Вопросы и задания к главе 3

1.       Какие типы мультиплексирования и коммутации используются в телефонных сетях?  Временное и частотное разделение мультиплексирование,  коммутация каналов.

2.       Какие свойства сетей с коммутацией каналов свидетельствую об их недостатках? Возможность отказа в установлении соединения; фиксированная пропускная способность составного канала выделяется на все время соединения, в то время как интенсивность пользовательского потока данных, как правило, является переменной.

3.       Какие свойства сетей с коммутацией пакетов негативно сказываются на передаче мультимедийной информации? При оцифровывании голосового (видео) трафика аналоговый сигнал превращается в равномерный поток пакетов. Пакеты перемещаются по сети асинхронно, образуя очереди разной длины, и в результате попадают к адресату с разными задержками. Такой неравномерный поток пакетов не позволяет качественно восстановить голосовую (видео) информацию.

4.       Используется ли буферизация в сетях с коммутацией каналов? Нет

5.       Какой элемент сети с коммутацией каналов может отказать узлу в запросе на установление составного канала.  Каждый из промежуточных коммутаторов и  конечный узел адресата.

6.       Какие концепции характерны для сетевой технологии Ethernet?

7.       Учитывается ли в дейтаграммных сетях существование потоков данных? Нет, при перемещении пакетов в дейтаграммной сети обрабатывается независимо от других. В то же время, пакеты, имеющие один и тот же адрес назначения, можно рассматривать как особый тип потока, признаком которого является адрес получателя. И существование такого типа потоков учитывается на этапе определения  маршрутов.

8.       Дайте определение логического соединения.

9.       Можно ли организовать надежную передачу данных между двумя конечными узлами без установления логического соединения? Нет.

10.    Какое логическое соединение может быть названо виртуальным каналом? Логическое соединение, в рамках которого фиксируется маршрут.

11.    В каких сетях используется технология виртуальных каналов? Например, в сетях X.25, ATM, Frame Relay.

12.    Укажите, какие из перечисленных устройств являются функционально подобными:

§          хаб;

§          коммутатор;

§          концентратор;

§          повторитель;

§          маршрутизатор;

§          мост.

Повторитель, хаб, концентратор. Мост, коммутатор.

13.    Чем отличается мост от коммутатора? В отличие от коммутатора мост не может параллельно передавать данные между своими интерфейсами.

14.    Верно ли следующее утверждение: «Сеть Ethernet, имеющая звездообразную топологию с концентратором в центре, надежнее, чем та же сеть на коаксиальном кабеле, имеющая топологию общей шины»? Верно, так как в общем случае надежность концентраторов выше надежности кабельных соединений. При кабельном обрыве в сети на основе концентратора отключается только один компьютер, а обрыв кабеля в сети на основе общей шины приводит к  отказу всей сети.

15.    Как можно повысить пропускную способность, приходящуюся на компьютер каждого конечного пользователя, в сети построенной на основе концентраторов?  В любом случае потребуется замена концентраторов. Можно перейти на более производительную технологию (вместо 10 Мб Ethernet  использовать 100 Мб Ethernet), что потребует замены не только концентраторов, но и интерфейсных карт компьютеров. Другое решение - замена концентраторов устройствами, позволяющими сегментировать сеть (например, коммутаторами).

16.    Определите, на сколько увеличится время передачи данных в сети с коммутацией пакетов по сравнению с сетью коммутации каналов, если известно:

§          общий объем передаваемых данных — 200 Kбайт;

§          суммарная длина канала — 5000 км;

§          скорость передачи сигнала — 0,66 скорости света;

§          пропускная способность канала — 2 Мбит/c;

§          размер пакета без учета заголовка — 4 Кбайт;

§          размер заголовка — 40 байт;

§          интервал между пакетами — 1 мс;

§          количество промежуточных коммутаторов — 10;

§          время коммутации на каждом коммутаторе — 2 мс.

Считайте, что сеть работает в недогруженном режиме, так что очереди в коммутаторах отсутствуют. Время увеличится примерно на 240 м – смотрите решение на http://olifer.co.uk/new_rus/CN-4ed/answers-for-site.htm

17.    Если все коммуникационные устройства в приведенном на рис. 3.22 фрагменте сети являются концентраторами, то на каких портах появится кадр, если его отправил компьютер А компьютеру В? На всех сетевых интерфейсах.

 

Рис. 3.22. Фрагмент сети

18.    Если все коммуникационные устройства в приведенном на рис. 3.22 фрагменте сети являются коммутаторами, то на каких портах появится кадр, если его отправил компьютер А компьютеру В?  На портах 5 и 6.

19.    Если все коммуникационные устройства в приведенном на рис. 3.22 фрагменте сети являются коммутаторами, кроме одного концентратора, к которому подключены компьютеры А и В, то на каких портах появится кадр, если его отправил компьютер А компьютеру D?  На портах 4, 5, 6, 7, 12, 15, 17, 16, 11, 8, 3, 1.

20.    В дейтаграммной сети между узлами A и B существует три потока и три альтернативных маршрута. Можно ли направить каждый поток по отдельному маршруту? Нет, так как в дейтаграммной сети маршрутизация выполняется только на основе адреса назначения, а адрес назначения у всех пакетов одинаковый.

21.    В сети, поддерживающей технику виртуальных каналов, между узлами А и В существует три потока и три альтернативных маршрута. Можно ли направить каждый поток по отдельному маршруту? Да, так как маршрутизация в такой сети осуществляется с учетом признаков потоков. Например, в узле А может быть определено три потока, порождаемых тремя различными приложениями. Информация о типе приложения (признак потока)  содержится в заголовке каждого пакета. На основании признака потока пакеты могут быть направлены по разным маршрутам.

22.    Сеть построена на разделяемой среде с пропускной способностью 10 Мбит/c и состоит из 100 узлов. С какой максимальной скоростью могут обмениваться данными два узла в сети? Со скоростью 10 Мбит/c – такая скорость, равная пропускной способности среды, может быть достигнута в том случае, когда все остальные узлы сети не требуют передачи данных и среда монопольно используется передатчиком одного из узлов сети (второй узел при этом принимает информацию).

23.    Сеть может передавать данные в двух режимах: с помощью дейтаграмм и по виртуальным каналам. Какие соображения вы бы приняли во внимание при выборе того или иного режима для передачи ваших данных, если главным критерием выбора для вас является скорость и надежность доставки? Если передаваемые данные образуют долговременный, установившийся поток, то более эффективным является использование виртуальных каналов: накладные расходы на установление виртуального канала компенсируются более высокой скоростью передачи данных в рамках установленного логического соединения. В противном случае, когда долговременные потоки отсутствуют, нет смысла тратить время на установление соединения.

24.    Считаете ли вы, что сети с коммутацией каналов в ближайшем будущем будут заменены сетями с коммутацией пакетов? Или же напротив, сети с коммутацией пакетов будут вытеснены сетями с коммутацией каналов? Или же эти технологии будут сосуществовать? Приведите аргументы в пользу вашего мнения. Рассмотрите разные области использования этих технологий.