Một số bài tập có lời giải môn Mạng máy tính nâng cao

Mạng máy tính nâng cao

GV: Mai Văn Cường

MỘT SỐ BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI

Bài 1. Giả sử Host A muốn gửi 1 file có kích thước lớn đến Host B. Từ Host A đến Host B có 3 đoạn

đường truyền, với tốc độ truyền tương ứng là R1= 500 Kbps, R2=2 Mbps, R3= 1 Mbps.

a) Giả sử không có dữ liệu nào khác được truyền trên mạng. Tính thông lượng [throughput] của

việc truyền file.

b) Giả sử file có kích thước 4 triệu bytes. Tính thời gian truyền file đến Host B.

c) Lặp lại câu a) và b) khi R2 giảm còn 100 Kbps.

Bài 2. Cho gói tin chiều dài L, bắt đầu truyền từ Host A, qua đường truyền 1 đến packet switch, và theo

đường truyền 2 đến Host B. Giả sử d_i, s_ivà R_ilà chiều dài, tốc độ lan truyền [propagation speed], và tốc

độ truyền [transmission rate] của đường truyền thứ i, với i=1, 2. Thời gian packet switch xử lý mỗi gói tin

được ký hiệu là d_proc. Giả sử gói tin không bị chờ tại hàng đợi của packet switch.

a) Hãy tính tổng thời gian gói tin nói trên đi từ Host A đến Host B, theo các ký hiệu d_i, s_ivà R_i(i=1,2), d_proc

và L.

b) Giả sử gói tin có chiều dài 1000 bytes, tốc độ lan truyền ở cả hai đường truyền là 2.5×10⁸m/s. Tốc độ

truyền ở cả hai đường truyền là 1 Mbps. Thời gian packet swicth xử lý gói tin này là 1 msec. Chiều dài

đường truyền đầu là 4000 km và chiều dài đường truyền thứ hai là 1000 km. Với các giá trị như trên, hãy

tính tổng thời gian gói tin nói trên đi từ Host A đến Host B.

Bài 3: Xem thủ tục TCP ước lượng RTT: Giả sử một kết nối TCP có 3 segment ACK quay về Bên Gửi và nhờ

đó người ta đo được thời gian đi-về của segment thứ nhất SampleRTT1 là 80 msec, thứ hai SampleRTT2

là 100 msec và thứ ba SampleRTT3 là 60msec. Hãy sử dụng kỹ thuật ước lượng được giá trị Round Trip

Time, tính giá trị EstimatedRTT ngay sau khi ACK thứ 3 quay về. (Giả sử hệ số α=0.2).

Bài 4: Cho một host có địa chỉ IP như sau: 192.168.1.230/26. Xác định phần prefix (còn gọi là network

prefix) của địa chỉ trên. Phần prefix này có phải là thành phần đại diện cho mạng con [Subnet] mà địa chỉ

trên trực thuộc không?

Bài 5: Xét mạng con với network prefix 192.168.1.4/26. Xác định vùng địa chỉ IP ấn định cho mạng con

này?

Bài 6. Một host có file kích thước 260000 bytes. Host này gửi file này lên đường truyền có MTU là 1500

bytes. Có bao nhiêu datagram được tạo ra để truyền file này? Kích thước của Datagram cuối cùng. Giả

sử rằng ứng dụng truyền file sử dụng giao thức TCP.

Bài 7: Xét một datagram có kích thước 6950 bytes cần gửi lên đường truyền có MTU là 1500 bytes. Cho

biết có bao nhiêu phân mãnh của datagram trên được tạo ra? Kích thước của phân mãnh sau cùng?

Khoa CNTT – Đại học Khoa học tự nhiên

1/7

Lưu hành nội bộ

Mạng máy tính nâng cao

GV: Mai Văn Cường

Bài 8: Xem 1 mạng datagram sử dụng địa chỉ 32-bit. Giả sử 1 router có 4 đường ra/vô (tức 4 interface),

đánh số từ 0 đến 3, và các gói tin được chuyển ra các interface theo quy định sau:

Dãy địa chỉ đích

11100010 00000000 00000000 00000000

đến

Số hiệu interface

0

11100010 01111111 11111111 11111111

11100010 00000000 00000000 00000000

đến

11100010 00000000 11111111 11111111

11000000 00000000 00010001 00000000

đến

1

2

3

11000000 00000000 00010001 11111111

Trường hợp khác

a.

Cung cấp 1 forwarding table có 4 dòng, sử dụng quy tắc longest prefix matching, và chuyển các

gói tin đến đúng interface.

b.

Mô tả cách thức forwarding table của bạn xác định interface phù hợp cho các datagram hướng

tới địa chỉ đích sau:

•

11100010 01000100 10010001 10010001

11100010 00000000 10010001 10010001

11100001 10000000 00010001 01110111

Bài 9: [P2]UDP và TCP đều sử dụng bù 1 của tổng. Giả sử bạn có 3 byte sau đây: 01010101, 01110000,

01001100. Tính bù 1 của tổng 3 byte này (chú ý rằng mặc dù UDP và TCP sử dụng những word 16-bit để

tính checksum, nhưng trong bài tập này bạn được yêu cầu xem xét những tổng của byte 8-bit). Hãy

trưng ra các kết quả tính toán. Tại sao UDP lại tính bù 1 của tổng, mà không là tổng?Với cách tình bù 1

như thế, làm thế nào bên nhận phát hiện ra lỗi. Có thể nào sai 1 bit mà không bị phát hiện? Còn sai 2 bit

thì sao?

Bài 10 [P24] Xem việc truyền 1 file lớn L byte từ host A đến host B.

a. Xác định giá trị lớn nhất của L sao cho số thứ tự sequence number không bị cạn kiệt? Nhớ rằng

field sequence number trong TCP segment có 4 bytes.

b. Với L bạn đã thu được từ câu a, tính thời gian để truyền hết file này lên đường truyền. Giả sử

rằng có tổng cộng 66 byte cho header của tầng vận chuyển, tầng mạng và data-link được gắn

vào segment trước khi segment được gửi lên đường truyền 10Mbps. Bỏ qua cơ chế flow control

và congestion control, để A có thể gửi hàng loạt các segment.

Bài 11 [P26] Host A và B kết nối trực tiếp qua đường truyền 200 Mbps. Có 1 kết nối TCP giữa 2 host, và

host A đang gửi cho host B một file kích thước lớn qua kết nối này. Host A có thể gửi dữ liệu của ứng

dụng lên đường truyền ở tốc độ 100 Mbps nhưng Host B có thể đọc từ buffer bên nhận ở tốc độ tối đa

50 Mbps. Mô tả ảnh hưởng của cơ chế flow control.

Khoa CNTT – Đại học Khoa học tự nhiên

2/7

Lưu hành nội bộ

Mạng máy tính nâng cao

GV: Mai Văn Cường

Bài 12 [P10] Xét 1 router kết nối 3 mạng con [subnet]: Subnet 1, Subnet 2, Subnet 3. Giả sử tất cả các

interface trong 3 mạng con này đòi hỏi phải có phần đầu trong địa chỉ là 223.1.17/24. Cũng giả sử rằng

Subnet 1 được đòi hỏi phải hỗ trợ đến 125 interface, Subnet 2 và 3 mỗi mạng con được yêu cầu phải

cung cấp 60 interface. Hãy cung cấp 3 địa chỉ mạng (ở dạng a.b.c.d/x) thỏa mãn 3 ràng buộc này.

Bài 13 [P20]. Xét một nhánh mạng như hình dưới. x chỉ có 2 láng giềng là w và y. w có chi phí đường

truyền bé nhất đến u là 5 (không hiện ra trên hình vẽ), và y có chi phí đường truyền bé nhất đến u là 6.

Đường đi từ w và y đến u (và giữa w và y) không được vẽ trên hình. Tất cả chi phí đường truyền trong

mạng đều là các số nguyên dương.

a. Hãy tìm distance vector của x đến các nút w,y và u

b. Hãy cho một sự thay đổi chi phí đường truyền cho c(x,w) hoặc c(x,y) sao cho x sẽ phải thông báo

đến các láng giềng của nó về giá trị mới của chi phí đường truyền bé nhất đến u, theo thuật toán

distance vector.

c. Hãy cho một sự thay đổi chi phí đường truyền cho c(x,w) hoặc c(x,y) sao cho x sẽ không thông

báo đến các láng giềng của nó về giá trị mới của chi phí đường truyền bé nhất đến u, theo thuật

toán distance vector.

Khoa CNTT – Đại học Khoa học tự nhiên

3/7

Lưu hành nội bộ

Mạng máy tính nâng cao

GV: Mai Văn Cường

Hướng dẫn:

Bài 1:Giả sử 3 đoạn đường truyền mắc nối tiếp giữa 2 host A và B

a) Thông lượng của đường truyền=min {R₁, R₂, R₃}=Min {500 Kbps,2000 Kbps,1000 Kbps}= 500

Kbps.

b) Thời gian truyền file từ Host A đến Host B= (4 x10⁶x 8) /(500x 10³)=64 s

c) Thông lượng =min {R₁, R₂, R₃}=Min {500 Kbps,100 Kbps,1000 Kbps}= 100 Kbps.

Thời gian truyền file=(4 x10⁶x 8) /(100x 10³)=320 s.

Bài 2:

Gói tin từ A, đẩy lên đường truyền mất t_trans1, lan truyền đến packet switch mất t_prop1. Tại packet

switch cần d_procđể xử lý gói tin, sau đó cần t_trans2để đẩy gói tin đường truyền 2 và t_proc2để lan truyền

đến host B.

a. Thời gian tổng cộng:

t= t_trans1+ t_prop1+ d_proc+ t_trans2+ t_prop2=L/R₁+ d₁/s₁+ d_proc+ L/R₂+ d₂/s₂

b. (1000x8)/10⁶+ (4000x10³)/(2.5x10⁸) + 10^-3+ (1000x8)/10⁶+ (1000x10³)/(2.5x10⁸)=16x10^-3+

20x10^-3+ 10^-3=37 msec

Bài 3: Áp dụng công thức ước tính RTT

EstimatedRTT=(1- α)EstimatedRTT + α SampleRTT, với α=0.2

Ta có:

EstimatedRTT₁=SampleRTT₁= 80 msec

EstimatedRTT₂= (1-0.2) EstimatedRTT₁+ 0.2 SampleRTT₂=0.8 x 80 +0.2 x 100=84 msec

EstimatedRTT₃= (1-0.2) EstimatedRTT₂+ 0.2 SampleRTT₃=0.8 x 84 +0.2 x 60= 79.2 msec

Vậy giá trị RTT ước lượng khi ACK thứ 3 quay về là 79.2 msec.

Bài 4:

Biểu diễn nhị phân của địa chỉ IP 192.168.1.230/26: 11000000 10101000 00000001 11100110

Thành phần network prefix (hay nói gọn prefix) là 26 bit bên trái của chuỗi bit trên, tức là:

11000000 10101000 00000001 11

Thành phần này có thể có những cách viết khác:

Dạng nhị phân: 11000000 10101000 00000001 11000000

Khoa CNTT – Đại học Khoa học tự nhiên

4/7

Lưu hành nội bộ

Mạng máy tính nâng cao

GV: Mai Văn Cường

Dạng thập phân phân cách bằng dấu chấm (a.b.c.d/x): 192.168.1.192/26

Đây chính là thành phần đại diện cho mạng con [subnet] mà địa chỉ 192.168.1.230/26 trực thuộc.

Bài 5:

Biểu diễn nhị phân của địa chỉ IP 192.168.1.4/26: 11000000 10101000 00000001 00000100

Phần Network prefix của chuỗi bit trên (26 bit đầu): 11000000 10101000 00000001 00

Như vậy, vùng địa chỉ IP ấn định cho mạng con này, gồm tập hợp tất cả các địa chỉ IP có 26 bit đầu như

trên, sẽ là:

11000000 10101000 00000001 00000000

11000000 10101000 00000001 00000001

11000000 10101000 00000001 00000010

…

11000000 10101000 00000001 00111111

Nói khác đi, vùng này gồm tổng cộng 2⁶=64 địa chỉ IP khác nhau, từ 192.168.1.0 đến 192.268.1.63

Bài 6. Một host có file kích thước 260000 byte. Host này gửi file này lên đường truyền có MTU là 1500

bytes. Có bao nhiêu datagram được tạo ra để truyền file này? Kích thước của Datagram cuối cùng. Giả

sử rằng ứng dụng truyền file sử dụng giao thức TCP.

Lượng dữ liệu của file tối đa mà 1 IP Datagram có thể mang được= MTU- (TCP Header) – (IP Header)=

1500-20-20=1460 bytes

Số lượng IP datagram cần được tạo ra=ꢀ^{ꢁꢂꢃꢃꢃꢃ}ꢆ = 179

ꢄꢅꢂꢃ

Kích thước dữ liệu chứa trong IP Datagram cuối cùng: 260000-(178 x 1460)=120 (bytes)

Kích thước của Datagram cuối cùng= 20 +20 + 120 = 160 (bytes)

Khoa CNTT – Đại học Khoa học tự nhiên

5/7

Lưu hành nội bộ

Mạng máy tính nâng cao

GV: Mai Văn Cường

Bài 7:

Số lượng phân mãnh cần được tạo ra=ꢀ^{ꢂꢇꢈꢃꢉꢁꢃ}ꢆ = 5

ꢄꢈꢃꢃꢉꢁꢃ

Phân mãnh sau cùng có kích thước: (6950-20) – (4x (1500 -20)) + 20 = 1030 bytes.

Bài 8:

a) Prefix biểu diễn dạng nhị phân

Prefix

11100010 0

Số hiệu interface

0

1

2

3

11100010 00000000

11000000 00000000 00010001

Trường hợp khác

Prefix biểu diễn dạng a.b.c.d/x

Prefix

Số hiệu interface

226.0.0.0/9

0

1

2

3

226.0.0.0/16

192.0.17.0/24

Trường hợp khác

b)

Khoa CNTT – Đại học Khoa học tự nhiên

6/7

Lưu hành nội bộ

Mạng máy tính nâng cao

GV: Mai Văn Cường

•

11100010 01000100 10010001 10010001: Địa chỉ đích đến này khớp với prefix [11100010 0],

nên IP datagram sẽ được chuyển ra interface 0

11100010 00000000 10010001 10010001: Địa chỉ đích đến này khớp với cả 2 prefix [11100010

0] và [11100010 00000000], áp dụng quy tắc longest prefix matching, prefix dài nhất được lựa

chọn. Do đó, IP Datagram sẽ được chuyển ra interface 1

•

11100001 10000000 00010001 01110111: Địa chỉ đích đến này không khớp được với 3 prefix đã

liệt kê, nên IP datagram sẽ được chuyển sang số interface 3

Khoa CNTT – Đại học Khoa học tự nhiên

7/7

Lưu hành nội bộ

Một số bài tập có lời giải môn Mạng máy tính nâng cao - Mai Văn Cường