Вопросы и задания

1.       Опишите алгоритм доступа к среде для технологии Token Ring.

2.       Какие функции выполняет активный монитор?

3.       За счет чего сеть Token Ring не теряет связность при отключении одного из компьютеров, входящих в кольцо? За счет образования обходного пути адаптером отключенного компьютера.

4.       Укажите максимально допустимую длину поля данных для технологий Ethernet, Token Ring, FDDI, Bluetooth.

5.       Из каких соображений выбирается максимальное время оборота токена в сети Token Ring? Соблюдение определенного порога ожидания доступа к среде при максимальном количестве станции в кольце.

6.       Какой элемент сети Token Ring восстанавливает синхронизацию потока битов? Блок повторения активного монитора

7.       В чем заключается преимущество механизма раннего освобождения токена? Более эффективное использование разделяемой среды

8.       В чем состоит сходство и различие технологий FDDI и Token Ring?

9.       Какие элементы сети FDDI обеспечивают отказоустойчивость? DAC и DAS

10.    Технология FDDI является отказоустойчивой. Означает ли это, что при любом однократном обрыве кабеля сеть FDDI будет продолжать нормально работать?

11.    К каким последствиям может привести двукратный обрыв кабеля в кольце FDDI? Разделению сети на два изолированных кольца

12.    Что произойдет, если в сети FDDI будет поврежден кабель SAS? Эта станция отключится от сети

13.    Какие методы кодирования сигналов используются в сетях IEEE 802.11? FHSS, DSSS, OFDM

14.    Какой тип среды используется в рассредоточенной сети для передачи данных между BSS-сетями? Как беспроводная, тамк и проводная

15.    На что влияет эффект скрытого терминала? К более частому возникновению коллизий

16.    Каким образом обнаруживает коллизии уровень MAC в сетях 802.11? При возникновении коллизии кадр искажается, и квитанции на него от станций назначения не приходят. Не получив в течение определенного времени квитанцию, станции-отправители фиксируют факт коллизии и пытаются передать свои кадры снова.

17.    Может ли станция сети 802.11 передать кадр другой станции, входящей в ту же BSS-сеть, не непосредственно, а через точку доступа? Да

18.    С какой целью в режиме DCF разрешенный для передачи кадров период времени делится на слоты? Из каких соображений выбирается длительность слота? Деление на слоты уменьшает вероятность возникновения коллизии. Размер слота выбирается таким образом, чтобы он превосходил время распространения сигнала между любыми двумя станциями сети плюс время, затрачиваемое станцией на распознавание занятости среды. Если такое условие соблюдается, то каждая станция сети сумеет правильно распознать начало передачи кадра при прослушивании слотов, предшествующих выбранному ею для передачи слоту.

19.    За счет чего режим PCF всегда имеет приоритет перед режимом DCF? Межкадровый интервал режима PCF меньше, чем межкадровый интервал режима DCF

20.    Как в технологии Bluetooth пикосети объединяются в рассредоточенную сеть? Один узел (называемый мостом) одновременно является членом нескольких пикосетей, через него происходит обмен данными между пикосетями.

21.    Почему не все 625 бит тайм-слота Bluetooth используются для передачи кадра? Часть слотов используется для синхронизации

22.    В каких случаях один кадр Bluetooth переносит данные одного, двух или трех каналов SCO? Если  алгоритм коррекции ошибок FEC не применяется, то кадр переносит данные трех каналов SCO, если применяется алгоритм 2/3 FEC – то двух, а если 1/3 FEC – то одного.

23.    Какие методы коммутации используются в технологии Bluetooth? Коммутации каналов для голосовых данных, и коммутации пакетов для компьютерных данных.

24.    По каким причинам в технологии Bluetooth выбрана архитектура с главным и подчиненными устройствами? Потому что эта технология рассчитана на включение в сеть не только сложнвых, но и достаточно простых устройств, которым больше подходит роль подчиненного устройства.

25.    Как влияет на производительность сети пропускная способность сетевого адаптера и пропускная способность порта концентратора? Производительность сети, построенной на концентраторах, определяется поддерживаемым сетью стандартом, который определяет пропускную способность сетевых адаптеров (все сетевые адаптеры должны в такой сети иметь одну и ту же пропускную способность) и портов когнцентраторов. Например, в сети стандарта 10Base-T пропускная способность всех сетевых адаптеров и портов концентраторов равна 10 Мбит/с и не может быть иной.

26.    Как концентратор поддерживает резервные связи? За счет перевода портов, которые поддерживают резервные связи, в нерабочее состояние.

27.    В соответствии с основной функцией концентратора — повторением сигнала — его относят к устройствам, работающим на физическом уровне модели OSI. Приведите примеры дополнительных функций концентратора, для выполнения которых концентратору требуется информация протоколов более высоких уровней. Защита от несанкционированного доступа

28.    Чем модульный концентратор отличается от стекового?

29.    Почему для соединения концентраторов между собой используются специальные порты?

30.    Оцените максимальное время ожидания доступа к среде в сети Token Ring, состоящей из 160 станций и работающей на скорости 16 Мбит/с.  По умолчанию время удержания токена в сети Token Ring 16 Мбит/с равно 10 мс, поэтому если каждой из 160 станций есть, что передавать, то максимальное время ожидания равно 159 х 10 мс = 1,59 с

31.    Сеть Token Ring состоит из 100 станций, длина кольца равна 2000 м. Скорость передачи данных составляет 16 Мбит/с. Время удержания токена выбрано равным 10 мс. Каждая станция передает кадры фиксированного размера в 4000 байт (с учетом заголовка) и полностью использует время удержания токена для передачи своих кадров. Подсчитайте, какой выигрыш дает механизм раннего освобождения токена для этой сети. Станции Token Ring не выполяют процедур восстановления потерянных и искаженных кадров, поэтому механизм раннего освобождения токена дает выигрыш, равный времени ожидания возврата по кольцу последнего бита последнего кадра, переданного станцией в течение периода удержания токена (если бы станции отрабатывали упомянутые процедуры, то выигрыш мог бы быть больше, так как без механизма раннего освобождения токена станции затрачивали бы на эти процедуры дополнительное время) .   Так как все станции кольца Token Ring передают поступающие биты в режиме повторителей, то задержка распространения бита по кольцу равна времени распространения сигнала по среде, которую примем равной 200000 км/c. Для кольца длиной 2000 м эта задержка равна 10 мкс. Передача станцией одного кадра в кольцо занимает (4000 х 8) / 16 x 106 = 2000 мкс. За время удержания токена станция успевает передать 5 кадров (10000/2000 = 5). Обратите внимание, что за время передачи кадра станция успевает принять по кольцу почти все биты этого кадра, прошедшие через все остальные 99 станций.

Без реализации механизма раннего освобождения токена станция после отправки последнего бита кадра будет ждать   его возвращения по кольцу в течение 10 мкс, а затем начнет передачу токена следующей станции, что при размере токена 20 байт займет еще 10 мкс. Коэффициент использования кольца в этом случае составит (5 х 2000)/ (5 x 2000 +20) = 99.8%. Реализация механизма раннего освобождения токена исключает ожидание в 10 мкс, что дает весьма незначительный выигрыш в использовании кольца, который равен в этом случае (5 х 2000)/ (5 x 2000 +10) = 99,9%. Более существенный выигрыш механизм раннего освобождения токена дает при использовании в кольце большого количества активных повторителей, которые вносят дополнительные задержки в распространение сигнала и увеличении длины кольца.     

32.    Сети IEEE 802.11 и Bluetooth работают в переделах одной и той же территории. Сеть 802.11 использует физическую спецификацию FHSS со скоростью передачи данных 1 Мбит/с. Сеть Bluetooth работает со стандартным для этой технологии значением чиповой скорости в 1600 Гц, а сеть 802.11 поддерживает чиповую скорость 50 Гц. Обе сети задействуют 79 каналов в диапазоне 2,4 ГГц.

Определите долю кадров в каждой сети, которые были повреждены из-за одновременного использования двумя сетями одного и того частотного канала. Для определенности считайте, что все данные в сети Bluetooth передаются кадрами размером в один слот, а в сети 802.11 применяются кадры максимальной длины.

 

Кадр максимальной длины 802.11 равен 2346 байт или 18768 бит. При скорости 1 Мбит/с такой кадр передается в течение 18 768 мкс. Время передачи на одной частоте для сети 802.11 равно 1/50 = 20000 мкс, для упрощения рассуждений будем считать что за это время передается один кадр максимальной длины.

Сеть Bluetooth использует один частотный канал в течение 625 мкс, и за это время передается один кадр. Таким образом, за время передачи одного кадра 802.11 на одной из 79 частот передается 32 кадра Bluetooth с использованием 32 частот из того же диапазона в 79 частотных каналов.    

Будем считать, что обе сети выбирают частотный канал для передачи очередного кадра с равной вероятностью 1/79. Пусть  кадр 802.11 передается на одной из 79 частот, например f. Вероятность того, что первый кадр Bluetooth будет передаваться на той же частоте f, равна 1/79. Вероятность того, что второй кадр Bluetooth будет передаваться на частоте f также равна 1/79, и точно таккая же вероятность существоует для всех остальных 30 кадров Bluetooth, которые будут передаваться в течение жизни первого кадра Ethernet. Поэтому вероятность того, что кадр Ethernet будет искажен из-за совпадения частот, будет равна сумме вероятногстей этих событий, то есть 32/79.  Вероятность же того, что отдельный кадр Bluetooth будет искажен, равна 1/32, то есть в 32 раза ниже.