possibili esercizi di esame su LAN/WLAN

[Giuseppe Bianchi < >]

Alcune domande tratte dal mio precedente corso di reti di accesso, a cui
pero' dovreste saper rispondere sulla base del solo sottoinsieme di
material spiegato in questi gg. Anticipo che NON ho intenzione di
mettermi a calcolare ora le soluzioni (la prox settimana non avro'
neanche tempo di respirare): pertanto scambiatevele tra voi (usate la
mailing list, e' fatta apposta per questo)


Questa e' banale:
Domanda 9:.Calcolare  il diametro massimo di una
rete Ethernet a 100 mbps nell’assunzione che sulla rete siano presenti
due repeater, e che ciascun dispositivo ritarda la trasmissione di 1
us.
 
Questa pure e' regalata:
Domanda 4: Lo standard 802.11b prevede la
possibilità di usare uno short PLCP preamble di 96 ms invece del normale
PLCP di 192 ms. Si calcoli il throughput massimo ottenibile (a livello
MAC SAP) con short PLCP preamble per 1) accesso basic e 2) accesso
RTS/CTS, assumendo una MPDU size di 1500 bytes, una velocità di
trasmissione delle MPDU di 11 mbps, ed una velocità di trasmissione delle
trame di controllo di 2 mbps.

Idem (per i parametri vedete qualche esercizio a
seguire)
Domanda 10: Si calcoli il throughput massimo
ottenibile da RTS/CTS su un collegamento a 54 mbps con payload=1500 bytes
e rate di trasmissione delle trame di controllo = 6 mbps (si utilizzino,
per semplicità,  i parametri di 802.11b)
 
 


Questa (e la cosa mi ha sopreso parecchio) ha fatto
letteralmente una strage...
Domanda 3: Si consideri una rete a stella, con al
centro uno switch Ethernet. 3 terminali sono connessi in modalità full
duplex con capacità 100 mbps, 4 terminali sono connessi in modalità
sempre full duplex con capacità 10 mbps. Quale è la massima capacità
della rete?
-          10
mbps                                                              
- 20
mbps                                            
- 40 mbps
-          70
mbps                                                              
- 100
mbps                                          
- 120 mbps
-          140
mbps                                            
- 200
mbps                                          
- 220 mbps
-          240
mbps                                            
- 340
mbps                                          
- 480 mbps
-          680
mbps                                            
- altro: _________________
 



Questa richiede che abbiate capito la performance
anomaly: 
Domanda 2: trascurando eventuali collisioni, quale è
il throughput conseguibile da una stazione A che trasmette pacchetti IP
di 1000 byte con modalità accesso basic a 11 mbps, assumendo che competa
con una seconda stazione B che trasmette pacchetti IP di 1500 bytes con
modalità RTS/CTS a 2 mbps? Si assumano parametri standard 802.11b
(preambolo=192 us, SIFS=10 us, DIFS=50 us,RTS=20 bytes, CTS=ACK=14 bytes,
CWmin=31, CWmax=1023). 

Idem:  
Domanda 1: Si assuma che due stazioni 802.11b 
condividano lo stesso canale radio. Trascurando eventuali collisioni, ed
assumendo che ogni stazione trasmetta continuativamente,  si calcoli
il throughput per ogni stazione assumendo che:

• La stazione 1 trasmette pacchetti di dimensione 500 bytes a rate 5.5 mbps
• La stazione 2 trasmette pacchetti di dimensione 1000 bytes a rate 1 mbps

Esempio di come in una domanda di esame si puo' rigirare la frittata, ma
le formule son sempre le stesse... (ma qualcuno ci casca...)
  
Domanda 6: Si assuma di voler adattare il protocollo
CSMA/CD ad una rete a stella, in cui un singolo nodo centrale funge da
multi-port repeater ed in cui i terminali sono direttamente connessi al
nodo centrale. Quale risulta essere la dimensione della trama minima
ammissibile, assumendo che il sistema sia progettato a partire dai
seguenti requisiti:
-          il ritardo
introdotto dal multipoint repeater è di 10 us;
-          la massima
lunghezza ammissibile per ogni collegamento è 800 mt
-          La
velocità di trasmissione è di 500 mbps

Altro esempio di frittata girata...
 Domanda 2: Si calcoli a che istante di tempo
inizierà la ritrasmissione di una trama wi-ifi (802.11b), assumendo che
al tempo 0 sia appena terminato l’ACK_Timeout corrispondente alla
trasmissione (collisione) precedente, che la stazione abbia estratto un
contatore di backoff pari a 13, e che al tempo 80 us sul canale sia
trasmessa con successo, da parte di un’altra stazione, una trama di
dimensione 1500 bytes a rate 11 mbps. 
[ove non si ricordassero i valori numerici dei parametri del sistema
802.11b, si inventino, in modo tale da arrivare, in ogni caso, ad un
risultato numerico]


Test (simpatico! Capirete presto perche') per
vedere se avete capito come funzional il backoff in wifi o meno...
Domanda 2: Si assuma che una trama 802.11b
(CWmin=31) venga trasmessa una prima volta SENZA invocare la regola di
backoff (prima trama da trasmettere e canale idle per un DIFS). Si assuma
che:
- durante la prima trasmissione, la trama collida con un’altra
trasmissione;
- durante la seconda trasmissione, la trama risulta errata a causa di un
errore di ricezione di tipo PHY
- durante la terza trasmissione, la trama e’ correttamente ricevuta ma
l’ACK in ritorno è perso a causa di fading sul canale radio
- la quarta trasmissione ha successo.
Si chiede: quali sono i valori massimi di backoff (in slot-time)
generabili dalla stazione in questione rispettivamente DOPO la prima, la
seconda e la terza trasmissione? 
(notazione: n1 – n2 – n3, dove n1 è il tempo di backoff tra la prima e la
seconda trasmissione ovvero dopo la collisione, n2 il tempo tra seconda e
terza trasmissione ovvero dopo l’errore di ricezione,e n3 il tempo tra
terza e quarta trasmissione ovvero dopo la mancata ricezione dell’ACK)
-          0 – 0 -
0                               
- 0 – 0 –
31                          
- 0 – 31 -
31                        
- 0 – 31 - 63
-          31 – 31 –
31                       
- 31 – 31 –
63                     
- 31 – 63 -
63                      
- 31 – 63 - 127
-          63 – 63 –
63                       
- 63 – 63 –
127                   
- 63 – 127 -
127                 
- 63 – 127 - 254
-          altro
(specificare)_________________
 




Per rispondere alla domanda seguente, vi basta
sapere in piu', rispetto a quanto ho detto a lezione, che un emendamento
dello standard (802.11e) ha introdotto un parametro chiamato TXOP che
dice che una volta che una stazione ha acquisito accesso al canale, puo'
trasmettere PIU' DI UN PACCHETTO CONSECUTIVO per una dirata massima di
tempo che e' chiamata TXOP.
Domanda 3: Due stazioni 802.11b competono per l’accesso
al canale (parametri: PLCP=192 us, CWmin=31; CWmax=1023, SIFS=10;
DIFS=50, ACK=CTS=14 bytes, CTS=20 bytes, etc). Entrambe le stazioni hanno
sempre pacchetti da trasmettere. La stazione A trasmette pacchetti IP di
dimensione 1500 byte usando la modalità di accesso RTS/CTS ed usando un
rate di trasmissione di 2 mbps. La stazione B trasmette pacchetti IP di
dimensione 750 bytes usando un rate di trasmissione di 11 mbps ed accesso
basic. Il rate di trasmissione per i pacchetti di controllo è fissato in
tutti i casi a 1 mbps. 
1)       Quale è il throughput ottenibile
dalle due stazioni A e B?
2)       Assumendo che dalla precedente
risposta risulti che la stazione A ha throughput maggiore rispetto a B,
adottando lo standard 802.11e, quale valore di TXOP permetterebbe alla
stazione B di avere un throughput maggiore o uguale a quello della
stazione A? O viceversa, nel caso in cui risulti che la stazione B ha
throughput maggiore rispetto ad A. 
 

Questa non dovrei darvela, ma... E' una domanda
che mette in evidenza che non esiste un "unico" concetto di
throughput, ma il throughput si riferisce al livello (OSI, more later) a
cui lo state misurando. Leggete, e se non capite, saltate (capirete piu'
avanti). Ma provateci lo stesso...
Domanda 4: Assumendo parametri standard 802.11b, quale
e’ il massimo throughput conseguibile, a livello applicativo, da
una connessione TCP operante in download da un server collegato
direttamente all’AP da una connessione ethernet ad alta velocità? Si
assuma che la stazione risponde con un ACK TCP ad ogni segmento ricevuto;
che l’ACK TCP trasmesso sul canale radio non collida mai con un segmento
TCP trasmesso dall’AP,che tutte le trame siano ricevute correttamente e
che la stazione sia l’unica sul canale radio,  e si assuma infine
che TCP si trovi ad operare in un regime di elevata finestra di
congestione. Si ricorda che un ACK TCP e’ composto da 40 bytes (20 bytes
IP header + 20 bytes di TCP header).