Đáp án đề cương ôn thi môn truyền thông mạng máy tính

Câu hỏi 1: Phân tích vai trò chức tầng Data link mô hình OSI? Hãy giới thiệu vài giao thức có chức điều khiển truy nhập đường truyền (Vũ tiến Bắc) Tầng liên kết liệu tầng thứ hai mô hình bảy tầng OSI Nó đáp ứng yêu cầu phục vụ tầng mạng phát sinh yêu cầu phục vụ gửi tới tầng vật lý Tầng liên kết liệu tầng mạng có nhiệm vụ đóng khung, đánh địa vật lý truyền liệu nút mạng kề mạng diện rộng nút segment mạng cục Tầng liên kết liệu cung cấp phương tiện để phát sữa lỗi nảy sinh tầng vật lý Nhiệm vụ liên kết liệu gửi thông tin từ nơi đến số nơi khác Tại tầng này, nút mạng không cần phải có khả gửi tới nút khác, mà cần gửi tới số nút khác Tầng liên kết liệu cung cấp dịch vụ chuyển liệu qua liên kết vật lý Việc chuyển đáng tin cậy không đáng tin cậy; nhiều giao thức liên kết liệu acknowledgement (các thông điệp báo nhận frame chấp nhận frame đó), số giao thức liên kết liệu chí dạng checksum để kiểm tra lỗi truyền Trong trường hợp đó, giao thức tầng cao phải cung cấp chức điều khiển lưu lượng (flow control), kiểm lỗi, xác nhận truyền lại (acknowledgments and retransmission) Tầng chia thành hai tầng Tầng thứ có tên Điều khiển Liên kết Lôgic (Logical Link Control, viết tắt LLC) Tầng multiplex giao thức hoạt động phía tầng liên kết liệu, theo tùy chọn cung cấp chức điều khiển lưu lượng, acknowledgment, khôi phục lỗi Tầng thứ hai có tên Điều khiển Truy nhập Môi trường (Media Access Control, viết tắt MAC) Tầng định thời điểm phép truy nhập môi trường truyền dẫn Có hai dạng điều khiển truy nhập môi trường: điều khiển phân tán điều khiển tập trung Tầng Điều khiển Truy nhập Môi trường định frame liệu kết thúc đâu frame đâu Trong mạng cục theo chuẩn IEEE 802, tầng liên kết liệu chia thành hai tầng MAC LLC; điều có nghĩa dùng giao thức LLC IEEE 802.2 với tầng MAC IEEE 802, chẳng hạn Ethernet, Token Ring, IEEE 802.11, v.v , tầng MAC không theo chuẩn IEEE 802 chẳng hạn FDDI Các giao thức liên kết liệu khác, chẳng hạn HDLC, đặc tả để bao gồm hai tầng con, số giao thức khác, chẳng hạn Cisco HDLC, sử dụng HDLC's low-level framing tầng MAC kết hợp với tầng LLC khác Stop–and–Wait • Cơ chế họat động – “Nguôn” phát liệu (các frame) – “Đích” nhận liệu trả lời ACK (acknowledgement) – “Nguồn” phải đợi ACK trước phát tiếp liệu - “Đích” dừng trình cách không gửi ACK Go back N Selective Repeat dùng cửa sổ trượt (Sliding windows) • • • • • • Cho phép nhiều frame truyền đồng thời Bên thu có đệm với kích thước W frame (có thể nhận W frame) Bên phát truyền tối đa W frame mà không cần đợi ACK Các frame đánh số thứ tự ACK có chứa số thứ tự frame truyền Sô thứ tự thường giới hạn k bit frame Câu 2: Phân tích vai trò chức tầng Physical mô hình OSI ? Hãy giới thiệu phương pháp mã hóa bít thành tín hiệu đường dây, lấy ví dụ minh họa (Vũ tiến Bắc) Tầng vật lý, tầng thấp mô hình OSI, tầng truyền nhận dòng liệu bit cấu trúc môi trường vật lý Tầng mô tả giao diện điện/quang, học chức tới môi trường vật lý mang tín hiệu cho tất tầng cao Tầng cung cấp: • Mã hóa liệu: sửa đổi mẫu tín hiệu số đơn giản (1 0) máy tính sử dụng để đáp ứng tốt đặc điểm môi trường vật lý hỗ trợ đồng hóa bit khung Tầng xác định: o Trạng thái tín hiệu đại diện cho nhị phân • o Cách thức trạm nhận biết thời điểm "thời gian bit" bắt đầu o Cách trạm nhận định giới hạn khung Gắn với môi trường vật lý, phù hợp với nhiều khả khác môi trường: o Máy thu phát (MAU) có sử dụng để kết nối với môi trường không? o Bộ kết nối chấu chấu sử dụng cho mục đích gì? • Kỹ thuật truyền: xác định xem bit mã hóa truyền cách phát tín hiệu dải tần sở (kỹ thuật số) băng thông rộng (tương tự) • Truyền môi trường vật lý: truyền bit dạng tín hiệu điện quang phù hợp cho môi trường vật lý xác định: o Những tùy chọn môi trường vật lý sử dụng o Nên sử dụng volt/db cho trạng thái tín hiệu định, cách sử dụng phương tiện vật lý định Tầng vật lý chịu trách nhiệm đáp ứng yêu cầu dịch vụ từ tầng liên kết liệu Tầng vật lý hạ tầng sở truyền thông mạng, cung cấp phương tiện truyền tín hiệu thô sơ dạng bit Đặc điểm: Khác với tầng khác, tầng vật lý gói tin riêng phần đầu (header) chứa thông tin điều khiển thiết bị nằm lớp vật lý: để thiết bị mạng hoạt động lớp vật lý, kiến thức liệu mà truyền tải: dây mạng, lặp repeaters, card mạng…thuộc lớp Ví dụ ba phương pháp mã hóa bit thành tín hiệu đường truyền: Unipolar: - Là dạng mã hóa đơn giản (nguyên thủy-ra đời đầu tiên) - Một mức điện áp biểu thị cho bit ‘0’ mức điện áp khác biểu thị cho bit ‘1’ + Ưu điểm : đơn giản chi phí thấp + Khuyết điểm: Tồn điện áp chiều (DC) toán đồng - Thành phần DC: Trị trung bình mã đơn cực khác không, tạo thành phần điện áp DC đường truyền Khi tín hiệu tồn thành phần DC, xuyên qua môi trường truyền - Khả đồng bộ: Khi tín hiệu truyền có giá trị không thay đổi, máy thu xác định thời gian tồn bit (Chu kỳ bit) Hướng giải dùng thêm dây dẫn để truyền tín hiệu đồng giúp máy thu biết chu kỳ bit Polar: + Khái niệm: mã hóa polar dùng hai mức điện áp: mức có giá trị dương mức có giá trị âm, nhằm giảm thành phần DC + Phân loại: NRZ, RZ Biphase - NRZ: NRZ-L (nonreturn to zero–level: Cổng COM RS232) NRZ–I (nonreturn to zero – invert) - RZ (return to zero) - Biphase: Manchester (dùng mạng ethernet LAN), Manchester vi sai ( thường dùng Token Ring LAN) Hai dạng mã hóa Biphase dùng mạng Manchester Manchester vi sai + Manchester: Bit ‘0’Nửa chu kỳ đầu bit điện áp +V nửa chu kỳ lại điện áp -V Bit ‘1’Nửa chu kỳ đầu bit điện áp –V nửa chu kỳ lại điện áp +V + Manchester vi sai: Gặp bit ‘0’ đảo cực điện áp trước Gặp bit ‘1’ giữ nguyên cực điện áp trước Luôn có thay đổi điện áp chu kỳ bit Bipolar: + Đặc điểm: Dùng ba mức điện áp: dương, âm, zêrô (0 volt) + Phân loại: AMI, B8ZS HDB3 *AMI (Alternate Mark Inversion) + Đặc điểm: Bit ‘0’ => Volt Bit ‘1’ => điện áp -V + V luân phiên (Tồn chu kỳ bit) + Ưu điểm : - AMI làm triệt tiêu thành phần DC tín hiệu - Đồng chuỗi giá trị bit “1” liên tiếp + Khuyết điểm : - Dễ đồng chuỗi giá trị bit “0” liên tiếp * B8ZS (Bipolar 8- Zero Substitution): + Đặc điểm: Bit ‘1’ => điện áp -V + V luân phiên (Tồn chu kỳ bit), đảo cực điện áp trước Bit ‘0’ => đếm số bit ‘0’ liên tiếp: Nếu nhóm bit ‘0’ liên tiếp mã hoá Volt Nếu bit liên tiếp mã hoá sau: + 00000000 => + 000 + - - + (+=> +V; -  -V) - 00000000 => - 000 - + +- (+=> +V; - -V) * HDB3 (High-Density Bipolar) + Đặc điểm: Bit  điện áp -V + V luân phiên (Tồn chu kỳ bit), đảo cực điện áp trước Bit  đếm số bit Nếu bit ‘0’ liên tiếp mã hoá Volt Nếu bit ‘0’ liên tiếp tính tổng số xung (+ -) Là số lẻ: +0000 +000+ Là số chẵn: +0000 +-00-0000  -+00+ Câu hỏi 3: Phân tích vai trò chức tầng Physical mô hình OSI ? Hãy lấy ví dụ minh họa cho chức đồng hóa bít (Phạm Xuân Bảo) Tầng vật lý, tầng thấp mô hình OSI, tầng truyền nhận dòng liệu bit cấu trúc môi trường vật lý Tầng mô tả giao diện điện/quang, học chức tới môi trường vật lý mang tín hiệu cho tất tầng cao Tầng cung cấp: • Mã hóa liệu: sửa đổi mẫu tín hiệu số đơn giản (1 0) máy tính sử dụng để đáp ứng tốt đặc điểm môi trường vật lý hỗ trợ đồng hóa bit khung Tầng xác định: o Trạng thái tín hiệu đại diện cho nhị phân • o Cách thức trạm nhận biết thời điểm "thời gian bit" bắt đầu o Cách trạm nhận định giới hạn khung Gắn với môi trường vật lý, phù hợp với nhiều khả khác môi trường: o Máy thu phát (MAU) có sử dụng để kết nối với môi trường không? o Bộ kết nối chấu chấu sử dụng cho mục đích gì? • Kỹ thuật truyền: xác định xem bit mã hóa truyền cách phát tín hiệu dải tần sở (kỹ thuật số) băng thông rộng (tương tự) • Truyền môi trường vật lý: truyền bit dạng tín hiệu điện quang phù hợp cho môi trường vật lý xác định: o Những tùy chọn môi trường vật lý sử dụng o Nên sử dụng volt/db cho trạng thái tín hiệu định, cách sử dụng phương tiện vật lý định Tầng vật chịu trách nhiệm đáp ứng yêu cầu dịch vụ từ tầng liên kết liệu Tầng vật lý hạ tầng sở truyền thông mạng, cung cấp phương tiện truyền tín hiệu thô sơ dạng bit Đặc điểm: Khác với tầng khác, tầng vật lý gói tin riêng phần đầu (header) chứa thông tin điều khiển thiết bị nằm lớp vật lý: để thiết bị mạng hoạt động lớp vật lý, kiến thức liệu mà truyền tải: dây mạng, lặp repeaters, card mạng…thuộc lớp Ví dụ: • Manchester – Thay đổi thời khoảng bit – Thay đổi dùng t/h đồng (clock) liệu – L >H biểu diễn – H >L biểu diễn – Dùng IEEE 802.3 (ethernet), RFID • Differential Manchester – Thay đổi thời khoảng bit dùng cho đồng – Thay đổi đầu thời khoảng biểu diễn – Không có thay đổi đầu thời khoảng biểu diễn – Dùng IEEE 802.5 (token ring) Câu hỏi 4: Trong mô hình OSI đề cập đến loại địa chỉ, trình bày chi tiết loại địa đó, chúng đảm nhiệm chức ? ((Phạm Xuân Bảo) Trả lời: Trong mô hình OSI đề cập đến loại địa chỉ: - Địa vật lý (Physical Address) - Địa Logic (Logical Address) - Địa cổng (Port Address) - Địa đặc biệt (Specific Address) a Địa vật lý Địa vật lý nút định nghĩa mạng (LAN WAN), gộp vào Frame sử dụng tầng liên kết liệu địa mức thấp Kích thước định dạng địa vật lý đa dạng, phụ thuộc vào mạng Ví dụ: 07:01:02:01:2C:4B địa vật lý nút mạng sử dụng byte (48 bit) cặp gồm số Hexa phân cách dấu : b Địa Logic Địa Logic cần thiết truyền thông mạng Địa vật lý không đủ môi trường liên kết mạng mạng khác có định dạng địa khác Một hệ thống địa phổ biến cần thiết Host định danh mạng vật lý bên khác Địa Logic thiết kế cho mục đích Địa Logic Internet 32 bit (8 byte) Địa IP địa Logic c Địa cổng Địa vật lý địa Logic cần thiết để truyền liệu từ nguồn tới đích, nhiên truyền liệu đến đích mục tiêu cuối kết nối liệu mạng, liệu phải truyền từ tiến trình đến tiến trình khác Host mạng, tiến trình giao tiếp với thông qua địa gọi cổng (Port) D Địa đặc biệt Một số ứng dụng có địa sử dụng thân thiện mà gán cho địa đặc biệt ví dụ địa email, địa website vv Câu hỏi 5: Trình bày chức tầng Network mô hình OSI Lấy ví dụ số giao thực thuộc tầng Network để làm rõ câu trả lời (Lê Tiến Dũng) Tầng mạng cung cấp chức qui trình cho việc truyền chuỗi liệu có độ dài đa dạng, từ nguồn tới đích, thông qua nhiều mạng, trì chất lượng dịch vụ (quality of service) mà tầng giao vận yêu cầu Tầng mạng thực chức định tuyến,.Các thiết bị định tuyến (router) hoạt động tầng — gửi liệu khắp mạng mở rộng, làm cho liên mạng trở nên khả thi (còn có thiết bị chuyển mạch (switch) tầng 3, gọi chuyển mạch IP) Đây hệ thống định vị địa lôgic (logical addressing scheme) A, chức tầng mạng - Chịu trách nhiệm truyền gói tin từ nguồn tới đích - Đánh địa logic cho gói tin - Chọn đường cho gói tin B, Các giao thức thuộc tầng mạng: Ví dụ điển hình giao thức tầng giao thức IP • IP/IPv6, Internet Protocol o DVMRP, Distance Vector Multicast Routing Protocol o ICMP, Internet Control Message Protocol o IGMP, Internet Group Multicast Protocol o PIM-SM, Protocol Independent Multicast Sparse Mode o PIM-DM, Protocol Independent Multicast Dense Mode o SLIP, Serial Line IP • IPSec, Internet Protocol Security • IPX, Internetwork Packet Exchange • o RIP, Routing Information Protocol o NLSP, NetWare Link State Protocol X.25, Packet Level Protocol o • X.75, Packet Switched Signaling Between Public Networks DDP, Datagram Delivery Protocol Câu hỏi 6: Trình bày chức tầng Transport mô hình OSI Lấy ví dụ số giao thực thuộc tầng Transport để làm rõ câu trả lời (Lê Tiến Dũng) Tầng transport có chức năng: - Định hướng kết nối (Connection-Oriented) - Phân phát theo trật tự gửi (Same Order Delivery) Tầng mạng thường không đảm bảo gói liệu đến theo trật tự mà gửi, tầng giao vận phải đảm bảo việc Cách đơn giản gắn cho gói liệu số, thiết bị nhận xếp lại trật tự gói liệu - Điều khiển lỗi Mạng truyền thông tảng có độ nhiễu cao, liệu nhận giống liệu gửi Tầng giao vận sửa lỗi này: thường cách cung cấp giá trị tổng kiểm liệu, giá trị phát số dạng sai sót nhỏ Đương nhiên, truyền thông tín hiệu hoàn toàn lỗi việc không khả thi, song giảm đáng kể số lỗi không phát việc thực Tầng giao vận truyền lại gói liệu bị thất lạc đường truyền - Điều khiển lưu lượng (Flow Control) Lượng nhớ máy tính có hạn Nếu không điều khiển lưu lượng liệu, máy tính lớn làm ngập máy khác với lượng thông tin lớn làm máy tính không kịp xử lý liệu Hiện tại, vấn đề vấn đề lớn, giá nhớ rẻ, giá băng thông (bandwidth) lại đắt, song trước đây, vấn đề vấn đề quan trọng Việc điều khiển lưu lượng cho phép thiết bị nhận liệu nói "Khoan nào!" trước bị tràn Đôi chức mạng tảng cung cấp, song tầng giao vận gắn thêm chức chưa có - Định hướng byte (Byte Orientation) Thay giải vấn đề theo gói liệu, tầng giao vận bổ sung khả nhìn liệu truyền thông dòng byte (ký tự) Cách dễ giải gói liệu có kích thước ngẫu nhiên, song khớp với mô hình truyền thông mà thông thường dãy thông điệp có kích thước người dùng xác định Một ví dụ điển hình giao thức tầng TCP Tầng nơi thông điệp chuyển sang thành gói tin TCP UDP Ở tầng địa đánh address ports, thông qua address ports để phân biệt ứng dụng trao đổi Các giao thức hoạt động tầng giao vận: • AEP, AppleTalk Echo Protocol ATP, AppleTalk Transaction Protocol • CUDP, Cyclic UDP • DCCP, Datagram Congestion Control Protocol • FCP, Fiber Channel Protocol • FCIP, Fiber Channel over TCP/IP • IL, IL Protocol • iSCSI, Internet Small Computer System Interface • NBP, Name Binding Protocol • NetBEUI, NetBIOS Extended User Interface • SPX, Sequenced Packet Exchange • RTMP, Routing Table Maintenance Protocol • SCTP, Stream Control Transmission Protocol • SCSI, Small Computer System Interface • SSL, Secure Socket Layer • TCP, Transmission Control Protocol • 10 • Biểu diễn đa thức dạng chuỗi bit P • Thêm k bit vào frame liệu F Fk • Chia Fk cho P, lấy phần dư R • Ghép phần dư vào chuỗi liệu FR - Phía nhận : giải mã lấy FR chia cho P • Nếu chia hết truyền • Nếu chia có dư, vào số dư để phát sửa lỗi Cách tính toán giống phép toán chia số dài thương số loại bỏ số dư kết quả, điểm khác biệt sử dụng cách tính không nhớ trường hữu hạn Độ dài số dư nhỏ độ dài số chia, số chia sẻ định độ dài kết trả Cách chia: Nếu dãy nhị phân đầu vào bên có bít cực tả (đầu tiên bên trái) 0, không làm hết dịch số chia sang phải bít Nếu dãy nhị phân đầu vào bên có bít cực tả 1, lấy dãy số đầu vào trừ số chia (hay nói cách khác, lấy bít dãy số đầu vào trừ bít số chia) Số chia sau dịch vị trí bít sang phải, trình tiếp diễn đến số chia chạm tới tận bên phải dãy số đầu vào Đây phép tính cuối Ví dụ: Cho chuỗi cần truyền là: 1010011110 đa thức sinh x + x + 1, tìm CRC kiểm tra lại kết Ở đa thức sinh bậc nên ta thêm bit vào Để tìm CRC ta sử dụng phép chia chuỗi bit 1010011110 cho chia 1011 (rút từ đa thức sinh) sau: Từ ta có CRC số dư phép chia là: 001 Hay xâu bit truyền theo phương pháp CRC là: 1010011110001 43 Kiểm tra kết quả: Phép chia hết nên chuỗi bit truyền + Tiêu chuẩn đa thức sinh để phát lỗi bit đơn: Nếu đa thức sinh có hệ số hệ số x tất lỗi bit đơn phát Trong đa thức sinh sau: a x3+x+1 (C) b x4+x2 c x2+1 (C) Thì đa thức câu a câu c phát lỗi bit đơn thỏa mãn tiêu chuẩn đa thức sinh để phát lỗi bit đơn Câu hỏi 36: Mã sửa lỗi vòng (CRC) gì? Nguyên tắc xây dựng mã sữa lỗi vòng (CRC) gì? Tiêu chuẩn đa thức sinh để phát lỗi bit đơn gì? Cho đa thức sinh sau: x8+x2+x+1 Hãy trả lời câu hỏi sau a Đa thức có phát lỗi đơn bit không? Tại sao? b Đa thức có phát lỗi chùm bit không? Tại sao? Trả lời: (Trần Đức Quân) a Đa thức sinh phát lỗi bit đơn có nhiều hệ số hệ số x0 b Theo nguyên tắc: lỗi chùm mà chiều dài chùm nhỏ chiều dài FCS (số dư) lỗi chùm phát Nên đa thức sinh 44 phát lỗi chùm bit Tại đa thức sinh bậc 8, nên suy số dư nhận có độ dài bit Việc xây dựng bảng mã phải thỏa mãn điều kiện ta thực phép Xor hai mã bảng mã ta từ mã có bảng mã Ví dụ: 000 Xor 011 = 011 (Mã mày có bảng mã) * Chứng minh phương pháp mã hóa mã tuyến tính Dataword Codeword 00 00000 01 01011 10 10111 11 11111 Ta thực phép Xor hai từ mã bảng mã 10111 Xor 11111 01000 (Từ mã bảng mã => Phương pháp mã hóa mã hóa tuyến tính) Câu hỏi 37: Cho đa thức sinh G(x) = x3 + x2 + xâu bít cần truyền M = 1101110101 (Phan Đình Sáng) a Hãy tính xâu bít truyền theo phương pháp mã CRC 45 b Hãy cho biết khả phát lỗi CRC I Bổ sung kiến thức + Phía gửi: - Chọn đa thức sinh bậc k - Biểu diễn đa thức dạng chuỗi bít P - Thêm k bít vào frame liệu F cần gửi Fk - Chia Fk cho P, lấy phần dư R - Ghép phần dư vào chuỗi liệu Fr (là xâu truyền theo CRC) + Phía nhận - Giải mã lấy Fr chia cho P - Nếu chia hết truyền - Nếu chia có dư, vào số dư để phát sửa lỗi (nếu được) II Trả lời: a - Tính xâu bít truyền theo phương pháp CRC G(x) = x3 + x2 + => P = 1101 Bậc đa thức sinh 3, thêm vào M bit 0, Mk = 1101110101000 Thực phép chia Mk cho P 1101110101000 : 1101 1101 0000 1101 1101 0000 01000 1101 101 -> số dư - Vậy codeword truyền là: 1101110101101 Note: - Khi thực phép chia nên viết theo kiểu slide - Phép trừ tính: bit khác = 1; giống b Khả phát lỗi CRC Với L chiều dài burst error r bậc đa thức sinh 46 - Nếu L ≤ r tất burst error phát - Nếu L = r +1 tất burst error phát với xác suất - (1/2)r1 - Nếu L > r + tất burst error phát với xác suất - (1/2)r Với G(x) = x3 + x2 + 1, khả phát lỗi CRC sau - Phát tất burst error với chiều dài nhỏ - burst error với chiều dài không phát - 12 100 burst error với chiều dài lớn không phát Câu hỏi 38: Cho đa thức sinh G(x) = x3 + x2 + xâu bít cần truyền M = 1011010101 (Phan Đình Sáng) a Hãy tính xâu bít truyền theo phương pháp mã CRC b Giải thích điều kiện đa thức sinh Trả lời: a Tương tự câu a 37 (không, giống hệt :D) b Giải thích điều kiện đa thức sinh Điều kiện đa thức sinh: Một đa thức sinh tốt cần có điều kiện sau - Phải có hệ số - Hệ số x0 phải => để phát tất lỗi đơn bít - Không chia hết cho xt + với ≤ t ≤ n-1 => để phát tất lỗi bít đôi - Chứa nhân tử (x + 1) => để phát tất số lẻ bít lỗi Câu hỏi 39: Cho xâu bít cần truyền 1011, biết truyền dùng phương pháp pháp lỗi Hamming (Ngô Xuân Sơn) a Tìm xâu bít truyền sau chèn thêm bít phát lỗi b Khả phát sửa sai phương pháp mã Hamming c Độ dư thừa thông tin sử dụng phương pháp mã Hamming a Áp dụng mã sửa lỗi Hamming C(7,4) xâu bít cần truyền 1011 thêm vào cuối bít r2r1r0, đó: r0 = (a2 + a1 + a0) mod = (0 + + 1) mod = r1 = (a3 + a2 + a1) mod = (1 + + 1) mod = r2 = (a1 + a0 + a3) mod = (1 + + 1) mod = 47 Vậy xâu bít truyền sau thêm bít phát lỗi 1011100 b Khả phát sửa sai phương pháp mã Hamming - Để đảm bảo việc phát s lỗi trường hợp, khoảng cách Hamming tối thiểu bảng mã phải dmin = s + - Để đảm bảo việc sửa t lỗi trường hợp, khoảng cách Hamming tối thiểu bảng mã phải dmin = 2t + c Độ dư thừa thông tin sử dụng phương pháp mã Hamming: - Độ dài từ liệu cần truyền k, số từ liệu thực 2k - Độ dài số bit thêm vào r Do độ dài từ mã truyền n = r+k sô từ mã 2r + k Số từ mã không dùng đến (thừa) 2r + k – 2k = 2k(2r-1) Câu hỏi 40: Trình bày mã sủa lỗi Hamming C(7,4) Trình bày cách tính r2, r1, r0 phương pháp sửa lỗi Hamming Chứng minh tính đắn phương pháp sữa lỗi Hamming Cấu trúc mã giải mã sử dụng mã Hamming: 48 - Tại bện gửi liệu thêm vào bit chẵn lẻ kiểm tra r2r1r0 tạo sinh (generator) theo công thức: r0 = a2 + a1 + a0 modulo r1 = a3 + a2 + a1 modulo r2 = a1 + a0 + a3 modulo - Tại bên nhận bộ kiểm tra tạo bit chẩn đoán lỗi (s2s1s0) từ liệu nhận theo công thức: s0 = b2 + b1 + b0 + q0 modulo s1 = b3 + b2 + b1 + q1 modulo s2 = b1 + b0 + b3 + q2 modulo Các phương trình sử dụng kiểm tra bên thu giống với phương trình sử dụng sinh bên gửi bit chẩn đoán lỗi s2s1s0 tạo thành chuỗi bit từ 000 đến 111 đưa tình Các tính liệu nhận lỗi có bit bit nhận bị lỗi Bảng chẩn đoán lối từ bit s2s1s0 * Chứng minh tính đắn phương pháp sửa lỗi Hamming: - Phát lỗi: Giả sử khoảng cách Hamming mã d(C) ≥ s + (1) Với x từ mã gửi y liệu nhận bên nhận Giả sử y có nhiều s bit lỗi d(x, y) ≤ s (2) Từ (1) (2) => d(x, y) < d(C) => y không nằm bảng mã lỗi phát - Sửa lỗi: Giả sử khoảng cách Hamming tối thiểu mã d(C) ≥ 2t + Với x từ mã gửi y liệu nhận bên nhận Giả sử y có tối đa t lỗi, tức 49 d(x, y) ≤ t Nếu x’ từ mã khác với x, ta khẳng định d(x’, y) ≥ t + 1, vì: d(x’, y) + t ≥ d(x’, y) + d(x, y) ≥ d(x’, x) ≥ d(C) ≥ 2t + Điều có nghĩa x lân cận gần nhất y, y sửa tới x việc tìm lân cận gần y chọn giá trị từ giải mã Câu hỏi 41: Mã sửa lỗi tuyến tính gì? Chứng minh mã sửa lỗi chắn lẻ tuyến tính Giải thích dmin mã chẵn lẻ (Ngô Xuân Sơn) Định nghĩa mã sửa lỗi tuyến tính: Là thực phép toán XOR hai từ mã (codewords) tạo từ mã khác Ví dụ: Ta có bảng mã sau: Datawords Codewords 00 01 10 11 000 011 101 110 Ta thấy bảng mã tuyến tính ta thực phép toán XOR với mã tạo mã khác Ví dụ thực phép toán XOR với mã ta có mã (011 XOR 101 = 110) Chứng minh mã sửa lỗi chẵn lẻ tuyến tính Mã sửa lỗi chẵn lẻ: Thêm bít vào sau từ mã để ghi tổng số lượng bít từ liệu Sử dụng hai quy luật: quy luật số chẵn quy luật số lẻ Với quy luật số chẵn tổng số bít từ liệu số chẵn ta thêm bít 0, tổng số bít từ liệu số lẻ thêm bít 1, tổng số bít thêm bít (Với quy luật số lẻ ngược lại) Ta có n=k+1 n số bít từ mã (codewords), k số bit từ liệu(datawords) Bảng mã chẵn lẻ C(5,4) : 50 Nhìn vào bảng mã chẵn lẻ ta thấy với hai từ mã thực phép toán XOR tạo mã khác Do mã chẵn lẻ mã tuyến tính Giải thích dmin mã chẵn lẻ Từ hai liệu Dataword ta thấy khác bít Giả sử A B hai từ liệu khác bít, A B có số bít chẵn lẻ khác nhau, A’ B’ hai từ mã A B Ta có : A’ = A1 B’ = B0 Hoặc A’ = A0 B’ = B1 Vậy d(A’,B’) = hay dmin= Câu hỏi 43: So sánh điều khiển lỗi điều khiển luồng Trình bày giao thức Go-back-N-ARQ Giả sử ta dùng chuỗi bit để đánh số cho gói tin Hay xác định kích thước lớn cửa số trượt giao thức sau: (Nguyễn Đăng Trịnh) a Stop-and-WaitARQ b Go-Back-NARQ c Selective-RepeatARQ Điều khiên lỗi điều khiển luồng chức riêng biệt tầng liên kết liệu: Điều khiển lỗi (error control) Điều khiển luồng (flow control) - Phát lỗi khung nhận - Xác định lượng liệu truyền thời hạn định - Yêu cầu truyền lại khung 51 - Ngăn cấm thiết bị truyền không làm ngập bên nhận - Là chức tầng LLC - Có thể áp dụng tính vài (Logical Link Control) cấp giao thức, kể tầng LLC (Logical Link Control) Giao thức Go-back-N-ARQ Cơ chế hoạt động – Điều khiển • RR = receive ready = ACK = acknowledgement • REJ = reject = NAK = negative acknowledgement – Dựa chế sliding window • A gởi liên tục I-Frame đến B (trong chế điều khiển dòng cho phép) • B nhận I-Frame theo số • Truyền lại tất Frame kể từ Frame sai trở Các kiểu lỗi tương tự Idle RQ (có thể xảy đồng thời nhiều frame) – (E1) I-Frame không đến bên nhận – (E2) I-Frame đến bên nhận, nội dung I-Frame sai – (E3) ACK-Frame không đến bên gửi Giải lỗi: TH1: Sửa lỗi frame 52 – Giả sử frame i – Nếu “Nguồn” gửi tiếp frame i+1 – “Đích” nhận frame i+1, không số – “Đích” bỏ frame gửi lại REJ i – “Nguồn” nhận REJ i gửi lại tất frame từ frame i – Đòi hỏi “Nguồn” sử dụng danh sách truyền lại (Retransmission list) lưu frame I gởi chưa có ACK TH2: Sửa lỗi frame – Giả sử frame i – “Nguồn” không gửi tiếp frame – “Đích” không nhận nên phản hồi – “Nguồn” bị time-out, gửi ACK-frame thăm dò với bit P set lên – “Đích” nhận gửi ACK-frame báo chờ frame i – “Nguồn” gửi lại frame i TH3: Sửa lỗi frame hư – “Đích” phát lỗi frame i – “Đích” báo cho “Nguồn” REJ (i+1) – “Đích” loại bỏ frame sau i – “Nguồn” nhận REJ (i+1) gởi lại frame từ frame i – Thời gian đáp ứng nhanh so với dùng timeout (“Đích” loại bỏ frame bị hư xem chưa nhận được) TH4: Sửa lỗi ACK bị – “Đích” nhận frame i, gửi ACK(i+1) bị • “Nguồn” gửi tiếp frame i+1, i+2, “Đích” gửi lại ACK(i+2), ACK(i+3) NAK tương ứng + Nếu “Nguồn” nhận ACK(i+2), ACK(i+3) trước time-out truyền bình thường 53 + Nếu time-out “Nguồn” gửi ACK thăm dò với bit P set lên (như giải lỗi frame) • “Nguồn” không gửi tiếp frame => time-out – “Đích” nhận ACK thăm dò với bit P set, không đáp ứng lại • Hết thời gian time-out “Nguồn” gửi lại ACK thăm dò • Sau số lần gửi lại không thành công “Nguồn” reset lại đường truyền Giả sử ta dùng chuỗi bit để đánh số cho gói tin Kích thước lớn cửa số trượt giao thức là: a Stop-and-Wait ARQ: b Go-Back-N ARQ: Ssize = 2m – = 25 – = 31 c Selective-Repeat ARQ: Ssize = 2m-1 = 24 = 16 Câu hỏi 44 (Nguyễn Đức Trọng): Một quan cung cấp địa sau: 16.0.0.0/8 Người quan trị muốn chia thành 500 mạng có kích thức cố định, hay xác định a Địa subnet mask b Số địa mạng c Địa đầu cuối subnet1 d Địa đầu cuối subnet500 Giải: a Địa subnet mask xác định cách đặt n bít bên trái 32 - n bít lại bên phải (trường hợp tổng quát với địa bất kì: x.y.z.t/n) Áp dụng với n = ta có subnet mask là: 11111111 00000000 00000000 00000000 Tương đương 255.0.0.0 (Mạng lớp A) b Từ địa ban đầu cho ta xác định số bít địa NetID số bít HostID 24 Từ công thức ^n >= m (với m số subnet cần chia, n số bít cần mượn) 54 Với m = 500 ta có n =9 (vì ^9 = 512) Vậy để chia mạng ban đầu thành 500 mạng ta cần phải mượn bít phần HostID làm địa NetID Sau mượn bít, ta có cấu trúc dạng nhị phân (bít mượn ta đặt giá trị 1) Địa NetMask :: 11111111.11111111.10000000.00000000 Network ID :: 11111111.11111111.1 HostID :: 0000000.00000000 => dạng thập phân là: 255.255.128.0 Địa IP lúc là: 16.0.0.0/17 (17 = + bít mượn) Xác định mạng con: Octet Octet Octet 23 22 21 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 xx.0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x.127.0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x.255.0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2^15+2^16 … Để tính tổng số subnet có sau chia ta dùng công thức ^n , n số bit mượn để chia Để tính tổng số host/subnet ta dùng công thức 2^h – 2, h số bít lại dùng làm host sau mượn Ta phải trừ cần phải bỏ địa subnet broadcast Như số host mạng sau chia = 2^15 – = 32766 host c Địa subnet Địa mạng Địa máy chủ mạng Địa cuối máy chủ mạng Địa broadcast 16.0.127.0 (subnet1) 16.0.127.1 16.0.254.254 16.0.254.255 16.0.255.0 (subnet2) 16.0.255.1 16.1.126.254 16.1.126.255 … 55 d Địa subnet500 Địa mạng Địa máy chủ mạng Địa cuối máy chủ mạng Địa broadcast 16.250.0.0 (subnet500) 16.250.0.1 16.250.126.254 16.250.126.255 Để tìm hiểu thêm phương pháp tính xin mời người tham khảo đường link sau: http://www.c10mt.com/2013/05/huong-dan-cach-chia-ip-va-subnet-mask.html Câu hỏi 45: (Đoàn Thanh Tùng) Một quan cung cấp địa sau: 211.17.180.0/24 Người quan trị muốn chia thành 32 mạng có kích thức cố định, hay xác định a Địa subnet mask b Số địa mạng c Địa đầu cuối subnet1 d Địa đầu cuối subnet32 a1 : Subnet mask : This is a class C network So the default mask is given by, 255.255.255.0 As we need 32 subnets we need extra I’s So the subnet mask will be as follows in the binary form Subnet Mask The subnet mask is therefore given by, 255.255.255.248 b : Number of addresses in each subnet : The structure of a class C address is as shown in Fig 23(b) 56 Number of address in each subnet We have only bits to decide the number of addresses in each subnet No Of addresses per subnet 23 = c : First and the last address in subnet : First address in subnet-I = 211.17.180.0 Last address in subnet-I = 211.17.180.7 d : First and the last address in subnet 32 : First address in subnet-32 = 211.17.180.248 Last address in subnet-32 = 211.17.180.255 57 ... liệu, máy tính lớn làm ngập máy khác với lượng thông tin lớn làm máy tính không kịp xử lý liệu Hiện tại, vấn đề vấn đề lớn, giá nhớ rẻ, giá băng thông (bandwidth) lại đắt, song trước đây, vấn đề. .. đề theo gói liệu, tầng giao vận bổ sung khả nhìn liệu truyền thông dòng byte (ký tự) Cách dễ giải gói liệu có kích thước ngẫu nhiên, song khớp với mô hình truyền thông mà thông thường dãy thông. .. packet (gói liệu) hai máy tính mạng máy tính (có thể có kết nối đường truyền vật lý trực tiếp) Hay nói cách khác, tầng mạng có nhiệm vụ tìm đường cho liệu truyền thông hai máy Tầng : Transport