רשתות תקשורת מחשבים : רשתות תקשורת מחשבים תרגיל 1: מושגים בסיסיים
אדמיניסטרציה : אדמיניסטרציה מתרגל: מוטי סוראני
mottis@post.tau.ac.il
Schreiber, Open Space
בודק תרגילים: ייבגני ויינר
zvainer@post.tau.ac.il
אתר הקורס: www.cs.tau.ac.il/~mottis/comnet
טופולוגיה של רשת : טופולוגיה של רשת טופולוגיה של רשת – צורת החיבור של המחשבים (צמתים) ברשת.
לשתי רשתות אותה טופולוגיה אם הצמתים מחוברים באותו אופן, גם אם הן שונות במרחק בין הצמתים, בקצב השידור או סוג הסיגנלים.
סוגי טופולוגיות
טופולוגיות נל"ן (Point to Point)
טופולוגיות Broadcast
טופולוגיות נל"ן רווחות : טופולוגיות נל"ן רווחות כוכב (Star)
כל אחד מהצמתים מחובר לצומת מרכזי (מרכזיה).
דוגמא: Ethernet switch
יתרונות:
קל לפריסה ולתחזוקה
פשוט להוספה / הסרה
נוח לאיתור תקלות
חסרונות:
single point of failure – כשל בצומת המרכזי גורר אסון
טופולוגיות נל"ן רווחות : טופולוגיות נל"ן רווחות טבעת (Ring)
לכל צומת בדיוק שני חיבורים לצמתים אחרים.
דוגמא: Token Ring (לוגית)
יתרונות:
קל לפריסה ולתחזוקה
לכאורה פשוט להוספה / הסרה אבל לא נוח
חסרונות:
קשה לניהול ולתחזוקה (קושי באיתור מקור התקלה)
טופולוגיות נל"ן רווחות : טופולוגיות נל"ן רווחות עץ (Tree)
בדומה לכוכב, אבל עם היררכיה.
יתרונות:
קל לפריסה ולתחזוקה
פשוט להוספה / הסרה
נוח לאיתור תקלות
חסרונות:
כשל ברמות העליונות עלול לנתק את הרשת
טופולוגיית broadcast : טופולוגיית broadcast Bus
כל הצמתים מחוברים על Bus (כבל) משותף
דוגמא: Ethernet ההיסטורי (Coax)
יתרונות:
קל לפריסה ולתחזוקה
פשוט להוספה / הסרה
חסכוני במטראז'
חסרונות:
צורך ב-access control (משום שהערוץ משותף)
כשל במקום כלשהו בכבל מנתק את הרשת
קשה לאתר את מיקום התקלה
תרגיל 1 : תרגיל 1 נתונה רשת ובה עשר תחנות, המחוברות בטופולוגיה של טבעת חד כוונית. ההסתברות לכשל של אחד הלינקים בטבעת היא p=0.001.
א. חשב את ההסתברות לניתוק הרשת
ב. כעת הנח כי התחנות מחוברות בשתי טבעות חד כווניות בכוונים שונים. הנח כי שתי הטבעות בלתי-תלויות, וכי ההסתברות לכשל של אחד הלינקים בכל טבעת הוא p=0.001. חשב כעת מהי ההסתברות לניתוק הרשת.
ג. איזה יתרונות נוספים אפשריים לשימוש בטבעת כפולה?
תרגיל 2 : תרגיל 2 להלן שרטוט של טופולוגית רשת Token Ring.
א. מה הטופולוגיה הפיזית של הרשת?
ב. מהי הטופולוגיה הלוגית? הסבר מה היתרון בכך שהטופולוגיה הפיזית שונה מהטופולוגיה הלוגית במקרה דנן. איזו בעיה הדבר בא לפתור?
MAU – Multistation Access Unit
זמן התפשטות וזמן שידור : זמן התפשטות וזמן שידור לכל סוג תווך יש השהיית התפשטות בו, transmission propagation delay
מהירות התקדמות אות חשמלי בריק
בחוטי נחושת מהירות התקדמות האות היא
מגדירים שני סוגים של השהיות:
Propagation Delay Transmission Delay
דיאגרמת זמנים : דיאגרמת זמנים הגדרה
Round Trip Delay := 2Tp+Tx
Bandwidth Delay Product := R Tp
תרגיל 3 : תרגיל 3 נתון קו תקשורת באורך המחבר ישירות בין תחנה A לתחנה B. רוחב הפס של הקישור R=1 Mbps. מהירות ההתפשטות בתווך היא 2.5*10^8 m/s
א. מהו זמן ההתפשטות של הסיגנל?
ב. מהו קיבול הקו (bandwidth delay product)?
ג. נניח ששולחים קובץ שגודלו 400kb מ-A ל-B ברצף. מה מספר הביטים שיהיה על הקו בו"ז?
ד. נניח שגודל הקובץ 800kb. כעת, מה מספר הביטים על הקו בו"ז?
ה. הסק מה משמעותו של קיבול הקו?
ו. ייצג נוסחא כללית ל-bandwidth delay product בהינתן מהירות התפשטות s, רוחב פס R, ואורך קו m.
ז. קובץ באורך x נשלח פעם בשניה מ-A ל-B. מה צריך להיות x כך שהקו יהיה עסוק ברצף?
ארכיטקטורה של רשתות : ארכיטקטורה של רשתות
מחסנית פרוטוקולים: מושגי יסוד : מחסנית פרוטוקולים: מושגי יסוד שירות (Service)
מערך של פעולות בסיסיות ששכבה מספקת לשכבה מעל ("מה" ולא "איך")
פרוטוקול (Protocol)
מכלול חוקים / כללים המכתיבים את הטיפול בחבילות המידע בין שכבות תואמות בצדדים שונים
ממשק (Interface)
"איך" מקבלים את השירות
כותר (Header)
מידע נוסף המוצמד לחבילת המידע ומתייחס לדרך הטיפול בחבילה, במסגרת הפרוטוקול שהוגדר. יכיל בדר"כ אינפורמציה כגון גודל, סדר חבילות, חותמות זמן, checksum וכו' Layer n Layer n+1 Layer n-1 protocol interface interface
תרגיל 4 : תרגיל 4 שפריר מעוניין לחבר רמקולים אל מגבר מערכת הסטריאו.
לצורך כך משתמש שפריר בהתקן מיוחד הנקרא PseudoWire אשר
דוגם את קו האודיו בקצב של 44kHz ומוציא את הדגימות בחבילות
תקשורת מעל IP, בערוץ WiFi (רשת אלחוטית)
א. שרטט את מבנה המערכת המדוברת (מהמגבר ועד לרמקול)
ב. כעת שרטט את מבנה שכבות התקשורת. - הגדר שכבת תקשורת אשר תאפשר העברת ה-wire מעל IP. - מעל איזה שכבה תמקם אותה? - מה השירותים שהיא נותנת? - תאר בקצרה את הפרוטוקול שהיא מממשת (הגדר מה יכלול ה-header)
תרגיל 4 (המשך) : תרגיל 4 (המשך) ג. ערן מעוניין גם כן לממש שכבה דומה. רשת התקשורת שבביתו של ערן מבוססת x.25. הסבר מה השינויים בין המערכת שיבנה ערן לבין המערכת של שפריר.
הערה: הניחו כי השירות ששכבת x.25 מספקת זהה לזה של שכבת ה-IP (הנחה שאינה נכונה במציאות).