A kérdések után szereplő válaszok csak rövid emlékeztetőül és vázlatként szolgálnak, azokat ki kell egészíteni az előadáson elhangzottakkal. További kötelező segédanyag a kérdések megválaszolásához: Almási Béla: Számítógép hálózatok oktatási segédlet Elérhető: www.tankonyvtar.hu (ezen belül -> keresés) (Ez utóbbi rövid összefoglalása: Almasi_alapfogalmak.txt) 1. előadás ---------- Hány réteget különböztet meg az ISO/OSI referencia modell? Sorolja fel őket. 7 Hány réteget különböztet meg a Tannenbaum-féle hibrid rétegmodell? Sorolja fel őket. 5 Mi az "Open System Interconnection Reference Model" (ISO OSI), hogyan specifikáljuk az egyes rétegeket? egy 7-rétegű standard, koncepcionális modell kommunikációs hálózatok belső funkcionalitásaihoz Mi a feladata és mik a főbb funkcionalitásai az ISO/OSI modell fizikai rétegének? feladata: bitek átvitele - definiálja az eszköz és a fizikai átviteli közeg kapcsolatát - protokollt határoz meg két közvetlenül fizikai kapcsolatban álló csomópont közötti kapcsolat felépítéséhez Mi a feladata és mik a főbb funkcionalitásai az ISO/OSI modell adatkapcsolati rétegének? feladata: keretek átvitele hibamentesen - keretekre tördelés - nyugták, duplikátumok kezelése - folyamirányítás - közeghozzáférés vezérlése Mi a feladata és mik a főbb funkcionalitásai az ISO/OSI modell hálózati rétegének? feladata: csomagok átvitele távoli hostok között - csomagtovábbítás (csomag ütemezés, puffer kezelés) - útvonal választás - fragmentálás kezelése Mi a feladata az ISO/OSI modell ülés/munkamenet (session) rétegének? feladata: hosztok közötti dialógusok kezelése - kapcsolat menedzsment (felépítés, fenntartás, bontás) Mik a főbb funkcionalitásai az ISO/OSI modell megjelenítési rétegének? adatkonverzió különböző reprezentációk között kódolások egyeztetése/illesztése (Ascii, Unicode) Mit jelent a hálózatok esetén az adatok burkolása? az egyes rétegek fejéc/lábléc információkat illesztenek a kapott csomaghoz és úgy küldik tovább Mit jelent a legjobb szándék (best effort) elv a hálózati kommunikációban? - ha egy csomag nem éri el a célt, akkor törlődik - az alkalmazás újraküldi ilyen esetekben Mit jelent a "Black-box" megközelítés a kapcsolatokra? - Black Box -> Gateway vagy Router - csomaginformációk nem kerülnek megőrzésre - nincs folyamfelügyelet Mi az a PAN? Magánhálózat, Personal Area Network (1 m) Mi az a WAN? Nagy kiterjedésű hálózat, Wide Area Network (100 km - 1000 km) Sorolja fel az internet 5 (előadáson elhangzott) jellemzőjét. rendszerfüggetlen; nincs közp. felügyelet; LAN-okból áll; globális; szolgáltatásai: WWW, email, ftp ... Definiálja a hálózati sávszélességet? kommunikációs erőforrás mérésére szolgáló mennyiség (bit/s) Definiálja a jel sávszélességet. legnagyobb és legkisebb frekvenciák közötti különbség (Hz) Definiálja az átviteli késleltetést. Az az időtartam, amely egy csomag összes bitjének az átviteli csatornára tételéhez szükséges. jelölése: d_T Definiálja a propagációs késést. Az az időtartam, amely a jelnek szükséges ahhoz, hogy a küldőtől megérkezzen a címzetthez. jelölése: d_prop Mi a hálózati hoszt? Olyan eszköz, amely egy számítógépes hálózattal áll összeköttetésben, információt oszt meg, szolgáltatást biztosít a többi csomópontnak. Mi az átviteli csatorna? Az a közeg, amelyen a kommunikáció folyik a résztvevő hosztok között, pl. koax kábel, levegő stb. Mi a fő különbség a csomagkapcsolt és az áramkörkapcsolt hálózatok között? Egy illusztráció: postai levél küldése illetve telefonálás Adjon egy valós példát adatok beburkolására (pl. az előadáson látott Internet példa)! (48. old.) Mit értünk Internet homokóra alatt? Miért nehéz az IPv6-ra való átállás? Az IP-t lecserélni nagyon nehéz. (Ezen réteg alatt és felett lehetnek fejlesztések.) Jellemezze egy mondatban a tűzfalakat, proxykat és NAT dobozokat! Tűzfalak: alkalmazási réteg fejléceit is vizsgálhatja Proxy: alkalmazási végpontot szimulál a hálózatban NAT: megtöri a végpont-végpont elérhetőséget a hálózatban A Hálózati réteg funkcióit milyen síkok (planes) mentén csoportosíthatjuk még? (50. old.) 2. előadás ---------- Ismertesse a fizikai rétegben a lehetséges átviteli közegek fajtáit. vezetékes, vezeték nélküli (földi rádiós), műholdas Mit mond ki a Nyquist tétel? (16. old.) zaj mentes csatornán a maximális elérhető adatsebesség: Max_seb = 2*H*log2(V) ahol H:sávszélesség, V: átvitelhez használt szimbólumok száma Mit mond ki a Shannon tétel? (16. old.) zajos csatornán a maximális adatsebesség: Max_seb = H*log2(1+S/N) (signal/noise) Soroljon fel 4 különböző vezetékes átviteli közeget. mágneses adathordozók (kimentjük, majd elszállítjuk), sodort érpár, koax kábel, fénykábelek Mit nevezünk frekvenciának? Hogyan jelölik? Mi a mértékegysége? elektromágneses hullám másodpercenkénti rezgésszáma, jele: f, Hertz vagy Hz (1/s) Mi a hullámhossz? két egymást követő hullámcsúcs közötti távolság Soroljon fel 3 elektromágneses tartományt a frekvenciáik növekvő sorrendjében. rádió, mikrohullám, infravörös, látható fény, ultraibolya, röntgensugár, gamma sugarak Milyen frekvencia tartomány átvitelére alkalmas a sodort érpár, a koax kábel, az optikai szál? (23. old.) sodort: 10^4 - 10^6 Hz, koax: 10^5 - 10^8 Hz, optikai: 10^14 - 10^15 Hz, Soroljon fel 4 vezeték nélküli átviteli közeget (technológiát). rádiófrekvenciás átvitel, mikrohullámú átv., infravörös átv., látható fényhullámú (pl. lézer) Mi a szimbólumráta és az adatráta? Mi a mértékegységük? másodpercenkénti szimbólumok (bitek) száma; Baud illetve b/s Soroljon fel 3 óraszinkronizációs módszert. 1. explicit órajel, 2. kritikus időpontok, 3. szimbólum kódok (önütemező jel) Mi az önütemező jel? Mire használható? külön órajel szinkronizáció nélkül dekódolható jel a szignál tartalmazza a szinkronizációhoz szükséges információt Mi a digitális kódok leírásának 3 fő jellemzője? (34. old.) mi történik az intervallum elején, közepén, végén Ismertesse az RZ (Return to zero) kódolás szabályait. Minden bitidő végén visszatér a jelszint alacsonyra, 1-es bit magasról vált le a bitidő közepén, 0-ás bit alacsonyról indul és ott is marad (nincs váltás). Ismertesse az NRZ-L (Non-Return to zero) kódolás szabályait. Nem tér vissza a jelszint alacsonyra a bitidő végén. 1-es magas/0-ás alacsony jelszint. Ismertesse a Manchester kódolás szabályait. 1-es bit: magasról alacsony jelszintre váltás, 0-ás bit: alacsonyról magasra váltás a bitidő közepén Ismertesse az NRZI (Non-return to zero inverted) kódolást. Mi a fő probléma ezzel a kódolással? (38. old.) Ismertesse a 4-bit/5-bit módszert? Miért van erre szükség? Hol használjuk? (39. old.) Mik a főbb tulajdonságai az alapsávú átvitelnek? (43. old.) Ismertesse a digitális alapsávú átvitel struktúráját. a digitális jel közvetlenül árammá vagy feszültséggé alakul Mik a főbb tulajdonságai a szélessávú átvitelnek? Ismertesse a digitális szélessávú átvitel struktúráját. a jel modulálásra kerül (amplitudó, frekvencia, fázis) Mi az amplitúdó moduláció? egy sinus rezgés alapegyenlete: fv(t) = A*sin(2*Pi*f*t + fi) A: amplitudó, f: frekvencia, fi: fáziseltolás az s(t) szignált a sinus görbe amlitudójaként kódoljuk: s(t)*sin(2*Pi*f*t + fi) Mi a frekvencia moduláció? az s(t) szignált a sinus görbe frekvenciájában kódoljuk: A*sin(2*Pi*s(t)*t + fi) Mi a fázis moduláció? az s(t) szignált a sinus görbe fázisában kódoljuk: A*sin(2*Pi*f*t + s(t)) Mit nevezünk BER-nek és milyen tényezőktől függ a BER? Bit Error Rate (hibásan fogadott bitek aránya) jelerősség, zaj, átviteli sebesség, módszer 3. előadás ---------- Ismertesse a médium többszörös használatának 5 módszerét. tér-, frekvencia-, idő-, hullámhossz-, kód multiplexálás Mi a CDMA? Ismertesse a működési algoritmusát. Code Division Multiple Access minden állomás egyfolytában sugározhat, a jelek összeadódnak, kulcs: a hasznos jel kiszűrése -Mi a bipoláris kódolás? A csatornán két jelet (feszültségszintet) különíthetünk el, s az egyszerűség kedvéért a (+1) és a (-1) szimbólumokkal jelöljük őket. Mi az a Walsh mátrix? Mire használható? kölcsönösen ortogonális chip vektorok (töredéksorozatok) meghatározására Hogyan áll elő a H(2^k)-nal jelölt Walsh mátrix? (10. old.) Melyek az adatkapcsolati réteg legfontosabb feladatai? (17. old.) jól definiált szolgálati interfész biztosítása a hálózati rétegnek - nyugtázatlan összeköttetés alapú szolgálat; (Ethernet) - nyugtázott összeköttetés nélküli szolgálat; (Wi-Fi) - nyugtázott összeköttetés alapú szolgálat; (Műhold) (3 fázis: kapcsolat felépítés, forgalmazás, lebontás) átviteli hibák kezelése adatforgalom szabályozása (elárasztás elkerülése) Milyen módszereket ismer a keretezésre az adatkapcsolati rétegben? karakterszámlálás (hátrány: könnyen kiesik a szinkronból) bájtbeszúrás (PPP ezt használja) bitbeszúrás (HDLC használja, tetszőleges számú bit lehet egy keretben, nem csak 8 többszöröse) óra alapú keretezés (SONET) Hogyan működik a karakterszámlálás? a keretben levő karakterek számának megadása a keret fejlécében lévő mezőben Hogyan működik a karakterbeszúrás (bájt beszúrás)? különleges bájtok (FLAG) a keret elejének és végének jelzésére + ESC bájt beszúrása a spec. bájtok (ESC, FLAG) elé Hogyan működik a bitbeszúrás? minden keret egy speciális bitmintával (01111110) kezdődik, majd plusz "0" bitek beszúrásával (5 db 1-es után) elérjük, hogy ez a bitminta máshol ne fordulhasson elő. Hogyan működik az óra alapú keretezés (pl. SONET)? (25. old.) a küldő és fogadó órajelei szigorúan szinkronban vannak, minden keret küldési ideje azonos hosszú Mit tud mondani a bájt beszúrás és a bit beszúrás hatékonyságáról legrosszabb esetben? (23. old.) bájt beszúrás: 1 bájt helyett 2-t küldünk, 50%; bit beszúrás: 5 bit helyett 6-ot küldünk, 20% veszteség Definiálja a csoportos bithibát adott védelmi övezet (m) mellett! (28. old.) első és utolsó szimbólum hibás, és nem létezik ezen két szimbólummal határolt részsorozatban olyan m hosszú részsorozat, amelyet helyesen fogadtunk volna Mi az egyszerű bithiba definiciója? az adategység egyik bitje 0-ról 1-re vagy 1-ről 0-ra változik Definiálja egy tetszőleges S kódkönyv Hamming távolságát? d(S) := min{d(x, y) | x,y in S} Mi az a Hamming korlát? (39. old.) felső becslést ad egy k Hamming távolságú bináris kódkönyv méretére Mi a kódráta és a kód távolság? Milyen a rátája és távolsága egy jó kódkönyvnek? kódráta: log2|S|/n (milyen hatékony a kódolás), kód távolság: d(S)/n (hibakezelési képességek) Milyen összefüggés ismeretes egy tetszőleges kódkönyv, a Hamming távolsága és hibajavitási képessége között? d bithiba javításához legalább 2d+1 Hamming távolság szükséges Milyen összefüggés ismeretes egy tetszőleges kódkönyv, a Hamming távolsága és hibafelismerő képessége között? d bithiba felismeréséhez legalább d+1 Hamming távolság szükséges Mikor érdemes hibajelző kódot és mikor hibajavító kódot használni? megbízható csatornán elég a hibajelző kód, mert ritka a hiba Hogyan működik a Hamming kód (több paritásos módszer)? (46. old.) Mi a redundancia szerepe a hibafelügyeletben? (33-35 old.) A redundancia szükséges a hibakezeléshez. A helyes keretek a lehetséges kereteknek egy részhalmazát alkotják. Redundancia nélkül egy helyes keret megváltozásával egy másik helyes keretet kapnánk. Redundanciával ha egy helyes keret kismértékben megváltozik, akkor már nem helyes keret lesz, és ezt felismeri a vevő. 4. előadás ---------- Mi a CRC? Mire használható? Cyclic Redundancy Check, hibafelismerő módszer Ismertesse a CRC-t használó algoritmus 4 lépését! (4. old.) 1. Fűzzünk r db 0-t M(x) végéhez -> x^r*M(x) 2. Osszuk el x^r*M(x)-et G(x)-el mod 2 3. Vonjuk ki a kapott maradékot x^r*M(x)-ből -> T(x) a továbbítandó keret, ami nyilván osztható G(x)-el 4. A csatorna hozzáad E(x) hibát -> vevő T(x) + E(x)-et fogad Mikor nem ismeri fel a hibát a vevő oldal? (7. old.) Ha a hiba polinom E(x) a generátor polinom többszöröse. CRC esetén mit lehet mondani hibajelző képességéről, ha a generátor polinom x+1 többszöröse? (7.old.) minden páratlan számú hiba felismerhető vele (mivel x+1 minden többszöröse páros számú 1-est tartalmaz) Mutassa be röviden a korlátozás nélküli szimplex protokollt! nincs adathiba vagy adatvesztés, végtelen puffer, nincs sorszám sem nyugta a küldő végtelen ciklusban küldi kifelé a kereteket folyamatosan Mutassa be röviden a szimplex megáll-és-vár protokollt! nincs adathiba vagy adatvesztés, (idő kell a vevőnek a feldolgozáshoz ezért) a küldő egyesével, csak a sikeres nyugta után küldi a következőt Mutassa be röviden a szimplex protokollt zajos csatorna esetén idő kell a vevőnek a feldolgozáshoz, a csatorna most már hibázhat, vagyis elveszhetnek keretek vagy nyugták; ha nem jön nyugta -> újraküldés (mi van ha a nyugta veszett el? -> duplikátum) Erre megoldás: a kereteket sorszámozzuk {0,1} -> Alternáló-bit protokoll Mutassa be röviden a csúszóablak protokollt! (23. old.) Mit neveznek adási ablaknak? a csúszóablak protokkolnál használt fogalom: az elküldhető keretek sorszámainak halmazát Mit neveznek vételi ablaknak? a vevő által elfogadható keretek sorszámainak halmazát Mi a visszalépés N-nel stratégia lényege? A vevő a hibás keret utáni összes keretet eldobja és nyugtát sem küld róluk (vételi ablak mérete = 1); Az adó újraküldi az összes nyugtázatlan keretet, kezdve az elveszettel. Mi a szelektív ismétléses stratégia lényege? A vevő a hibás keretet eldobja, de az utána következőket puffereli (vételi ablak mérete > 1); Az adó csak a legrégebbi nyugtázatlan keretet küldi újra. Mely 3 dolgot biztosítja a PPP protokoll? (35. old.) keretezési módszert, kapcsolatvezérlő protokollt, módot a hálózati réteg opciók megbeszélésére 5. előadás ---------- A csatorna kiosztásra mik a legelterjedtebb módszerek? statikus (TDM, FDM), dinamikus (verseny vagy ütközés alapú: ALOHA, CSMA, CSMA/CD, verseny- illetve ütközés-mentes: bittérkép, bináris visszaszámlálás, korlátozott versenyes: adaptív fa) Röviden mutassa be a frekvenciaosztásos nyalábolás módszerét! a felhasználók különböző frekvencián adnak, az állomások nem zavarják egymást előnyös ha fix számú felhasználó van, nagy forgalmi igényekkel nem hatékony löketszerű forgalom esetén Röviden mutassa be az időosztásos nyalábolás módszerét! a felhasználók különböző időszeletekben adnak, nem zavarják egymást nem hatékony löketszerű forgalom esetén A csatorna modellben mit nevezünk ütközésnek? ha két keret egy időben kerül átvitelre, az eredményül kapott jel értelmezhetetlenné válik Írja le a folytonos és a diszkrét időmodell lényegét! tetszőleges időpontban/csak időrés elején lehet elkezdeni a küldést diszkrét esetén az időrés lehet: 1. üres -> senki nem küld, 2. sikeres -> egyvalaki küld, 3. ütközéses Mit jelent a vivőjel érzékelési (Carrier Sensing) képesség? az állomások vizsgálják-e a csatorna foglaltságát a küldés előtt vagy nem Hogyan működik az egyszerű ALOHA protokoll? bármikor megkezdhető a küldés, ütközés esetén véletlen ideig várakozás, majd újraküldés; a fogadó nyugtázza a kereteket Mit jelent a keretidő az ALOHA protokoll esetén? azonos hosszúságú kereteket feltételezünk, ennek átviteléhez szükséges időt jelenti Mennyi az Aloha protokoll esetén az áteresztőképesség (átvitel) a terhelés függvényében? S = G*e^(-2G) S: azt jelöli, hogy egy keretidő alatt átlagosan hány keret jut át sikeresen; G: azt jelöli, hogy egy keretidő alatt átlagosan hány keretet küldenek az állomások összesen Mit nevezünk sebezhetőségi időnek? Az az időtartam, amely alatt ha másik keret is elküldésre kerül, akkor az aktuális keret sérül. Hogyan működik a réselt ALOHA protokoll? diszkrét időmodellt használ, csak időrés elején lehet küldeni, ütközés esetén véletlen ideig vár, majd újraküldés Mennyi a réselt Aloha protokoll esetén az áteresztőképesség a terhelés függvényében? S = G*e^(-G) Hogyan működik az 1-perzisztens CSMA protokoll? (Carrier Sense Multiple Access: vivőjel érzékeléses többszörös hozzáférés) folytonos időmodellt használ folytonosan figyeli a csatornát (perzisztens); ha nem szabad, addig vár, amíg fel nem szabadul ha szabad, 1 valószínűséggel küld (-> mohó) ütközés esetén véletlen ideig vár Hogyan működik a nem-perzisztens CSMA protokoll? folytonos időmodellt használ belehallgat a csatornába; ha szabad, küld ha nem szabad, véletlen ideig vár (nem figyeli folytonosan -> nem perzisztens) ütközés esetén véletlen ideig vár Hogyan működik a p-perzisztens CSMA protokoll? diszkrét időmodellt használ belehallgat a csatornába; ha foglalt, addig figyeli, amíg szabad lesz ha szabad, akkor p valószínűséggel küld, 1-p valószínűséggel vár a következő időrésig ütközés esetén véletlen ideig vár Hogyan működik a CSMA/CD protokoll? (CD -> Collision Detection: ütközés érzékelés) Minden állomás küldés közben is figyeli a csatornát, ha ütközést tapasztal azonnal megszakítja az adást (nem adja le a teljes keretet), véletlen ideig vár, majd újraküld. Nincs szükség nyugtára, mert az állomások észlelik az ütközést. -Mik a bináris exponenciális hátralék algoritmus lépései? (35. old) első ütközés után 0 vagy 1 időrésnyi (keretidőnyi) várakozás n-edik ütközés után -> véletlen [0 .. 2^n - 1] időrésnyi várakozás (max 1023 időrésnyi) 16. próbálkozás után hibajelzés -Miért van szükség a minimális keretméretre? (40. old.) a maximális késleltetés és a CSMA/CD algoritmus összefüggése miatt az adónak még a keret elküldésének vége előtt észlelnie kell az esetleges ütközést, ebből tudja, hogy a keretet újból el kell küldenie (itt nincs nyugta) -Mutassa be a minimális keretméretre vonatkozó általános képletet. (40. old.) d = l/v (l: távolság, v: jel terjedési sebesség, d: max. propagációs késés) T(keretgenerálás) = D/H = 2*d (D: Min_keretméret, H: sávszélesség) a fentiekből adódik -> D = 2*d*H = 2*H*l/v Hogyan működik az alapvető bittérkép eljárás? (44. old.) i-edik állomás az i-edik versengési időrésben jelzi küldési szándékát adatszórással a versengési időszak végére minden állomás ismeri a küldőket a küldés a sorszámok szerinti sorrendben történik 6. előadás ---------- Hogyan működik a bináris visszaszámlálás protokoll? Minden állomás bitenként küldi a bináris címét a versengési periódusban. Ha 0-át küld és 1-et hall (van nála nagyobb azonosítójú, aki küldene), feladja. Mok és Ward módosítása: ciklikusan permutáljuk az állomások címeit Mi a korlátozott versenyes protokollok célja? Célja: ötvözni a versenyhelyzetes és ütközésmentes protokollok jó tulajdonságait. Kis terhelés esetén a versenyhelyzetes protokollok a jobbak, mert úgyis kevés ütközés van. Nagy terhelés esetén megtérül az ütközésmentes protokolloknál a csatorna megszerzésére fordított idő. Hogyan működik az adaptív fabejárási protokoll? (7-9. old.) Mi a repeater, és mire használják? Analóg eszköz, mely két kábelszegmenshez csatlakozik. Felerősíti a jelet és továbbítja. (fizikai réteg) Mi az elosztó (Hub) és mire használják? több bemenettel rendelkezik; a beérkező keretet minden vonalon továbbítja; ha két keret egyszerre érkezik, ütközni fognak; általában nem erősíti a jelet (fizikai réteg) Mi a bridge (híd), és mire használják? Az adatkapcsolati rétegben működő eszköz, amely LAN-ok összekapcsolását végzi. A bejövő keretet csak a megfelelő LAN-hoz továbbítja (forgalomirányítás az adatkapcsolati rétegben). A portok külön ütközési tartományt képeznek és különböző sebességű hálózatokhoz csatlakozhatnak. Pufferelést, csomagfeldolgozást végez, továbbító táblázatot (forwarding table) tart karban. Mi a "backward learning" (Címek tanulása) lényege? (39. old.) A hidak használják ezt a módszert a keretek továbbításához használt táblázatuk feltöltésére. Ha egy keret érkezik hozzájuk, megnézik a forráscímet (feladót) és "megtanulják", hogy az melyik porton érhető el (ahonnan a keret jött), és ezt bejegyzik a táblázatukba. Ismertesse a feszítőfa algoritmus lépéseit (20. old.) 1. Az egyik bridge-t megválasztjuk a fa gyökerének. 2. Minden bridge megkeresi a legrövidebb utat a gyökérhez. 3. Ezen utak unióját véve megkapjuk a feszítőfát. - Mi a "12:3/2" BPDU üzenet jelentése? (22. old.) Az én azonosítóm 12, a gyökér tudomásom szerint a 3-as azonosítójú, a gyökér tőlem 2 távolságra van. Mi a forgalomirányító algoritmusok definiciója? A hálózati réteg szoftverének azon része, amely eldönti, hogy melyik kimenő útvonalon továbbítsuk a csomagot. Mi a statikus (nem adaptív) forgalomirányító algoritmusok fő jellemzője? offline meghatározás a routerek indulásakor, nem veszi figyelembe a hálózat és a forgalom változásait Mi az adaptív forgalomirányító algoritmusok fő jellemzője? a topológia és a forgalom is befolyásolja a döntést Mit mond ki az optimalitási elv (forgalomirányítás esetén)? ha J router az I router-től K router felé vezető optimális útvonalonhelyezkedik el, akkor a J-től a K-ig vezető optimális útvonal ugyanerre esik. Mi a távolságvektor (distance vector) alapú forgalomirányítás lényege? (6b/8.old.) Minden router-nek egy táblázatot kell karbantartania, amelyben minden célhoz szerepel a legrövidebb ismert távolság (cost), és annak a vonalnak az azonosítója (next hop, vagyis a közvetlen szomszéd), amelyiken keresztül a célhoz el lehet jutni. A táblázatokat a szomszédoktól rendszeresen kapott információk alapján frissítik. 7. előadás ---------- Socket programozás - Ehhez az előadáshoz nem tartoznak kérdések! 8. előadás ---------- Magyarázza el a végtelenig számolás problémáját. Ha egy állomás (A) meghibásodik a közvetlen szomszédja (B) észleli, hogy a költség végtelen lett, mert nem érkezik A-tól csomag. B-nek egy szomszédja (C), amelyik korábban B-n keresztül érte el A-t, elküldi A elérési költségét. B azt fogja hinni, hogy C-n keresztül A elérhető, és a C-től kapott költséget megnöveli B-C költséggel, majd ezt küldi vissza C-nek. Ezután mindketten folyamatosan azt fogják hinni, hogy a másikon keresztül A elérhető, és minden lépésben B-C költséggel növelik A elérési költségét a táblázatukban. Mik a kapcsolatállapot (link-state) alapú forgalomirányítás megvalósításának lépései? (19. old.) 1. Szomszédok felkutatása, és hálózati címeik meghatározása. 2. Megmérni a késleltetést vagy költséget minden szomszédhoz. 3. Egy csomag összeállítása a megismert információkból. 4. Csomag elküldése az összes többi router-nek (elárasztás). 5. Kiszámítani a legrövidebb utat az összes többi router-hez. (pl. Dijkstra algoritmus) Hasonlítsa össze a távolságvektor alapú és a kapcsolatállapot alapú forgalomirányítást. Az első esetében a routerek minden más routerre vonatkozó általuk ismert költséget elküldenek, de csak a közvetlen szomszédaiknak, a második esetében csak a szomszédokra vonatkozó ismert költségeket küldik el mindenkinek. Mi a hierarchikus forgalomirányítás lényege? (40. old.) A routereket tartományokra osztjuk. A saját tartományát az összes router ismeri, de a többi belső szerkezetéről nincs tudomása. Nagy hálózatok esetén többszintű hierarchia. Mit nevezünk adatszórásnak vagy broadcasting-nak? Egy csomag mindenhová történő egyidejű elküldése. Sorolja fel az adatszórás megvalósítási lehetőségeit. 1. külön csomag küldése mindenhová (minden csomagnak egy címzettje van), ez sávszélesség pazarlás 2. elárasztás (egyetlen csomag küldése, amiben speciális célcím van) 3. többcélú forgalomirányítás 4. továbbítás nyelőfa ismeretében 5. reverse path forwarding Mi a többcélú forgalomirányítás lényege? A csomagban van egy lista a rendeltetési helyekről, a routerek eldöntik, hogy mely vonalon milyen célcímeket hagynak benne a csomag másolatában. Mi a visszairányú továbbítás (reverse path forwarding) lényege? Megnézi, hogy onnan jött-e a csomag, ahova ő küldené? Ha nem, eldobja (ekkor valószínűleg egy duplikátum). Mit nevezünk többesküldésnek vagy multicasting-nak? Egy csomag meghatározott csoporthoz történő egyidejű elküldése. Mire szolgál a DF bit az IPv4 fejlécében? (50. old.) Don't fragment. Ne darabold jelzés a routereknek. Mire szolgál a MF bit az IPv4 fejlécében? More Fragments. Lesznek még további darabok jelzés (a bit értéke ekkor 1). Mire szolgál az azonosító (azonosítás) az IPv4 fejlécében? Ha egy csomagot darabolni kellett, akkor minden részében ugyanaz lesz az azonosító. Mire szolgál a darabeltolás (fragment offset) az IPv4 fejlécében? az aktuális darab helyét mutatja (8 bájtos egységekben) az eredeti csomagon belül. Mire szolgál az élettartam (TTL) mező az IPv4 fejlécében? Minden ugrásnál csökkentik. A routereknek kötelező legalább 1-et levonni belőle. Ha 0 lesz, eldobják a csomagot. (Hogy semmiképp ne bolyongjon túl sokáig a hálózatban.) Mi az IPv4 cím és hogyan ábrázoljuk? (53. old.) 4 bájton ábrázolják, pontokkal elválasztott decimális rendszerben írják a számokat (0-255). Milyen IP cím osztályokat ismer? Jelemezze ezeket! (52. old.) A osztály: 8/24 bit -> hálózat/hoszt azonosítására, B: 16/16, C: 24/8, D: többesküldéses cím, E: jövőbeni felhasználásra Milyen speciális IPv4 címek léteznek? (53. old.) Net ID|csupa 0: az adott hálózat azonosítására szolgáló cím (forgalomirányítási táblázatokban) Net ID|csupa 1: a címzett hálózatra broadcast (forrás cím nem lehet) csupa 1: adatszórás (broadcast) az aktuális helyi hálózaton (forrás cím nem lehet) csupa 0: Ez a host (csak startup alatt használható, célcím nem lehet) csupa 0|host ID: Hoszt ezen a hálózaton (csak startup alatt, célcím nem lehet) 127.*.*.* -> visszacsatolás (ha olyan szolgáltatásokat nyújt egy szerver, amit önmaga is elér) az ilyen cím a hálózaton nem jelenhet meg (spec: 127.0.0.1 -> localhost) Mi az alhálózati maszk és mire szolgál? (57. old.) segítségével elkülöníthető a hálózati azonosító és az állomás azonosító az IP cím hálózati részével megegyező hosszúsággal 1-est, utána 0-kat tartalmaz. Mi az a NAT doboz és mire szolgál? (Network Address Translation - hálózati címfordítás) Hálózati címfordítást végez. A vállalaton belüli globálisan nem egyedi IP címeket egyedi IP címre fordítja. 9. előadás ---------- Mi az az MTU és mire szolgál? Maximum Transmission Unit; a maximális használható csomagméret egy hálózatban Hogyan működik az MTU felderítés? egyre kisebb csomagokat küldünk DF bittel, amíg egy meg nem érkezik Hogyan és hol történik az fragmentált/darabolt IP csomagok helyreállítása? a végponton történik a hossz és eltolás (offset) ismeretében Mi az IPv6 cím és hogyan ábrázoljuk? 16 bájtos címeket 8 darab, egyenként 4-4 hexadecimális számjegyből álló csoportként írjuk le. Minden csoport elején szereplő 0 sorozatok elhagyhatók. Csupa 0 csoportok elhagyhatók. Mi a localhost IPv6 esetén? ::1 Soroljon fel két olyan lehetőséget (az EA-on látott 4-ből), melyet az IPv6 támogat, de az IPv4 esetén nem találkoztunk vele? (19. old.) Mi gátolja az IPv6-ra való átállást? Az internet magja a probléma, az IPv4 nem routolja az IPv6 forgalmat Hogyan oldható meg az IPv6 csomagok átvitele IPv4 hálózat felett? IPv6 csomagokat becsomagoljuk Mire szolgál az ICMP protokoll? Az IP csomagok továbbítása során előforduló problémák (váratlan eseményekhibák) jelzésére, jelzőüzenetek küldésére. -Mi lehet a hatása egy ICMP forráslefojtás csomagnak? Az ezt megkapó állomásnak a forgalmazását lassítania kell. Mire szolgál az ARP és hogyan működik? Hálózati címből fizikai cím meghatározása. 1. Adatszóró csomag kiküldése az alhálózatra (Ethernetre) "Ki-é a 192.60.34.12-es IP-cím?" 2. Minden egyes hoszt ellenőrzi, hogy övé-e a kérdéses IP-cím. 3. Ha egyezik az IP cím a hoszt saját IP-jével, akkor a saját Ethernet címével válaszol. Mire szolgál a RARP és hogyan működik? fizikai címből hálózati cím meghatározása; általában egy hoszt elindulásakor használják; a RARP szerver táblázata statikus, a rendszergazda tartja karban manuálisan 1. Adatszóró csomag kiküldése az alhálózatra saját ethernet címmel: tudja valaki az IP címem? 2. A RARP szerver válaszol. Mi az a DHCP és hogyan működik? Segítségével a hosztok automatikusan juthatnak hozzá a kommunikációjukhoz szükséges hálózati azonosítókhoz: IP cím, hálózati maszk, alapértelmezett átjáró, stb. Milyen lehetőségeket támogat a DHCP? IP címek kiosztása MAC cím alapján vagy dinamikusan. További hálózati paraméterek kiosztása: hálózati maszk, alapértelmezett átjáró, névkiszolgáló, domain név stb. Mi DHCP esetén a cím bérlés? A DHCP szerver a klienseknek az IP-címeket bizonyos bérleti időtartamra adja "bérbe". -Mire szolgál és hogyan működik a VPN (virtuális magánhálózat)? fizikailag távol lévő hosztok egy közös logikai egységet alkotnak a virtuális linkeket alagutak segítségével valósítjuk meg (csomagok beágyazása) a csomagokat titkosítva küldjük Mi az AS (Autonóm rendszer)? Egy adminisztratív tartomány alatti hálózat; amelyben egy közös forgalomirányítási stratégia (routing protocol) érvényesül. Miért van szükségünk AS-ekre? (27. old.) Egyszerűbb az útvonalak számítása Nagyobb rugalmasság, nagyobb függetlenség Mi azonosít egy AS-t? AS számok (ASN); jelenleg kb. 40000 AS szám van. Milyen routing megoldást/protokollt alkalmaz a BGP? path vector (útvonalvektor) protokollt Hogyan működik az útvonalvektor protokoll? a távolságvektor protokoll kiterjesztése a teljes útvonalat meghirdeti (nem csak a következő ugrást) Mit értünk az alatt, hogy minden AS saját útválasztási politikát alkalmazhat? Az AS-en belüli protokoll független a többi AS-től. Sorolja fel az IGP, iBGP és eBGP szerepét? IGP: útválasztás egy AS-en belül belső célállomáshoz iBGP: útválasztás egy AS-en belül külső célállomáshoz eBGP: routing információk cseréje autonóm rendszerek között Mikor mondjuk két AS-ről, hogy azok össze vannak kötve? ha van közöttük a BGP routereiket összekötő vonal Adjon meg 3 példát forgalomirányítási korlátozásra AS-ek közötti routing esetén. Kereskedelmi forgalom ne menjen keresztül oktatási hálózaton. IBM forgalma ne menjen át a Microsoft-on. Albánián csak végszükség esetén haladjunk át. Mit nevez a BGP csonka hálózatnak? azon hálózatok, amelyeknek csak egyetlen összeköttetésük van a BGP gráffal ezek csak egy útválasztón keresztül küldhetik a forgalmat Mit nevez a BGP többszörösen bekötött hálózatnak? Amelyeket használhatna az átmenő forgalom, de ezek ezt megtagadják. Nem hajlandóak átengedni a forgalmat tetszőleges AS felé (nics velük szerződés). Mit nevez a BGP tranzit hálózatnak? Amelyek némi megkötéssel, általában fizetség ellenében készek kezelni harmadik fél csomagjait. 10.előadás ---------- Mire szolgál a TCP protokoll? Mik a főbb jellemzői? megbízható, sorrend helyes, kétirányú bájt folyamok átvitelére port számok -> demultiplexálás, kapcsolat alapú, folyam vezérlés, torlódás vezérlés, fair viselkedés Mire szolgál az UDP protokoll? Mik a főbb jellemzői? egyszerű, kapcsolat nélküli átvitelre port számok teszik lehetővé a demultiplexálást nem detektálja az elveszett, duplikátum és hibás sorrendű csomagokat Hogyan történik egy TCP kapcsolat felépítése? Mik a lépései? 1. SYN szegmens elküldése, SYN bit: 1-es. (connect hívás) 2. A fogadó nyugtázza és ő is küld egy SYN szegmenst, SYN bit és ACK bit 1-es. (accept) 3. A küldő nyugtázza a megkapott SYN szegmenst. (első send hívás) Hogyan történik egy TCP kapcsolat lezárása? két félig-lezárással; mindkét oldal kezdeményezheti a lezárást félig-lezárás: a küldő küld egy FIN szegmenst (FIN bit 1-es), jelezve, hogy nem fog több adatot küldeni Mit mondhatunk a TCP átviteléről az ablak és az RTT függvényében? Az átvitel arányos a wnd/RTT-vel. Nagy ablakméret, vagy kis RTT esetén gyorsul az átvitel. Mit jelent az RTO, és hol használják? Ez szabályozza az időközt a küldés és és egy duplikátum újraküldése között, ha egy nyugta kimarad. (Retransmission Timeout) -Mi a kumulált nyugta? egy n sorszámú nyugta minden k < n sorszámú csomagot nyugtáz Hogyan történik az RTT becslés az eredeti TCP esetén? RTT becslése mozgóáltaggal: new_rtt = a*(old_rtt) + (1-a)*(new_sample) Mit mondhatunk TCP esetén a hibadetektálásról? hibamentes átvitelt biztosít (csomaghibát, sorrendhibát, elveszett vagy duplikált csomagot is detektálja) Mi a fogadó által felajánlott ablakméret (adv_wnd)? A fogadó ezzel a mérettel jelzi, hogy mennyi adatot tud pufferelni, vagyis ez a csúszóablak protokollnál megismert fogadási ablak mérete. A tényleges ablakméretet (wnd) több paraméter határozza meg (lásd később). Mit jelent, ha a fogadó adv_wnd=0-át küld? A fogadó puffere tele van, átmenetileg nem tud több adatot fogadni (gyors adó). Mit nevezünk folyamvezérlésnek? A folyamvezérlés azt szabályozza, hogy a küldő milyen ütemezéssel küldheti az adatokat. Túl sok csomag túlterhelné a fogadót. A megoldás: csúszóablak Mit nevezünk torlódásnak TCP esetén? a hálózat terhelése nagyobb, mint a kapacitása túlcsordulnak a pufferek (routereké), csomagok vesznek el a hálózatban Mi a TCP Nagle algoritmus működési alapelve? 1. Ha wnd >= MSS és adat >=MSS -> egy teljes csomag elküldése 2. Különben ha van nem nyugtázott adat -> puffereljünk 3. Különben (vagyis nyugták megjöttek, de kevés adat van) -> küldjünk egy részcsomagot Következmény: lassú hálózaton várakoztatjuk a kis méretű adatokat. Mi a TCP Karn algoritmusa? A kapcsolódó problémát is ismertesse! Hogyan becsüljük meg az RTT-t. Megmérjük a küldés és a válasz között eltelt időt. A probléma: a válasz félreértelmezhető újraküldés esetén. Karn: dobjuk el azokat a mintákat, amelyek egy csomag újraküldéséből származnak. Vázolja a TCP Incast problémát! ============= ez már a gyakorlaton nem lesz számonkérve ================= 11.előadás ---------- Mi az a torlódási ablak? Mire szolgál? Az az ablakméret (cwnd), ami a nyugták illetve csomagvesztések hatására nő/csökken. Ha nyugta jött -> nincs torlódás (nő). Ha elveszett egy csomag -> torlódás lehet (csökken). A ténylegesen elküldhető adatok mennyiségét, vagyis a csúszóablak protokollnál megismert küldési ablak méretet e két ablak minimuma adja: wnd = Min{adv_wnd, Cwnd}. adv_wnd -> a fogadóra tekintettel; Cwnd -> a torlódás miatt Mi az a "slow start" TCP esetén? A küldőnek nem szabad a fogadó által felajánlott ablakméretet (adv_wnd) azonnal elfogadnia (a hálózatot nem szabad azonnal agyon terhelnie), inkább fokozatosan növeli a terhelést. Kezdetben cwnd = 1 szegmens, majd nyugtázott csomagonként növeli egy szegmenssel (MSS) a torlódási ablak méretét, egész addig, amíg el nem ér egy határt (ssthresh) vagy csomagvesztés nem történik. Mi az AIMD TCP Tahoe esetén? Additive Increase Multiplicative Decrease (additív növelés, multiplikatív csökkentés) Az elküldhető csomagok számát (valójában cwnd-t) additív módon növeljük ha még nem értük el a hálózat kapacitását, és multiplikatív módon csökkentjük, ha már elértük. Ezt a stratégiát a slow start után, a torlódás elkerülési fázisban alkalmazza a TCP. Mi a gyors újraküldéss TCP RENO esetén? Ha csak egy csomag veszik el, akkor NEM várjuk meg a timeoutot (RTO) hanem újraküldjük a csomagot és folytatjuk a küldést. Az egy csomag elveszését a háromszoros nyugtaduplikátum jelzi. Mit jelenthet az ha három nyugta-duplikátum érkezik egymás után? Hogy valószínűleg elveszett egy csomag (lehet, hogy csak késik), de az utána következők megérkeztek, hiszen emiatt jönnek ugyanolyan sorszámú nyugták duplikátumai. Ha az utána következők is elvesztek volna, akkor semmilyen nyugta nem érkezne, hanem timeout lenne. Mi a gyors visszaállítás TCP Reno esetén? A gyors újraküldés után felezzük cwnd-t (ez a Multiplikatív Decrease), azaz nem állítjuk vissza 1-re (elkerüljük a lassú indulást). A TCP Tahoe ilyen esetben a lassú indulás fázisba lépne. Ha az RTO lejár akkor cwnd=1 lesz (lassú indulás) Tahoe és Reno esetén is. Mivel több a TCP NewReno? Mi a problémája az alkalmazott megoldásnak? Minden duplikált ACK egy újabb csomag elküldését (nem újraküldést) váltja ki. Probléma: ha egy csomag >3-mal eltér a sorrendjétől, az felesleges gyors helyreállítást és ezzel felesleges újraküldést okoz. Mi a probléma nagy késleltetés-sávszélesség szorzatú hálózatok esetén? Sok a szállítás alatt lévő adatmennyiség. A slow start és additív increase lassan konvergál. Mely TCP variánsok használatosak napjainkban? TCP NewReno, TCP Vegas, Compound TCP, TCP BIC, TCP CUBIC stb. Hogyan működik a Compound TCP? Reno alapú, két torlódási ablak, egy késleltetés alapú (dwnd) és egy vesztés alapú (cwnd). Ha nő az RTT, dwnd csökken, ha csökken az RTT, dwnd nő. wnd = Min{cwnd+dwnd, adv_wnd} Hátrány: folyamatos RTT becslést igényel. Hogyan működik a CUBIC TCP? Fejlettebb cwnd beállítási stratégiát használ (mint a TCP BIC). AIMD helyett egy harmadfokú egyenlet határozza meg cwnd-t. Mik a TCP problémái kis folyamok esetén? Nincs lehetőség felgyorsulni a kevés adat miatt. Szinte végig a slow start fázisban marad. Mik a TCP problémái vezetéknélküli hálózatok esetén? Itt a csomagvesztés gyakrabb, és nem jelent torlódást, ahogy a TCP hiszi. Mi a DoS támadás? Miért probléma ez TCP esetén? DoS támadás: sok SYN csomag küldése a szervernek. A TCP erőforrásokat foglal a SYN csomagoknak -> összeomlik a szerver.