Universität Mannheim
Lehrstuhl für Praktische Informatik IV
Prof. Dr. W. Effelsberg

Übungsblatt 5

Übung: 23.5.97

Aufgabe 1

Eine Reihe von Datenpaketen der Größe 100 bit wird ununterbrochen über eine zuverlässige 9600 bit/s-Verbindung übertragen. Gemäß dem Stop-and-Wait-Protokoll wird nach jedem gesendeten Paket auf eine Bestätigung gewartet. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit betrage 2*108 m/s, Sender und Empfänger seien 10 km voneinander entfernt. Die Verarbeitungszeiten bei Sender und Empfänger seinen vernachlässigbar, ebenso die Paketlängen der ACKs.
  1. Zu wieviel Prozent wird die Übertragungsrate von 9600 bit/s bei diesem Protokoll nur ausgenutzt?
  2. Die Bitfehlerrate dieser Verbindung betrage 10-4, d.h. von 104 übertragenen Bits ist im Mittel eines fehlerhaft. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, daß ein ganzes Paket korrekt übertragen wird?
  3. Wieviele Pakete von 100 übertragenen kommen im Durchschnitt also korrekt an?
  4. Geben Sie nun für diese fehlerbehaftete Verbindung die Effizienz an, d.h. zu wieviel Prozent die Übertragungsleistung der Leitung genutzt wird.

Aufgabe 2

Erweitern Sie das Stop-and-Wait-Protokoll der Vorlesung um den Fall, daß keine fehlerfreie Übertragung vorausgesetzt werden kann. Verwenden Sie dazu ACKs und NACKs. Die Pakete besitzen ein Feld für den CRC-Rest (r.crc) und ein Feld für ACK/NACK-Kennung (r.ack). Eine Funktion CalcCRC(), die für ein Paket den CRC-Rest berechnet, sei vorhanden.

Was muß man beachten, wenn auch die Acknowledgement-Übertragung fehlerhaft sein kann?

Aufgabe 3

  1. Zur optimalen Auslastung einer Verbindung zwischen zwei Rechern muß das Fenster für die Flußkontrolle mit Sliding-Window eine bestimmte Mindestgröße haben. Berechnen Sie diese Größe für

    1. eine Satellitenverbindung mit einer Übertragungskapazität von 64 kbit/s (1k=1000), und einer Entfernung von 30.000 km vom Satelliten zur Erde.

    2. einer Ethernetverbindung im lokalen Netz bei einer Entfernung von 500 m (10 Mbit/s Übertragungskapazität).

    Die Lichtgeschwindigkeit c beträgt 300.000 km/s, auf einem Kabel wird eine Ausbreitungsgeschwindigkeit von 2/3 c erreicht. Die Paketgröße, auch des ACKs, ist 1000 Bit.

  2. Welcher Anteil der Kapazität wird bei einer Windowgröße von 10 Paketen in den beiden oben genannten Fällen erreicht (unter Annahme einer fehlerfreien Übertragung)?

Aufgabe 4

  1. Sie haben in der Volesung die Fehlersicherungsprotokolle "Go-Back-n" und "Selective Repeat" kennengelernt. Beschreiben Sie deren Funktionsweise in Worten.

  2. Ein weiteres Fehlersicherungsprotokoll heißt "Selective Retransmission". Wie funktioniert diese Technik? (Tip: Lesen Sie in einem Buch über Hochgeschwindigkeitsnetze, speziell XTP, nach!)

  3. Wie muß der Sliding-Window-Mechanismus zur Flußkontrolle, der dieselben Sequenznummern verwendet, an die veränderten Bedingungen bei "Selective Retransmission" angepaßt werden?

  4. Es sollen nun sechs Pakete mit diesem Protokoll übertragen werden. Das dritte Paket geht verloren und wird nach dem Ablauf eines Timers wiederholt (timeout). Es können maximal vier Pakete unbestätigt bleiben. Beschreiben Sie in einem Zeitdiagramm (time sequency diagram) den Ablauf ihres Protokolls.

Aufgabe 5

In einem Ethernet mit der Übertragungsrate 10 Mbit/s (1M=106) betrage die Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektrischen Signale 108 m/s. Je zwei angeschlossene Stationen seien maximal 2,5 km voneinander entfernt.
  1. Warum ist eine Mindestpaketlänge erforderlich?
  2. Wie groß muß sie in diesem Fall sein?

{ lienhart , pfeiffer}@pi4.informatik.uni-m annheim.de
Last modified: Mon May 26 11:43:54 MET DST 1997