computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 5th Edition

Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 5th Edition – Translate by K55CC Computer Networking - A Top-Down Approach Featuring the Internet, 5th edition Solutions to Review Questions and Problems (Vietnamese version) Author : K55CC translate team.(K55CC-University of engineering and technology-Vietnam national university) This document belong to K55CC.All copies or sharing must be allowed by K55CC Chapter1: Introduction-Review Question Câu 1: Sự kh c host end system Liệt kê c c kiểu end system Web server có phải end system khơng? Khơng có khác “host” “end system” từ thay cho End system gồm có: PC, máy trạm, web server, mail server, web TV, PDA có kết nối internet Câu 2: V dụ v giao thức ngo i giao (diplomatic protocol) Giả sử Alice, đại sứ quốc gia A muốn mời Bob, đại sứ nước B, ăn tối Alice không đơn giản cần gọi Bob điện thoại nói, "Đến bàn ăn chúng tơi bây giờ" Thay vào đó, gọi Bob cho thấy ngày thời gian Bob đáp ứng cách nói ơng khơng phải có sẵn mà cụ thể ngày, anh có sẵn ngày khác Alice Bob tiếp tục gửi "thông điệp" qua lại họ đồng ý vào ngày thời gian Bob sau cho thấy Đại sứ quán vào ngày thoả thuận, hy vọng không 15 phút trước sau thời gian thoả thuận ngoại giao giao thức cho phép Alice Bob lịch hủy bỏ tham gia họ có lý hợp lý Câu 3: Ch ng trình client gì? Ch dịch vụ từ ch ng trình server gì? Một ch ng trình server yêu cầu nhận ng trình client k? Một chương trình mạng thường có chương trình, chạy host khác nhau, nối vs Chương trình mà khởi đầu việc trao đổi thơng tin client Thơng thường, chương trình client u cầu nhận dịch vụ từ chương trình server Câu 4: Liệt kê công nghệ truy cập Dial-up modem over telephone line: residential; DSL over telephone line: residential or small office; Cable to HFC: residential; 100 Mbps switched Ethernet: company; Wireless LAN: mobile; Cellular mobile access (for example, WAP): mobile Câu 7: Tốc độ truy n LAN Ethernet gì? Với tốc độ truy n user m ng LAN truy n liên tục với tốc độ đc k? c ng m ng m y t nh Page Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 5th Edition – Translate by K55CC Ethernet LANs có tốc độ truyền 10 Mbps, 100 Mbps, Gbps and 10 Gbps VD với X Mbps Ethernet ( X = 10, 100, 1,000 or 10,000), user truyền lien tục với tốc độ X Mbps có user gửi liệu Nếu có nhiều user hoạt động user khơng thể truyền liên tục với tốc độ X Mbps Câu 8: Môi tr ờng vật lý mà Ethernet truy n qua gì? Ethernet truyền qua cáp đồng trục mảnh dây đồng xoắn đơi Nó truyền qua sợi quang cáp đồng trục dày Câu 9: Cho biết khoảng tốc độ truy n Dial up modems, ISDN, ADSL, HFC, FTTH Chúng thuộc kiểu chia sẻ hay riêng biệt? Dial up modems: up to 56 Kbps, bandwidth is dedicated; ISDN: up to 128 kbps, bandwidth is dedicated; ADSL: downstream channel is 5-8 Mbps, upstream channel is up to Mbps, bandwidth is dedicated; HFC, downstream channel is 10-30 Mbps and upstream channel is usually less than a few Mbps, bandwidth is shared FTTH: 2-10Mbps upload; 10-20 Mbps download; bandwidth is not shared Câu 10: Mô tả c c công nghệ truy cập Internet không dây phổ biến So s nh nêu điểm kh c biệt chúng Hiện có cơng nghệ truy cập Internet không dây phổ biến - Mạng LAN không dây (Wireless LAN) Trong WLAN, người dùng không dây truyền nhận gói tin đến trạm sở (điểm truy cập khơng dây) bán kính khoảng vài chục mét Trạm sở thường kết nối Internet dây - Mạng truy cập không dây diện rộng: Trong hệ thống này, gói tin truyền qua sở hạ tầng không dây dùng cho hệ thống điện thoại, trạm sở quản lý nhà cung cấp dịch vụ viễn thơng Nó cung cấp truy cập khơng dây cho người dung vịng bán kính vài chục kilomet từ máy trạm sở Câu 11: Thuận lợi m ng chuyển m ch điện so với chuyển m ch gói gì? Mạng chuyển mạch điện đảm bảo lượng cố định băng thông điểm nối để trì gọi Hầu hết mạng chuyển mạch gói (bao gồm Internet) không tạo đảm bảo băng thông điểm nối Câu 13: Giả sử có gói tin đ ợc chuyển từ host gửi đến host nhận Tốc độ truy n host gửi switch switch host nhận lần l ợt R1 R2 Giả sử switch sử dụng chuyển m ch gói để l u trữ chuyển tiếp T nh tổng thời gian delay điểm nối để gửi packet có độ dài L (bỏ qua hàng đợi độ trễ truy n xử lý) Tại thời điểm t0, host gửi bắt đầu truyền Tại thời điểm t1 = L/R1, host gửi hoàn thành việc truyền tồn gói tin nhận router (khơng có trễ truyền) Vì router có tồn gói tin thời điểm t1 nên truyền gói tin đến host nhận thời điểm t1 Tại thời điểm t2 = t1 + L/R2, router hoàn thành việc truyền tồn gói tin nhận host nhận Vì vậy, tổng thời gian trễ L/R1 + L/R2 Câu 15: Giả sử nhiều user chia sẻ link 2Mbps Và giả sử user truyền lien tục vs tốc độ 1Mbps truyền, user truyền 20% thời gian c ng m ng m y t nh Page Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 5th Edition – Translate by K55CC a Nếu dùng chuyển mạch điện có user sử dụng? b Giả sử dùng chuyển mạch gói Tại có user truyền khơng phải đợi? nhiều user truyền phải có hàng đợi? c Tính xác suất để user truyền d Giả sử có user Tính xác suất thời điểm nào, user truyền lúc Tính khoảng thời gian để hình thành hàng đợi TL: a Có user truyền user cần nửa băng thông đường truyền b Theo giả thiết, user cần 1Mbps truyền, có user truyền tối đa cần 2Mbps băng thơng Mà đường truyền cho có băng thơng 2Mbps nên khơng có hàng đợi Ngược lại, user truyền băng thông cần 3Mbps, nhiều băng thông có Trong trường hợp có hàng đợi trước vào đường truyền c Xác suất = 0.2 d Xác suất để user truyền lúc = C(3,3) p3 (1-p)3-3 = (0.2)3 = 0.008 Theo gt, hàng đợi tăng tất user truyền, nên khoảng tgian mà hàng đợi tăng (= xác suất để tất user truyền) 0.008 Câu 16: Giả sử gửi gói tin từ host nguồn đến host đ ch qua đ ờng cố định Liệt kê c c khoảng trễ C i cố định, c i thay đổi? Các thành phần trễ gồm: trễ xử lý, trễ lan tỏa (propagation delay), trễ truyền (transmission delay) trễ đợi Trừ trễ đợi thay đổi, tất khoảng trễ lại cố định Câu 18: T nh khoảng thời gian để truy n gói tin độ dài L qua đ ờng truy n khoảng c ch d, tốc độ truy n s, tốc độ chuyển giao R bps? Nó có phụ thuộc vào L R khơng? Khoảng thời gian = d/s Nó khơng phụ thuộc vào độ dài gói tin (L) tốc độ chuyển R Câu 19: Giả sử host A muốn gửi file lớn đến host B Có đ ờng từ A đến B, tốc độ lần l ợt R1 = 500 kbps, R2 = Mbps R3 = Mbps a Giả sử khơng có tắc nghẽn m ng T nh thông l ợng truy n file? b Giả sử file có dung l ợng triệu byte Chia k ch th ớc file thông l ợng T nh thời gian xấp xỉ để truy n file đến host B? c Làm câu a, b với R2 giảm 100 kbps TL: a 500 kbps t b 4.000.000 byte = 4.000 KB = 32.000 Kbit Tgian = 32000/500 = 64 s c ng m ng m y t nh Page Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 5th Edition – Translate by K55CC c thông lượng = 100 kbps Tgian = 320 s Câu 22: Liệt kê nhiệm vụ mà tầng thực đ ợc Có thể xảy tr ờng hợp hay nhi u nhiệm vụ đ ợc thực nhi u tầng đ ợc k? nhiệm vụ chung là: kiểm soát lỗi, điều khiển luồng, phân đoạn lắp ráp lại, dồn kênh cài đặt kết nối Có thể xảy trường hợp hay nhiều nhiệm vụ thực nhiều tầng VD: kiểm soát lỗi thường cung cấp nhiều tầng Câu 24: Một message tầng ứng dụng gì? Một segment tầng giao vận? Một datagram tầng network? Một frame tầng liên kết? - Message: liệu mà ứng dụng muốn gửi truyền xuống tầng giao vận - Segment: tạo tầng giao vận cách đóng gói message tầng ứng dụng với header tầng giao vận - Datagram: đóng gói segment tầng giao vận với header tầng mạng - Frame: đóng gói datagram tầng mạng với header tầng liên kết Câu 25: Một router xử lý tầng nào? Một switch xử lý tầng nào? Và host xử lý tầng nào? Các router xử lý tầng 1, 2, tức tầng vật lý, tầng liên kết tầng network Các switch xử lý tầng tức tầng vật lý tầng liên kết Các host xử lý tầng Chapter1: : Introduction- Problem P5: Giả sử có host A B kết nối với đ ờng có tốc độ R bps host c ch m mét tốc độ lan tỏa (propagation speed) s (m/s) Host A gửi packet k ch th ớc L đến host B a Biểu diễn độ trễ lan tỏa (dprop) thông qua m s b X c định thời gian truy n gói tin dtrans thơng qua L R c Bỏ qua độ trễ xử lý hàng đợi Viết biểu thức t nh độ trễ điểm kết thúc d Giả sử Host A bắt đầu truy n gói tin t i thời điểm t = T i thời điểm t = dtrans, bit cuối gói tin đâu? e Giả sử dprop > dtrans T i thời điểm t = dtrans, bit gói tin đâu? f Giả sử dprop < dtrans T i thời điểm t = dtrans, bit gói tin đâu? g Giả sử s = 2,5.108, L = 120 bits R = 56 kbps T nh khoảng c ch m để dprop = dtrans TL: a dprop = m/s (s) – độ trễ lan tỏa (thời gian gói tin hết khoảng cách m) b dtrans = L/R (s) – độ trễ truyền (thời gian từ lúc bit gói tin khỏi host đến bit cuối gói tin khỏi host) c dA-B = dprop + dtrans = m/s + L/R (s) d Tại t = dtrans, bit cuối gói tin vừa rời khỏi host A e Tại t = dtrans, bit gói tin đường truyền, chưa đến host B f Tại t = dtrans, bit gói tin đến host B c ng m ng m y t nh Page Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 5th Edition – Translate by K55CC g dprop = dtrans  m/s = L/R  m = Ls/R = 523158 (m) P6: Xét việc gửi giọng nói thời gian thực từ host A đến host B qua m ng chuyển m ch gói (VoIP) Host A chuyển giọng nói thành luồng bit t n hiệu số 64 kbps Sau host A nhóm c c bit thành gói tin 56 bytes Chỉ có đ ờng từ A đến B tốc độ truy n Mbps đỗ trễ lan tỏa 10 ms Ngay host A t o đ ợc gói tin gửi gói tin cho B Ngay host B nhận đ ợc gói tồn gói tin chuyển c c bit gói tin thành t n hiệu t ng tự T nh thời gian kể từ bit đ ợc t o (từ t n hiệu gốc host A) đến bit cuối đ ợc giải mã (ở host B)? Xét bit gói tin Trước bit truyền đi, tất bit gói tin phải tạo Vì cần: 56.8 (s) = (ms) 64.10 Thời gian cần để truyền gói tin là: 56.8 (s) = 224  s 2.10 Độ trễ lan tỏa 10 ms Độ trễ giải mã xong là: ms + 224  s + 10 ms = 17,224 ms P12: Giả sử N gói tin đến đ ờng truy n t i khơng có gói tin đ ợc truy n phải xếp hàng Mỗi gói tin có độ dài L tốc độ đ ờng truy n R T nh độ trễ hàng đợi trung bình N gói tin Độ trễ hàng đợi gói tin truyền đi, L/R gói tin thứ truyền tổng quát, (n – 1) L/R gói tin thứ n truyền Vì vậy, đỗ trễ trung bình N gói tin là: (L/R + 2L/R + + (N-1).L/R) / N = L/(RN) * (1 + + + (N-1)) = L/(RN) * N(N-1)/2 = LN(N-1)/(2RN) = (N-1)L/(2R) P24: Giả sử có host A B c ch 20.000 km, đ ợc nối trực tiếp vs đ ờng tốc độ R = Mbps Tốc độ lan tỏa đ ờng truy n 2,5.108 m/s a T nh t ch băng thông độ trễ (R.dprop) b Xét việc gửi file độ dài 800.000 bits từ A đến B Giả sử file đ ợc truy n liên tục Số bit tối đa đ ợc truy n đ ờng truy n t i thời điểm bao nhiêu? c Giải th ch ý nghĩa t ch R.dprop ộ rộng bit (t nh theo mét) đ ờng truy n bao nhiêu? d e Viết công thức tổng qu t t nh độ rộng bit đ ờng truy n Cho biết tốc độ lan tỏa s, tốc độ truy n R độ dài đ ờng truy n m TL: c ng m ng m y t nh Page Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 5th Edition – Translate by K55CC a R.dprop = R m/s = 20.106 / (2,5.108) = 160.000 bits b Số bit tối đa truyền đường truyền thời điểm = R.dprop = 160.000 bits c Tích số băng thông(R) độ trễ(dprop) đường truyền số bit tối đa đường truyền d Độ rộng bit = độ dài đường truyền / (R.dprop) = 20.106 / 160.000 = 125 m e Độ rộng bit = m / (R.dprop) = s/R Chapter2: Application Layer -Review Question Câu 1: Liệt kê ứng dụng internet không độc quy n giao thức mà chúng sử dụng t i tầng ứng dụng - The Web - HTTP; File transfer (bittorrent) - FTP; Remote login - Telnet; Network News - NNTP; E-mail - SMTP; Câu 2: Sự kh c biệt Network architecture Application architecture? - Network architecture hệ thống tiến trình giao tiếp với thơng qua tầng - Application architecture hiểu theo nghĩa khác, thiết kế nhà phát triển ứng dụng điều khiển hoạt động application Câu 4: Cho ứng dụng chia sẻ file P2P B n có đồng ý với nhận xét “khơng có định nghĩa bên client and server giao tiếp chúng? T i sao? Khơng, giao dịch có bên client bên server Trong ứng dụng chia sẻ file P2P bên nhận file client bên gửi file server Câu 6: Giả sử b n muốn làm giao dịch remote client server với tốc độ cao, b n nên chọn UDP hay TCP? Nên chọn UDP, sử dụng UDP khơng cần thiết lập đường chuyền nên nhanh bạn RTT client gửi yêu cầu tới UDP socket Còn sử dụng TCP bạn tối thiểu RTT: cho việc thiết lập kết nối TCP, lại cho client gửi yêu cầu server trả phản hồi Câu 15: Vì nói FTP gửi thơng tin u khiển out-of-band? FTP sử dụng kết nối TCP song song Một kết nối để kiểm soát thông tin (chẳng hạn yêu cầu chuyển giao tập tin) kết nối khác dùng để chuyển giao tập tin Bời thơng tin kiểm sốt khơng gửi qua kết nối với tập tin nên nói FTP gửi thông tin điều khiển "out-of-band" Câu 18 : Nêu kh c biệt download-and-delete mode and the download-and-keep mode in POP3? c ng m ng m y t nh Page Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 5th Edition – Translate by K55CC - Với chế độ download-and-delete sau người dùng lấy tin nhắn từ máy chủ POP, tin nhắn bị xóa Điều đặt vấn đề cần gải nhiều người truy cập tin nhắn từ nhiều máy khác (văn phòng máy tính, máy tính gia đình,vv.) - Trong chế độ download-and-keep, tin nhắn khơng bị xóa sau người sử dụng lấy tin nhắn Điều bất tiện lần người sử dụng lấy tin nhắn, tất tin nhắn không bị xóa chuyển vào máy tính (bao gồm thơng báo cũ) Câu 19 : Có hay khơng tổ chức Mail server and Web server có b danh(alias) cho hostname không? C i l u trữ host name of the mail server? Có The MX record sử dụng để ánh xạ tên mail server với địa IP Câu 22: Overlay network (m ng bao phủ) gì? Nó có chứa router khơng? The edges(rìa) gì? Nó đ ợc t o trì nh nào? - Overlay network hệ thống gồm nút tham gia vào chia sẻ tập tin liên kết chúng - Nó khơng chứa router - The edges logical link (liên kết logic) - Cách tạo là: node muốn tham gia vào hệ thống cần biết địa IP hay nhiều node hệ thống, sau gửi thơng điệp cho node này, nút nhận xác nhận, trở thành phần hệ thống Câu 25: Skype công nghệ P2P cho giao thức quan trọng nào? User location NAT traversal Câu 26: ứng dụng quan trọng phù hợp với kiến trúc P2P? a) File Distribution b) Instant Messaging c) Video Streaming d) Distributed Computing Chapter2: Application Layer -Problem Câu 1: úng / Sai a Một người dùng yêu cầu từ trang web text hình ảnh, client gửi tin nhắn yêu cầu nhận tin nhắn phản hồi? - Sai: gửi nhận b trang web khác biệt gửi qua kết nối kiên trì - úng c Với kết nối khơng kiên trì trình duyệt máy chủ cho gói tin TCP thực request HTTP khác - Sai d Thông điệp yêu cầu giao thức HTTP rỗng c ng m ng m y t nh Page Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 5th Edition – Translate by K55CC Câu 3: Giả sử HTTP client muốn lấy tài liệu trang web mà biết URL, địa IP ch a biết Thì tầng ứng dụng tầng giao vận cần giao thức - Application layer protocols: DNS and HTTP - Transport layer protocols: UDP for DNS; TCP for HTTP Câu 7: Giả sử trình duyệt web b n click vào link chứa trang web B n cần lấy địa IP trang web ch a có cache B n phải qua n DNS sau có đ ợc Mỗi lần thăm DNS b n RTT thời gian lần l ợt RTT1, RTT2… RTTn Trong trang web có đối t ợng text B n RTT0 để từ host tới server chứa đối t ợng T nh thời gian từ click đến nhận đ ợc đối t ợng Tổng thời gian để lấy địa IP là: RTT1+…+RTTn; Sau biết địa IP bạn RTT0 để kết nối TCP RTT0 để gửi thông điệp nhận đối tượng Nên tổng thời gian cần thiết là: 2.RTT0 + RTT1 + … + RTTn; Câu 8: Với đ câu 7, giả sử HTML có thêm đối t ợng server Mất thời gian với: a Khơng kiên trì khơng có kết nối song song: Khi trang web thêm đối tượng ta cần lần thiết lập lần gửi thông điệp nhận đối tượng nên thời gian là: 8.2.RTT0 = 16 RTT0 Nên tổng thời gian là: 2RTT0 + RTT1 + … + RTTn + 16 RTT0 b Không kiên trì có kết nối song song: lần kết nối gửi nhận đối tượng nên đối tượng cần lần kết nối nên thời gian là: 4RTT0 Nên tổng thời gian là: 2.RTT0 + RTT1 + … + RTTn + RTT0 c Kết nối kiên trì Do khởi tạo kết nối để lấy đối tượng text nên đối tượng không cần khởi tạo kết nối Sử dụng kết nối kiên trì nên cần RTT0 để gửi yêu cầu nhận đối tượng Nên tổng thời gian là: 2.RTT0 + RTT1 + … + RTTn + RTT0 = RTT0 + RTT1 + … + RTTn Câu 14: SMTP kết thúc thân mail nh nào? HTTP sao? HTTP sử dụng ph ng thức giống SMTP để kết thúc mail đ ợc không? - SMTP kết thúc thư dòng chứa dấu chấm - HTTP quản lí thư trường độ dài header - HTTP sử dụng phương thức giống SMTP HTTP message để dạng mã nhị phân cịn SMTP phải để dạng ASCII Câu 17: Giả sử truy cập mail b n POP3 c ng m ng m y t nh Page Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 5th Edition – Translate by K55CC a Giả sử bạn định dạng cho thư bạn to làm việc chế độ down xong xóa Hồn thành giao dịch bên dưới: C: dele C: retr S: (blah blah … S: ……… blah) S: C: dele C: quit S: +OK POP3 server signing of b Chế độ down xong giữ C: retr S: blah blah … S: ……… blah S: C: quit S: +OK POP3 server signing off c Ban đầu chế độ down xong giữ đọc thư xong tắt sau phút đọc thư Đưa ghi cho trường hợp này? C: list S: 498 S: 912 S: C: retr S: blah … S: ….blah S: C: retr S: blah blah … S: ……… blah S: C: quit S: +OK POP3 server signing off Câu 20: Suppose you can access the caches in the local DNS servers of your depart ment Can you propose a way to roughly determine the Web servers (outside your department) that are most popular among the users in your department? Chúng ta định kì lưu nhanh DNS caches máy chủ DNS địa phương Web server xuất thường xuyên DNS caches server phổ biến Điều nhiều người dùng quan tâm đến Web server DNS requests đến Web server gửi thường xuyên Do đó, Web server đc xuất DNS caches nhiều local DNS cache, thời gian truy vấn msec Các trường hợp khác, thời gian truy vấn lớn c ng m ng m y t nh Page Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet, 5th Edition – Translate by K55CC Câu 22: Consider distributing a file of F = 15 Gbits to N peers The server has an upload rate of us = 30 Mbps, and each peer has a download rate of d i = Mbps and an upload rate of u For N = 10, 100, and 1,000 and u = 300 Kbps, 700 Kbps, and Mbps, prepare a chart giving the minimum distribution time for each of the combinations of Nand u for both client-server distribution and P2P distribution Để tính tốn thời gian điều phối tối thiểu (minimum distribution time) cho điều phối client-server, ta sử dụng công thức: Dcs = max {NF/us, F/dmin} Tương tự, để tính toán thời gian điều phối tối thiểu cho điều phối P2P, ta sử dụng công thức: Ở đây, F = 15 Gbits = 15 * 1024 Mbits us = 30 Mbps dmin = di = Mbps Note, 300Kbps = 300/1024 Mbps Câu 23 Consider distributing a file of F bits to N peers using a client-server architecture Assume a fluid model where the server can simultaneously transmit to multiple peers, transmitting to each peer at different rates, as long as the combined rate does not exceed us a Suppose that us/N