פתרון תרגיל בתקשורת נתונים

מטרת התרגיל:

• סקירת פרוטוקולי אפליקציה: DHCP, FTP, DNS,HTTP.
• סקירת פרוטוקולי שכבת התעבורה: TCP, UDP.
• סקירת פרוטוקול הרשת IP.

שאלה 1– DHCP:

א.  ברשת של מכללה הוחלט לחסוך בשרת DHCP ולהקצות כתובות IP באופן הבא:

1) כאשר מחשב מתחבר אל הרשת הוא מקבל מרחב כתבות IP של אותה הרשת (כולם מקבלים אותו מרחב).

2) המחשב מגריל לעצמו כתובת IP מאותו מרחב שקיבל ומשתמש בה.

איזו בעיה יכולה להיווצר בחלוקה כזאת של כתובת IP?

ב. אחרי שהתגלתה הבעיה שתיארתם בסעיף הקודם, הוחלט להוסיף שלב בדיקה לאלגוריתם הקצאת כתובת ip.

האלגוריתם החדש נראה כך:

• כמחשב מתחבר אל הרשת הוא מקבל מרחב כתובות ip של אותה הרשת( כולם מקבלים אותו מרחב).
• המחשב מגריל לעצמו כתובת ip מאותו מרחב שקיבל.
• בודקים שניתן להשתמש בכתובת שהוגרלה. אם כן, אז משתמשים בה, אחרת חוזרים לשלב 2.

הציעו דרך פשוטה ככל האפשר לממש את הבדיקה בשלב 3 תוך שימוש בפרוטוקולים ידועים.

ג. תאר את תהליך הבקשות והתגובות עבור לקוח dhcp?

שאלה 2 – tcp/udp:

• באילו פרוטוקולים של שכבת תעבורה קיים מנגנון הנועד לסידור חבילות בצד המקבל? איך פועל מנגנון זה?

ב. נניח ששינית אופן עבודה של TCP אצלך במחשב באופן הבא:

כאשר השולח מזהה איבוד חבילה הוא נשאר במצב של congestion avoidance וממשיך להעלות ערך החלון (congestion window).

להזכירכם התגובה הרגילה לאיבוד חבילה היא הורדת חלון שליחה(sending window) ל-1 אחרי time out בהינתן ששאר המחשבים ממשיכים להתנהג כרגיל, האם תצליח בעקבות שינוי זה להעביר יותר מידע ברשת. נמקו.

TCPג. מה יקרה לסך כל תעבורה ברשת שכל הקשרים בה  

אם כל המחשבים יעשו את השינוי מסעיף ב'. האם תעבורה תגדל, תקטן או תישאר ללא שינוי? הסבירו את תשובתכם

ד. מה ההבדל בין מודל osi למודל tcp/ip ?

שאלה 3 – DNS:

אתם מעוניינים להיכנס לאתר של אוניברסיטת חיפה http://www.haifa.ac.il/

א.

פרטו את שלבי התהליך עד לקבלת כתובת האתר המבוקש עפ"י המצב הבאים:

1. כתובת האתר הוקשה בדפדפן בפעם הראשונה בתת רשת זו.
2. כתובת האתר הוקשה בדפדפן בשנית לאחר כארבעים דקות.
3. כתובת האתר הוקשה בדפדפן בשנית לאחר כחמש שעות.

הערה: יש לציין באופן מתומצת את שלבי הפעולה. יש לציין רק את הפעולות בין שרתי ה-DNS השונים, טבלאות המידע ומחשב הלקוח.

הערות:

• לאתר המבוקש שרת DNS אחד. כתובת שרת זה רשומה באחד משרתי ה-il.
• המחשב מחזיק כתובות נומריות ב-DNS cache (רשימה נפרדת מזו של הדפדפן) לפרק זמן של שעה, לאחר מכן, כתובות אלו נמחקות מזכרונו.
• הדפדפן מחזיק כתובות נומריות ב-DNS cache שלו לפרק זמן של דקה, לאחר מכן, כתובות אלו נמחקות מזכרונו.

ב. פרטו כמה הודעות וכמה תגובות יחזירו שרתי ה- DNS בפעם הראשונה לאתר האוניברסיטה? פרטו והסבירו כל הודעת בקשה ותגובה.

שאלה 4 – HTTP:

הלקוח מעוניין בדף אינטרנט הבנוי באופן הבא:

• 10 תמונות המוצגות בו.
• 5 סרטונים המופעלים ברקע מרגע הכניסה לאתר.
• שאר האתר בנוי מטקסט סטנדרטי וניתן להתייחס אליו כאובייקט אחד.

א. גרסת הפרוטוקול של דפדפן הלקוח ותוכנת השרת הינה HTTP 1.0. מהן מספר הפעמים בהן תתקיים לחיצת יד משולשת בין הלקוח לשרת ה-web? הסבירו מדוע.

ב. גרסת הפרוטוקול של דפדפן הלקוח ותוכנת השרת הינה HTTP 1.1. מהן מספר הפעמים בהן תתקיים לחיצת יד משולשת בין הלקוח לשרת ה-web? הסבירו מדוע.

ג. מה יהיה מספר ההודעות המינימלי אשר ישלח בין השרת ללקוח עפ"י תנאי סעיף ב', בהנחה כי דף זה נטען בדפדפן הלקוח לפני כ-50 דקות, והקשר ביניהם אינו פתוח. הסבירו מדוע.

הערות:

• הדפדפן מחזיק דפי אינטרנט במאגר ה-web cache לתקופה של כ-שעה.

שאלה 5 – Subnetting:

לחברה גדולה יש שתי כתובות רשת 115.30.31.0 ו- 115.30.30.0 שעומדות לרשותה.

היא מעוניינת לחלק את הכתובות רשת באופן הבא:

• 4 תתי רשתות בנות 58 מחשבים כ"א
• 3 תתי רשתות בנות 52 מחשבים כ"א
• 3 תתי רשתות בנות 10 מחשבים כ"א
• 2 תתי רשתות בנות 6 מחשבים כ"א

1. הציעו חלוקה של רשת/רשתות החברה לתתי רשתות (בדומה לחלוקה שראינו בתרגול ראשון).
2. רשמו (בדצימלי ובינארי)  את ה Mask של כל אחת מ-12 תתי הרשתות.

פתרון מלא של התרגיל