta ARP e risponderà in unicast al mittente comunicando il proprio indirizzo MAC. Chi deve rispondere ad una query ARP, conosce il MAC del mittente (poiché è specificato nel pacchetto ARP) per cui non è necessario risponde in broadcast.

Un nodo deve attendere che il token passi per tutti gli altri nodi prima di giungere nuovamente a sé. Essendo in gioco grandi distanze, il tempo affinché un nodo trasmetta potrebbe risultare alto. Inoltre se il ritardo di trasmissione del token è basso rispetto al ritardo di propagazione di esso nei collegamenti (su grandi distanze) il protocollo risulta inefficiente.

Ulteriori dati definiti dal protocollo:
Lunghezza di jamming = 48 bit
Tempo di idle prima di trasmettere = 96 bit

Entrambe le stazioni cominciano a trasmettere.

Entrambe le stazioni si rendono conto della collisione.

Entrambe le stazioni interrompono la trasmissione di segnale sporco (jam signal)
A questo punto e
A ritorna subito al passo 2 del protocollo e si mette in ascolto sul canale per capire se è libero.
Nell'instante in cui B rileva la collisione , B ha inviato il suo ultimo bit.
Quindi per altri tempi di bit il canale risulterà occupato e A non potrà trasmettere.
Al tempo , A rileva che il canale è libero, attende per 96 tempi di bit e poi comincerà a trasmettere.
Al
A incomincia a trasmettere.
I bit trasmessi da A raggiungeranno B dopo .

B invece attende prima di ritornare al passo 2.
B ritrasmetterà a . A quel punto B ascolterà sul canale per tempi di bit e a ritrasmetterà.

Se A starà ancora trasmettendo B dovrà astenersi dal trasmettere. Quindi le trasmissioni non collideranno.

Se ogni nodo (11) invia in uscita dati per 100 Mbps, la capacità aggregata totale è di 1,1 Gbps.
Negli switch non ci sono problemi di collisioni, ogni percorso è isolato in base alla sua destinazione, quindi tutti gli host possono trasmettere contemporaneamente.
All'interno di uno switch (fisicamente parlando) tutte le porte sono interconnesse tra di loro.

Nell'hub se un dispositivo sta trasmettendo, tutti gli altri non possono, perché il canale è condiviso. Quindi per ogni hub la capacità è di 100 Mbps.
Se tutti e tre gli hub generano dati, il massimo generato è di 300 Mbps.
Se i due server generano dati il massimo generato è 200 Mbps, quindi il throughput aggregato è di 500 Mbps.

In questo caso, tutti gli hub in basso potrebbero generare 100 Mbps di traffico ciascuno, tuttavia tutti e tre sono connessi allo stesso hub, il che vuol dire che la capacità massima che può passare da quell'hub è 100, e di conseguenza è la capacità massima aggregata è 100 Mbps.

• a) Il router di confine ha un collegamento a 10 Gbps. Ogni flusso tra i due router di accesso condividono tale canale che deve essere suddiviso equamente a tutti i flussi:
• b) Se la topologia fosse altamente connessa, ogni switch sarebbe connesso con tutti gli altri. Non sarebbe necessario passare per il router di bordo. Ogni switch ha un collegamento per ogni switch cui è connesso. Ogni TOR switch avrebbe un collegamento 10 Gbps con il suo switch di secondo livello. Ogni host nel rack può generare 1 Gbps di traffico, quindi per ogni flusso si avrebbe 1 Gbps.
• c) Questa volta ogni host nel rack può generare 1 Gbps di traffico, ma ogni TOR switch può inoltrare traffico per 10 Gbps, essendoci 20 rack che trasmettono 1 Gbps di traffico, la capacità per flusso è limitata a .