Universität Mannheim
Lehrstuhl für Praktische Informatik IV
Prof. Dr. W. Effelsberg
Silvia Pfeiffer
Christoph Kuhmünch

Übungsblatt 9

Übung: 18.12.98

Die Aufgaben, die auf dieser Seite ausgefüllt werden können, werden auch über das Web ausgewertet. Dazu muß die Matrikelnummer eingegeben werden und das Ganze abgeschickt werden. Voraussetzung ist allerdings, daß der Studierende auch für die elektronische Auswertung angemeldet ist.


Aufgabe 1

Welche der beiden Implementierungsalternativen (Virtuelle Verbindung gegenüber Datagramm) ist bezüglich der gegebenen Kriterien vorteilhafter? Begründen Sie!
Gegenüberstellung von Virtual-Circuit und Datagramm:
Kriterium Virtuelle Verbindung Datagramm
Aufwand zum Verbindungsaufbau geringer geringer
Aufwand für Adressierung geringer geringer
Aufwand für Routing geringer geringer
Aufwand für Überlastschutz geringer geringer
Aufwand für Wiederherstellung der Reihenfolge geringer geringer
Aufwand in Vermittlungssystemen geringer geringer
Fehleranfälligkeit geringer geringer

Aufgabe 2

Das Netzwerk in Abb. (a) verwendet Virtual-Circuits. Für die bisher aufgebauten Verbindungen (s. (b)) wurden die Tabellen in Abb. (c) angelegt.

Es soll nun eine neue Verbindung F-D-C etabliert werden. Tragen Sie die hierzu nötigen Angaben in die entsprechenden Tabellen in Abb. (c) ein.

(a)

Abbildung: blatt9.Aufgabe2.vc-circuit.gif

(b) 8 Virtuelle Simplexleitungen:

Ausgehend von A:                  Ausgehend von B:
0 - ABCD                          0 - BCD
1 - AEFD                          1 - BAE
2 - ABFD                          2 - BF
3 - AED
4 - AECDFB
(c)

Abbildung: blatt9.Aufgabe2.vc-tabellen.gif

Die folgenden Einträge werden in den Knoten getätigt (bitte Großbuchstabe und anschließend Nummer ohne Leerzeichen eingeben):
NEUER Eintrag in Tabelle von Knoten
(falls keiner: leer lassen)
Eingang Ausgang
A
B
C
D
E
F

Aufgabe 3

Für die Netzwerkschicht existieren mehrere Routingalgorithmen.
  1. Geben Sie eine Klassifikation dieser Algorithmen an, die die folgende Struktur besitzt, und beschreiben Sie in kurzen Stichworten die Vor- und Nachteile der Klassen.

    Abbildung: blatt9.Aufgabe3.klass.gif

  2. Der Backward-Learning-Algorithmus verwendet in jedem Paket einen Zähler, der die Kosten der bisher zurückgelegten Strecken aufsummiert.
    1. Zu welcher Kategorie der Klassifikation der Vorlesung gehört dieser Algorithmus?
      statisches Routing
      zentralisiert adaptives Routing
      isoliert adaptives Routing
      verteilt adaptives Routing

    2. Gegeben sei folgendes Netzwerk:

      Abbildung: blatt9.Aufgabe3.netz.gif

      In der untenstehenden Tabelle sind die Routingtabellen der einzelnen Knoten zusammengefaßt, die Eintragungen haben die Form Nachbarknoten/Kosten. Sie stellt den Initialzustand dar, in dem jeder Knoten nur von seinen direkten Nachbarn weiß. Pakete zu anderen Zielen mit noch unbekannten Kosten werden zu dem in der Tabelle angegebenen Nachbarn weitergeleitet (Eintragungen der Form Nachbar/?).

      Es werden nun folgende Pakete versandt (in dieser Reihenfolge):

      • E -> C
      • C -> A
      • E -> C
      Tragen Sie die Veränderungen, die sich durch diese Pakete in den Routingtabellen der Knoten ergeben, in die untenstehende Tabelle ein. Für jeden Knoten sind drei Spalten vorgesehen, die die chronologische Entwicklung darstellen sollen. Wenn also ein alter Wert überschrieben werden soll, streichen Sie den alten Wert bitte nicht durch, sondern setzen den neuen Wert in das unmittelbar rechts davon liegende Feld ein. Es gilt also immer das jeweils am weitesten rechts liegende Feld einer Dreiergruppe.

      Abbildung: blatt9.Aufgabe3.tab.gif
      Die resultierende Routingtabelle hat folgende Einträge (bitte Großbuchstabe, Querstrich (/), Distanz ohne Leerzeichen eingeben):
      Routingziel Knoten A Knoten B Knoten C Knoten D Knoten E Knoten F
      A --
      B --
      C --
      D --
      E --
      F --

Aufgabe 4

  1. Bei der Mehrfachleitwegbestimmung hängt die Wahl des Leitweges von generierten Zufallszahlen ab. Betrachten Sie das Beispiel aus der Vorlesung (Folie 5-17). Es soll nun ein Paket von J nach C geroutet werden. Es wird die Zufallszahl 0,37 generiert. Welcher Knoten ist nach J der nächste auf dem Leitweg des Pakets? Begründen Sie!
    A B C D E F G H I K L

  2. Bestimmen Sie den optimalen Weg von A nach F gemäß dem Kürzester-Weg-Algorithmus in folgendem Netzwerk. Die Zahlen an den Kanten geben die Gewichte an. Gehen Sie bei der Betrachtung der Knoten in alphabetischer Reihenfolge vor, soweit der Algorithmus nichts anderes verlangt.

    Abbildung: blatt9.Aufgabe4.gif
    Geben Sie die Folge der Markierungen des Knotens F an (bitte Großbuchstabe, Querstrich (/), Zahl ohne Leerzeichen eingeben):

Aufgabe 5

Sie sollen ein Netzwerk implementieren, das einen verbindungsorientierten Dienst anbietet. Wenn Virtuelle Verbindungen innerhalb der Netzwerkschicht verwendet werden, muß jedes Datenpaket einen 3-Byte-Header haben und jeder IMP 8 Byte Speicherplatz für jede Verbindung bereitstellen. Werden dagegen Datagramme verwendet, benötigt man 15-Byte-Header, aber keinen Speicherplatz in den IMPs.

Die Übertragungskapazität kostet einen Pfennig pro 106 Bytes zwischen je zwei Knoten. IMP-Speicher kann für ein Pfennig pro Byte gekauft werden und wird über zwei Betriebsjahre abgeschrieben, d.h. alle zwei Betriebsjahre muß neuer Speicher gekauft werden. Pro 1000s findet durchschnittlich eine Sitzung statt und pro Sitzung werden durchschnittlich 200 Pakete übermittelt. Ein durchschnittliches Paket läuft über vier Netzknoten. Die durchschnittliche Anzahl an gleichzeitigen Verbindungen betrage 3, d.h. es werden 3 Leitungen pro IMP bereitgestellt. Im Netz befinden sich 5 IMPs.

Berechnen Sie die Kosten für beide Implementierungen. Bereits nach wievielen Tagen lohnt sich der Kauf des Speichers?
12 36 52 104 365 lohnt sich nicht


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{ pfeiffer , kuhmünch}@pi4.informatik.uni-mannheim.de
Last modified: Fri Dec 18 15:16:27 MET 1998