Nhập môn mạng máy tính báo cáo bài tập 2

Với chuyển mạch kênh, mỗi người dùng sử dụng có một kết nối riêng biệt với băng thông đầy đủ là 1 Mbps khi truyền dữ liệu.. Và do dung lượng đường truyền có băng thông 2 Mbps nên chỉ có

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  NHẬP MƠN MẠNG MÁY TÍNH LỚP: IT005.O118 BÁO CÁO BÀI TẬP – NHÓM 12 Giảng viên hướng dẫn: ThS Trần Mạnh Hùng NoName – “Không tên không vô danh” MỤC LỤC I DANH SÁCH THÀNH VIÊN II BÁO CÁO BÀI TẬP R13 .2 R15 .3 R18 .3 R19 .4 R26 .5 P5 P7 P8 P9 P10 .10 P12 .11 III NHẬN XÉT 13 IV THẮC MẮC 13 V NGUỒN THAM KHẢO 13 I DANH SÁCH THÀNH VIÊN MSSV Họ tên Phân công Đánh giá 22521301 Mai Văn Tân (nhóm trưởng) Trình bày báo cáo, Cùng kiểm tra lại 100% câu R13, R15 tất câu sau 22520512 Nguyễn Bá Hưng hoàn thành 100% 22521539 Nguyễn Thị Trinh Câu R18, R19 đáp án 100% 22521394 Trần Ỷ Thiên Câu R26 100% 22520518 Nguyễn Thanh Hùng Câu P7, P8 Nhận xét, nêu 100% 22520108 Nguyễn Gia Bảo thắc mắc tồn Câu P5, P10 đọng Câu P9, P12 100% II BÁO CÁO BÀI TẬP R13 Suppose users share a Mbps link Also suppose each user transmits continuously at Mbps when transmitting, but each user transmits only 20 percent of the time (See the discussion of statistical multiplexing in Section 1.3 a When circuit switching is used, how many users can be supported? b For the remainder of this problem, suppose packet switching is used Why will there be essentially no queuing delay before the link if two or fewer users transmit at the same time? Why will there be a queuing delay if three users transmit at the same time? c Find the probability that a given user is transmitting d Suppose now there are three users Find the probability that at any given time, all three users are transmitting simultaneously Find the fraction of time during which the queue grows a) Khi sử dụng chuyển mạch kênh, có người dùng hỗ trợ? Với chuyển mạch kênh, người dùng sử dụng có kết nối riêng biệt với băng thông đầy đủ Mbps truyền liệu Và dung lượng đường truyền có băng thơng Mbps nên hỗ trợ tối đa người dùng b) Giả sử sử dụng chuyển mạch gói Tại khơng có độ trễ xếp hàng trước đường truyền có người dùng truyền lúc? Tại có độ trễ xếp hàng người dùng truyền lúc? Trong chuyển mạch gói, gần khơng có độ trễ hàng đợi trước kết nối có hai người dùng truyền lúc dung lượng liên kết Mbps, người dùng truyền với tốc độ Mbps hoạt động Vì vậy, hai người dùng truyền có đủ dung lượng để đáp ứng lưu lượng họ mà không cần hàng đợi Tuy nhiên, ba người dùng truyền lúc có độ trễ hàng đợi tổng băng thơng u cầu người dùng Mbps (3 người dùng * Mbps người) vượt dung lượng liên kết Mbps Lưu lượng thừa làm cho gói liệu chờ đợi đệm, dẫn đến độ trễ hàng đợi Nếu có người dùng truyền lúc, tổng lưu lượng Mbps = băng thông đường truyền, nên khơng có độ trễ xếp hàng Nếu người dùng truyền lúc, tổng lưu lượng Mbps > Mbps nên có độ trễ xếp hàng c) Xác suất người dùng truyền liệu bao nhiêu? Mỗi người dùng truyền 20% thời gian, nên xác suất người dùng truyền 20% d) Giả sử có người dùng Tính xác suất lúc người dùng truyền Tính phần thời gian hàng đợi tăng dần Xác suất (3 người truyền lúc) = (20% )3 = 0.8% R15 Some content providers have created their own networks Describe Google’s network What motivates content providers to create these networks? Một số nhà cung cấp nội dung tạo mạng riêng họ Hãy mơ tả mạng Google Điều thúc đẩy nhà cung cấp nội dung tạo mạng này? Mạng Google bao gồm cáp quang riêng biệt kết nối trung tâm liệu Google toàn cầu Google đầu tư xây dựng cáp quang riêng để kiểm sốt hồn tồn việc truyền tải liệu trung tâm liệu Điều cho phép Google tối ưu hóa hiệu suất độ trễ mạng Các nhà cung cấp nội dung tạo mạng riêng lý sau: - Kiểm soát tốt hiệu suất mạng trải nghiệm người dùng - Giảm chi phí so với việc thuê dịch vụ từ nhà mạng truyền thống - Có thể tối ưu hóa mạng cho nhu cầu riêng - Tăng độ tin cậy bảo mật cho liệu - Có thể dễ dàng mở rộng mạng nhu cầu tăng lên R18 How long does it take a packet of length 1,000 bytes to propagate over a link of distance 2,500 km, propagation speed 2.5 · 108 m/s, and transmission rate Mbps? More generally, how long does it take a packet of length L to propagate over a link of distance d, propagation speed s, and transmission rate R bps? Does this delay depend on packet length? Does this delay depend on transmission rate? Một gói liệu có độ dài 1.000 byte cần để truyền qua đường truyền có độ dài 2.500 km, tốc độ truyền sóng 2,5 · 108 m/s tốc độ truyền Mbps? Nói chung, gói liệu có độ dài L cần để truyền qua đường truyền có độ dài d, tốc độ truyền sóng s tốc độ truyền R bps? Thời gian truyền có phụ thuộc vào độ dài gói tin khơng? Thời gian truyền có phụ thuộc vào tốc độ truyền khơng? - Thời gian truyền sóng: d/s = 2.500 km / (2,5 · 108 m/s) = 0,01 giây - Thời gian truyền bit: L/R = 1.000 byte / (2 Mbps) = 0,0005 giây - Tổng thời gian = Thời gian truyền sóng + Thời gian truyền bit = 0,01 + 0,0005 = 0,0105 giây Nói chung, thời gian truyền gói liệu độ dài L qua đường truyền độ dài d, tốc độ truyền sóng s tốc độ truyền R bps = Thời gian truyền sóng + Thời gian truyền bit = d/s + L/R - Thời gian truyền không phụ thuộc vào độ dài gói tin - Thời gian truyền khơng phụ thuộc vào tốc độ truyền R19 Suppose Host A wants to send a large file to Host B The path from Host A to Host B has three links, of rates R1 = 500 kbps, R2 = Mbps, and R3 = Mbps a Assuming no other traffic in the network, what is the throughput for the file transfer? b Suppose the file is million bytes Dividing the file size by the throughput, roughly how long will it take to transfer the file to Host B? c Repeat (a) and (b), but now with R2 reduced to 100 kbps Giả sử Host A muốn gửi tập tin lớn cho Host B Đường từ Host A đến Host B có đường truyền, với tốc độ R1 = 500 kbps, R2 = Mbps, R3 = Mbps a) Giả sử khơng có lưu lượng mạng khác, thông lượng truyền tệp tin đạt bao nhiêu? Giả sử khơng có lưu lượng truyền tải khác mạng Để tính thơng lượng ta cần tìm “bottleneck link”, đường truyền với tốc độ thấp Trong trường hợp R2 = 500kbps Do đó, thơng lượng cho file vận chuyển 500 kbps b) Giả sử kích thước tập tin triệu byte Chia kích thước tập tin cho thơng lượng, thời gian truyền tập tin ước tính đến host B là? Kích thước file triệu bytes, ta nhân thêm để chuyển sang bit (1 byte = bits) Vậy tổng kích thước file 32 triệu bits Ta chia kích thước file cho thơng lượng để tìm thời gian vận chuyển: Transfer time = Kích thước file / thơng lượng = 32 triệu bits/ 500 kbps = 64s Vậy thời gian vận chuyển 64s c) Giả sử R2 giảm xuống 100 kbps Thực lại yêu cầu câu a, b C.1, Tương tự câu A, , thông, lượng cho file vận chuyển đường truyền với tốc độ thấp R2 = 100kbps C.2, Transfer time = Kích thước file / thông lượng = 32 triệu bits/ 100 kbps = 320s Vậy, với việc giảm tốc độ truyền R2 = 100kbps, throughtput cho vận chuyển file 100kbps khoảng 320s để chuyển file từ Host A sang Host B R26 What is the difference between a virus and a worm? Sự khác biệt virus worm gì? Virus phần mềm độc hại có khả chép lây nhiễm vào tập tin chương trình máy tính Virus cần tương tác người dùng để kích hoạt lây lan, chẳng hạn mở tập tin bị nhiễm virus Trong đó, worm phần mềm tự nhân lây lan mà không cần tương tác người dùng Worm lây nhiễm cách tận dụng lỗ hổng bảo mật hệ thống mạng để tự chép phát tán đến máy tính khác Worm có khả tự nhân rộng gây tắc nghẽn mạng P5 Review the car-caravan analogy in Section 1.4 Assume a propagation speed of 100 km/hour a Suppose the caravan travels 150 km, beginning in front of one tollbooth, passing through a second tollbooth, and finishing just after a third tollbooth What is the end-to- end delay? b Repeat (a), now assuming that there are eight cars in the caravan instead of ten a) Giả sử đoàn xe chạy 150 km, bắt đầu trước trạm thu phí, qua trạm thu phí thứ 2, kết thúc sau trạm thu phí thứ Giả sử tốc độ truyền sóng 100 km/giờ Thời gian trễ từ đầu đến cuối bao nhiêu? Các trạm thu phí cách 75km, tơ di chuyển với tốc độ 100km/giờ Một trạm thu phí phục vụ ô tô với tốc độ 12 giây lại có ô tô Thời gian cần thiết cho trạm thu phí đẩy tồn đồn xe đường cao tốc 10/5=2 phút => Độ trễ truyền cho xe phút - Khoảng cách: 150 km - Tốc độ truyền sóng: 100 km/h - Thời gian trễ = Khoảng cách / Tốc độ = 75 km / 100 km/h = 0,75 = 45 phút Mỗi toa xe có đỗ trễ truyền sóng 45 phút(đi 75 km) trước đến trạm thu phí thứ hai Như vậy, tất ô tô xếp hàng trước trạm thu phí thứ hai sau 47 phút Tồn trình lặp lại di chuyển trạm thu phí thứ hai thứ ba Trạm thu phí thứ ba phút để phục vụ 10 ô tô Vậy thời gian trễ từ đầu đến cuối (end-to-end delay): 47 phút + 47 phút + phút = 96 phút b) Giả sử đoàn xe có xe thay 10 xe Độ trễ lan truyền cho xe (transmission delay): (2/10)*8=1,6 phút = 96 giây - Khoảng cách: 150 km - Tốc độ truyền sóng: 100 km/h - Thời gian trễ = Khoảng cách / Tốc độ = 75 km / 100 km/h = 0,75 = 45 phút End-to-end delay = 2*(45 phút + 96 giây) + 96 giây = 94 phút 48 giây P7 In this problem, we consider sending real-time voice from Host A to Host B over a packet-switched network (VoIP) Host A converts analog voice to a digital 64 kbps bit stream on the fly Host A then groups the bits into 56-byte packets There is one link between Hosts A and B; its transmission rate is Mbps and its propagation delay is 10 msec As soon as Host A gathers a packet, it sends it to Host B As soon as Host B receives an entire packet, it converts the packet’s bits to an analog signal How much time elapses from the time a bit is created (from the original analog signal at Host A) until the bit is decoded (as part of the analog signal at Host B)? Trong toán này, xem xét việc gửi thoại thời gian thực từ Host A đến Host B qua mạng chuyển mạch gói (VoIP) Host A chuyển đổi tín hiệu analog thành dòng bit 64 kbps kỹ thuật số Sau Host A nhóm bit thành gói 56 byte Có đường truyền Host A Host B có tốc độ truyền Mbps độ trễ truyền sóng 10 msec Ngay Host A thu thập đủ gói, gửi đến Host B Ngay Host B nhận đủ gói, chuyển bit gói thành tín hiệu analog Thời gian từ bit tạo (từ tín hiệu analog ban đầu Host A) bit giải mã (thành phần tín hiệu analog Host B) bao lâu? - Kích thước gói: 56 byte = 56*8 = 448 bit - Thời gian tạo gói = Kích thước gói / Tốc độ truyền liệu = 448 bit / 64 kbps = ms - Thời gian truyền gói = Kích thước gói / Tốc độ đường truyền = 448 bit / 2,000,000 bps = 0.000224 giây = 0.224 ms Tổng thời gian = Thời gian tạo gói + Độ trễ truyền sóng + Thời gian truyền gói = ms + 10 ms + 0.224 ms = 17.224 ms Vậy thời gian từ bit tạo đến bit giải mã 17.224 ms P8 Suppose users share a Mbps link Also suppose each user requires 150 kbps when transmitting, but each user transmits only 10 percent of the time (See the discussion of packet switching versus circuit switching in Section 1.3.) a When circuit switching is used, how many users can be supported? b For the remainder of this problem, suppose packet switching is used Find the probability that a given user is transmitting c Suppose there are 120 users Find the probability that at any given time, exactly n users are transmitting simultaneously (Hint: Use the binomial distribution.) d Find the probability that there are 21 or more users transmitting simultaneously Giả sử người dùng chia sẻ liên kết Mbps Giả sử người dùng cần 150 kbps truyền liệu, người dùng truyền 10% thời gian (Xem phần thảo luận chuyển mạch gói so với chuyển mạch kênh Phần 1.3) a) Khi sử dụng chuyển mạch kênh, có người dùng hỗ trợ? - Số người dùng tối đa hỗ trợ tính bằng: Số người dùng = Băng thơng liên kết / Băng thông yêu cầu người dùng - Mỗi người dùng cần băng thông 150 kbps truyền liệu Vậy số người dùng tối đa hỗ trợ là: Số người dùng = Mbps / 150 kbps - Chuyển đổi đơn vị: Số người dùng = (3 Mbps / 150 kbps) * (1000 kbps / Mbps) = 20 - Vậy, sử dụng circuit switching, hệ thống hỗ trợ tối đa 20 người dùng b) Giả sử sử dụng chuyển mạch gói Xác suất người dùng truyền liệu bao nhiêu? Mỗi người dùng truyền 10% thời gian Vậy xác suất người dùng truyền 10% = 0.1 c) Giả sử có 120 người dùng Tính xác suất có n người dùng truyền liệu lúc Sử dụng xác suất phân phối nhị thức: d) Tính xác suất có 21 nhiều 21 người dùng truyền lúc Ta có: Giả sử Xj biến ngẫu nhiên độc lập cho P(Xj = 1) = p P( “21 nhiều người dùng”) = Vì vậy, P( "21 nhiều người dùng") ≈ 0.003 P9 Consider the discussion in Section 1.3 of packet switching versus circuit switching in which an example is provided with a Mbps link Users are generating data at a rate of 100 kbps when busy, but are busy generating data only with probability p = 0.1 Suppose that the Mbps link is replaced by a Gbps link a What is N, the maximum number of users that can be supported simultaneously under circuit switching? b Now consider packet switching and a user population of M users Give a formula (in terms of p, M, N) for the probability that more than N users are sending data Hãy xem xét phần thảo luận Phần 1.3 chuyển mạch gói so với chuyển mạch kênh, có ví dụ với liên kết Mbps Các người dùng tạo liệu với tốc độ 100 kbps bận, bận tạo liệu với xác suất p = 0,1 Giả sử liên kết Mbps thay liên kết Gbps a) Với đường truyền Gbps, số người dùng tối đa hỗ trợ đồng thời với chuyển mạch kênh là? - Mỗi người dùng cần 100 kbps truyền liệu - Băng thông đường truyền Gbps = 1000 Mbps - Vậy số người dùng tối đa là: N = Băng thông đường truyền / Băng thông người dùng = 1000 Mbps / 0.1 Mbps = 10,000 người dùng b) Với chuyển mạch gói M người dùng Xác suất có nhiều N người dùng truyền liệu tính bằng? - Xác suất người dùng truyền liệu p - Vậy xác suất có k người dùng truyền liệu lúc là: P(k) = C(M,k) * p^k * (1-p)^(M-k) - Xác suất có nhiều N người dùng truyền liệu lúc là: P(k > N) = - P(k