Übungsblatt 11

Übung: 09.07.2003

Aufgabe 1: User Datagram Protocol (UDP)

1. Nennen Sie die wichtigsten Eigenschaften von UDP. Für welche Einsatzzwecke ist UDP geeignet? Nennen Sie mindestens ein Anwendungs-Beispiel für das UDP besser geeignet ist als TCP.

2. Anstatt das Transportprotokoll UDP zu verwenden können Anwendungen auch direkt das IP Protokoll verwenden um Daten zu verschicken. Was für einen "Mehrwert" bietet UDP gegenüber IP, d.h. welche zusätzlichen Dienste werden bereitgestellt?

Aufgabe 2: Transmission Control Protocol (TCP)

1. TCP verwendet für den Verbindungsaufbau einen sogenannten 3-Way-Handshake. Warum werden nicht einfach nur 2 Pakete (Verbindungsaufbau-Request und Bestätigung) verschickt?

2. Für den Verbindungsabbau werden sogar 4 Pakete verschickt. Beide beteiligten Rechner schicken ein FIN (Disconnect) Request und bestätigen den jeweils das FIN des anderen. Dies ist wichtig aus Grüden der Zuverlässigkeit. Wie könnten bei einem einfacheren Verbindungsabbau Daten verlorengehen?

3. Welches Protokoll wird von TCP verwendet? - Stop-and-Wait Go-Back N ohne Pufferung Go-Back N mit Pufferung Selective Repeat

4. TCP erkennt verlorengegangene Pakete an Lücken in der Reihenfolge der Sequenznummern. Allerdings kann sich auf IP Ebene die Reihenfolge von Paketen ändern (Packet-Reordering), was ebefalls Lücken in der Reihenfolge der Sequenznummern erzeugt (die dann später gefüllt werden). Da TCP einen zuverlässigen Transportdienst anbietet, muß es unterscheiden können, ob ein Paket verloren wurde oder nur "reordered" ist, d.h. später noch ankommt. Ist diese Unterscheidung möglich? - Ja Nein
   Wenn ja, wie?

5. Sequenznummern in TCP haben eine Breite von 32 Bit. Wie lange dauert es bis sich Sequenznummern wiederholen, wenn Hosts kontinuierlich mit der angegebenen Geschwindigkeit senden?

   Modem (28.8 Kbit/s) - Jahre ca. 1 Monat ca. 2 Wochen ca. 31 Stunden ca. 1 Stunde ca. 1/2 Stunde ca. 3 1/2 Minuten ca. 1/2 Minute ca. 2 Sekunden ca. 0.5 Sekunden ca. 0.1 Sekunden
   Ethernet (10 MBit/s) - Jahre ca. 1 Monat ca. 2 Wochen ca. 31 Stunden ca. 1 Stunde ca. 1/2 Stunde ca. 3 1/2 Minuten ca. 1/2 Minute ca. 2 Sekunden ca. 0.5 Sekunden ca. 0.1 Sekunden
   ATM (155 Mbit/s) - Jahre ca. 1 Monat ca. 2 Wochen ca. 31 Stunden ca. 1 Stunde ca. 1/2 Stunde ca. 3 1/2 Minuten ca. 1/2 Minute ca. 2 Sekunden ca. 0.5 Sekunden ca. 0.1 Sekunden
   Gigabit-Ethernet (1 GBit/s) - Jahre ca. 1 Monat ca. 2 Wochen ca. 31 Stunden ca. 1 Stunde ca. 1/2 Stunde ca. 3 1/2 Minuten ca. 1/2 Minute ca. 2 Sekunden ca. 0.5 Sekunden ca. 0.1 Sekunden
   Erläutern Sie, warum ein Überlauf der Sequenznummern problematisch ist?

6. Wieviel Bits werden in TCP für die Größe des Schiebefensters verwendet? - 8 Bit 16 Bit 32 Bit 64 Bit
   Ab welchen Bandbreiten stellt die maximale Fenstergröße eine Beschränkung für die erreichbare Senderate dar? Gehen Sie von einer für das Internet üblichen Round-Trip Time (Zeit bis ein Paket zum Empfänger und von dort zurück zum Sender gelangt) von 70 ms aus. - 28.8 KBit/s 128 KBit/s 1.5 MBit/s 10 MBit/s 55 MBit/s 155 MBit/s 1 GBit/s

Aufgabe 3: TCP Congestion Control

1. Was genau gibt das Congestion Window cwnd an?

   Die maximale Anzahl an Paketen, die der Empfänger noch verkraftet bevor sein Puffer überläuft
   Die maximale Anzahl an eigenen Paketen, die sich gleichzeitig im Netzwerk befinden können
   Den TCP Datendurchsatz
   

2. Wie ergibt sich aus dem cwnd die aktuelle Datenrate von TCP?

3. Lesen Sie (z.B. im Internet) nach, was man unter dem "Conservation of Packets"-Prinzip versteht ?

Aufgabe 4: TCP Congestion Control