Università degli Studi di Udine Insegnamento: Reti di Calcolatori I Docente: Pier Luca Montessoro
DOMANDE DI RIEPILOGO SU:
- Livello data-link
1. A che livello dell’architettura ISO-OSI si colloca il sottolivello MAC? Di che cosa si occupa?
Al livello 2 (data-link). Nelle reti locali, dove la trasmissione avviene in modalità broadcast a livello fisico (bus) o logico (anello), il sottolivello MAC (Medium Access Control) si occupa della condivisione del mezzo trasmissivo (ad esempio, MAC a contesa o a token).
2. Un edificio dispone di un sistema di cablaggio strutturato che comprende collegamenti aggiuntivi tra gli armadi. Il progettista della rete locale vuole realizzare una rete efficiente con buone caratteristiche di fault tolerance, ma non sa scegliere tra i tre schemi sotto riportati. Aiutatelo a scegliere lo schema migliore, giustificando adeguatamente la risposta.
3. Spiegare la differenza tra un bridge e uno switch di livello 2.
Uno switch di livello 2 è un bridge multiporta con inoltro dei pacchetti implementato in hardware.
4. Cosa significa MAC? A cosa serve? A che livello si colloca?
Medium Access Control, definisce i protocolli di accesso al mezzo trasmissivo per la gestione della condivisione nelle reti locali, è un sottolivello del livello 2 (data-link).
5. Qual è l’estensione massima di una rete Fast Ethernet in assenza di switch o router, e perché?
200 metri, corrispondenti ad un raggio di 100 metri intorno ad un repeater (in pratica, il cablaggio orizzontale di un sistema di cablaggio strutturato). Tale valore deriva dall’estensione massima di Ethernet a 10 Mb/s (circa 2 Km) dovuta alla necessità di garantire che la stazione che trasmette sia ancora in trasmissione quando arriva un’eventuale collisione dal punto più lontano della rete, in modo da poterla rilevare (secondo quanto previsto dal protocollo CSMA/CD).
Siccome in Fast Ethernet la velocità di trasmissione è 10 volte superiore, la durata del pacchetto di lunghezza minima (512 bit) è 10 volte inferiore (5.12 μs), e quindi in tale tempo la distanza massima a cui possono propagarsi i bit per garantire la rilevazione di ogni eventuale collisione si riduce di un fattore 10, cioè a 200 metri.
6. Che differenza c’è tra un bridge locale ed un bridge remoto?
Un bridge locale dispone di due o più interfacce di rete, e filtra i pacchetti isolando i domini di broadcast, un bridge remoto dispone di un’interfaccia di rete ed una di tipo diverso per collegare reti omogenee tramite mezzi differenti da
switch hub hub
hub hub
hub
schema A
switch hub hub
hub hub
hub
schema B
switch hub hub
hub hub
hub
schema C
Lo schema migliore è il C.
Lo schema A presenta un loop tra gli hub, che impedisce alla rete di funzionare.
Lo schema B funziona e presenta buone carratteristiche di fault tolerance, ma siccome tutti gli hub sono direttamente collegati fra di loro, costringe lo switch a tenere in stato di blocco tutte le porte tranne una;
quindi le prestazioni risultano scarse, al pari di una rete senza switch.
Lo schema C è il migliore in quanto lo switch partiziona la rete aumentandone l’efficienza e fornisce la
necessaria ridondanza.
quelli previsti dai relativi standard (ad esempio canali telefonici, ponti radio, ecc.).
7. Che differenza c’è nel formato degli indirizzi MAC tra una rete Ethernet e una Token-Ring? Come vengono rappresentati?
Nessuna differenza: tutti gli indirizzi MAC (per tutti gli standard di LAN) sono costituiti da 48 bit, normalmente rappresentati mediante sei coppie di cifre esadecimali (6 ottetti).
8. Considerando la struttura di una trama Ethernet, qui sotto riportata:
a) Che cosa significa e a che cosa serve il DSAP?
Destination Service Access Point : anche detto DMAC, o Destination MAC address, è l’indirizzo di livello MAC del destinatario della trama stessa.
b) Perché si utilizzano i 7 ottetti di preambolo?
Servono a sincronizzare il ricevitore, dato che la trasmissione delle trame Ethernet è di tipo asincrono.
9. Spiegare il funzionamento del “bit stuffing”.
Si definisce una particolare sequenza di bit come delimitatore di trama, o flag byte: 01111110. Per evitare che la stessa sequenza, eventualmente presente nei dati da trasmettere, venga interpretata come delimitatore, se in trasmissione si trova una sequenza 11111, viene aggiunto un bit 0 dopo il quinto 1. Quando il ricevitore trova 5 bit a 1 seguiti da uno 0, rimuove quest’ultimo bit a 0.
10. Spiegare il funzionamento del byte stuffing.
(vd. libro di testo e appunti delle lezioni)
11. Si può realizzare una LAN broadcast utilizzando mezzi trasmissivi punto-punto? Selezionare la risposta e giustificare.
[ X ] Sì, ad esempio… una rete ad anello, oppure una rete ad anello cablata a stella, oppure ancora una rete a stella o ad albero dotata di centri stella attivi, in grado di ripetere le trame a tutti i calcolatori.
[ ] No, in alternativa si ricorre a…
12. Quali velocità trasmissive sono previste dai diversi standard di Ethernet?
IEEE 802.3: 10 Mb/s; IEEE 802.3u (Fast Ethernet): 100 Mb/s; IEEE 802.3z e 802.3ab (Gigabit Ethernet): 1 Gb/s; IEEE 802.3ae (10 Gigabit Ethernet): 10 Gb/s.
13. Si consideri la seguente rete locale:
Si supponga che lo switch a 8 porte sia appena stato acceso, e che i frame transitati nella rete, a partire da quel momento, siano stati nell’ordine:
1. mittente 08-00-2B-54-94-12 → destinatario 08-00-2B-34-F2-99 2. mittente 08-00-2B-34-F2-99 → destinatario 08-00-2B-74-88-F2 3. mittente 08-00-2B-34-F2-99 → destinatario 08-00-2B-54-94-12 4. mittente 00-00-0C-78-93-11 → destinatario FF-FF-FF-FF-FF-FF
DSAP SSAP dati (LLC-PDU)
pre. SFDDSAP SSAPDSAP SSAP len dati pad FCS (LLC-PDU)
pre. SFD len pad FCS
6 6 2
7 1
da 0 a 1500
da 0 a 46 4 ottetti (byte)
SWITCH 8 porte
Hub
5. mittente 08-00-2B-54-94-12 → destinatario 08-00-2B-33-AB-AA 6. mittente 08-00-2B-74-88-F2 → destinatario 00-00-0C-78-93-11 A) Quali di questi frame saranno inoltrati dallo switch sull’interfaccia C?
B) A quali interfacce sarà inoltrato il frame numero 6?
Giustificare adeguatamente le risposte.
A) Le trame 1, 2 e 5 perché lo switch non conosce ancora le porte su cui sono attestati i rispettivi destinatari delle trame; la trama 4 perché è di tipo broadcast.
B) Alla sola interfaccia L dello switch (e quindi anche a E, F e G dell'hub), perché con la trama numero 4 lo switch ha appreso che 00-00-0C-78-93-11 è attestato a valle della suddetta interfaccia.
14. Qual è la codifica di livello fisico impiegata in IEEE 802.3 ? La codifica Manchester.
15. L’indirizzo 01:08:AA:3D:4E:23 è di tipo:
[ X ] Multicast [ ] Singlecast [ ] Broadcast
[ ] Non è un indirizzo valido
Perché?
Perché il bit meno significativo (o LSB) del primo byte dell’indirizzo MAC vale 1.
16. Si consideri la seguente rete locale Ethernet:
Si supponga che lo switch a 4 porte sia appena stato acceso, e che i frame transitati nella rete, a partire da quel momento, siano stati nell’ordine:
1. mittente 08-00-2B-54-94-12 → destinatario 08-00-2B-E4-DF-00 2. mittente 08-00-2B-34-F2-99 → destinatario 08-00-2B-74-88-F2 3. mittente 08-00-2B-34-F2-99 → destinatario 08-00-2B-54-94-12 4. mittente 00-00-0C-78-93-11 → destinatario FF-FF-FF-FF-FF-FF 5. mittente 08-00-2B-E4-DF-00 → destinatario 08-00-2B-34-F2-99 6. mittente 08-00-2B-74-88-F2 → destinatario 08-00-2B-34-F2-99
a) Quali di questi frame saranno inoltrati dallo switch sull’interfaccia F? Perché?
b) A quali porte sarà inoltrato il frame numero 5? Perché?
a) I frame 1, 2 (perché lo switch non conosce ancora la collocazione del destination MAC address), e il frame 4 (perché il destinatario è broadcast). I frame 3 e 6 non vengono inoltrati sull’interfaccia F, perché lo switch conosce la collocazione del destinatario, avendola appresa rispettivamente dai frame 1 e 2, mentre il frame 5 è originato da un calcolatore che si trova sulla porta F, e quindi lo switch non lo inoltra a ritroso.
b) Il frame 5 sarà inoltrato alla porta L (lo switch conosce la collocazione del destinatario tramite il frame 2), e quindi a tutte le porte dell’hub (che ripete i segnali ricevuti da una porta su tutte le altre porte, esclusa la sorgente).
17. Che tipi di indirizzi esistono al livello MAC? A cosa servono? Spiegare con degli esempi.
HUB 10 Mb/s
Switch 4 porte 10 Mb/s
Singlecast, multicast, broadcast. (per spiegazioni ed esempi si vedano i lucidi delle lezioni ed il testo)
18. Cosa significa dire che un frame è broadcast?
Che è destinato a tutti gli host della LAN. Contiene un indirizzo speciale nel campo destinazione che ne permette l’invio a tutti gli host e che fa sì che ogni host consideri tale messaggio destinato anche a lui. Nel caso delle LAN tale indirizzo di livello MAC è FF-FF-FF-FF-FF-FF.
19. Per quali scopi si utilizzano i bridge in una rete locale? A che livello si collocano nel modello ISO/OSI? Come funzionano?
(vd. libro di testo e appunti)
