вопросы-ответы001

Вопросы-ответы для самопроверки

1. Представьте, что вы научили свою собаку, сенбернара Берни, приносить вам коробку с тремя 8-миллиметровыми магнитными лентами вместо бутылки бренди. (Потому что с некоторых пор вы стали рассматривать заканчивающееся место на жестком диске как трагедию.) На каждой ленте помещается 7 Гбайт информации. Собака обучена бежать к вам, где бы вы ни находились, со скоростью 18 км/ч. В каком диапазоне расстояний скорость передачи данных собакой будет выше, чем у линии, чья фактическая скорость работы составляет 150 Мбит данных в секунду?

The dog can carry 21 gigabytes, or 168 gigabits. A speed of 18 km/hour equals 0.005 km/sec. The time to travel distance x km is x /0.005 200x sec, yielding a data rate of 168/200x Gbps or 840/x Mbps. For x < 5.6 km, the dog has a higher rate than the communication line.

2. На производительность системы «клиент-сервер» влияют два параметра сети: пропускная способность (сколько бит в секунду она может передавать) и время ожидания (сколько секунд требуется на доставку первого бита от клиента до сервера). Приведите пример: а) сети с высокой пропускной способностью и большим временем ожидания; б) сети с низкой пропускной способностью и малым временем ожидания.

A transcontinental fiber link might have many gigabits/sec of bandwidth, but the latency will also be high due to the speed of light propagation over thousands of kilometers. In contrast, a 56-kbps modem calling a computer in the same building has low bandwidth and low latency.

3. Система «клиент-сервер» использует спутниковую сеть. Орбита вращения спутника удалена от поверхности Земли на 40000 км. Какова будет минимально возможная задержка при ожидании ответа на запрос в такой системе?

The request has to go up and down, and the response has to go up and down. The total path length traversed is thus 160,000 km. The speed of light in air and vacuum is 300,000 km/sec, so the propagation delay alone is 160,000/300,000 sec or about 533 msec.

4. Пять маршрутизаторов необходимо соединить в подсеть с двухточечным соединением. Каждые два маршрутизатора разработчики могут соединить высокоскоростной, среднескоростной, низкоскоростной линией или никак не соединять. Предположим, компьютеру требуется 100 мс для моделирования

и анализа каждой топологии. Сколько компьютерного времени понадобится для выбора варианта, лучше всего соответствующего ожидаемой нагрузке?

Call the routers A, B, C, D, and E. There are ten potential lines: AB, AC, AD, AE, BC, BD, BE, CD, CE, and DE. Each of these has four possibilities (three speeds or no line), so the total number of topologies is 4¹⁰ 1,048,576. At 100 ms each, it takes 104,857.6 sec, or slightly more than 29 hours to inspect them all.

5. Президент корпорации Specialty Paint Corp. решает объединить усилия с местной пивоваренной фабрикой для производства невидимой пивной банки (в качестве средства борьбы с мусором). Президент просит свой юридический отдел рассмотреть эту идею, а те, в свою очередь, обращаются за помощью в технический отдел. В результате начальник технического отдела звонит на­чальнику технического отдела пивоваренного завода, чтобы обсудить технические аспекты проекта. После этого оба инженера докладывают своим юри­дическим отделам, которые затем обсуждают друг с другом по телефону юридические вопросы. Наконец, два президента корпораций обсуждают фи­нансовую сторону дела. Является ли данный пример иллюстрацией много­уровневого протокола в духе модели OSI?

No. In the OSI protocol model, physical communication takes place only in the lowest layer, not in every layer

6. Что означает термин «согласование» (negotiation) в контексте обсуждения се­тевых протоколов? Приведите пример.

Negotiation has to do with getting both sides to agree on some parameters or values to be used during the communication. Maximum packet size is one example, but there are many others

7. Какой из уровней OSI выполняет следующее:

1. разбивает передаваемый поток битов на кадры;

2. определяет, какой из маршрутов подсети использовать?

(a) Data link layer. (b) Network layer.

8. Приведите две общие черты эталонных моделей OSI и TCP/IP. Приведите два различия этих моделей.

Both models are based on layered protocols. Both have a network, transport, and application layer. In both models, the transport service can provide a reliable end-to-end byte stream. On the other hand, they differ in several ways. The number of layers is different, the TCP/IP does not have session or presentation layers, OSI does not support internetworking, and OSI has both connection-oriented and connectionless service in the network layer.

9. В чем основное различие между протоколами TCP и UDP?

TCP is connection oriented, whereas UDP is a connectionless service.

10. Интернет удваивается в размерах приблизительно каждые 18 месяцев. Точное число хостов неизвестно, но один аналитик в 2001 году назвал цифру в 100 млн. хостов. Сколько будет хостов в Интернете в 2010 году? Вы сами верите в это? Поясните свою точку зрения.

Doubling every 18 months means a factor of four gain in 3 years. In 9 years, the gain is then 4³ or 64, leading to 6.4 billion hosts. My intuition says that is much too conservative, since by then probably every television in the world and possibly billions of other appliances will be on home LANs connected to the Internet. The average person in the developed world may have dozens of Internet hosts by then.

11. Имеется несжатое изображение размером 1024x768 пикселов, 3 байта/пиксел. Сколько времени потребуется на его передачу с помощью модема, работающего со скоростью 56 Кбит/с? С помощью кабельного модема, работающего на 1 Мбит/с? По Ethernet со скоростью передачи 10 Мбит/с? По Ethernet со скоростью 100 Мбит/с?

The image is 1024 768 3 bytes or 2,359,296 bytes. This is 18,874,368 bits. At 56,000 bits/sec, it takes about 337.042 sec. At 1,000,000 bits/sec, it takes about 18.874 sec. At 10,000,000 bits/sec, it takes about 1.887 sec. At 100,000,000 bits/sec, it takes about 0.189 sec.

12. Программа ping позволяет отправлять тестовый пакет по указанному адресу и исследовать время его прохождения в одну и в другую сторону. Попробуйте воспользоваться этой программой, чтобы выяснить, сколько времени следуют данные по различным известным адресам. Используя полученные данные, постройте график зависимости времени прохождения пакета от расстояния. Лучше всего использовать для экспериментов серверы университетов, поскольку их расположение очень хорошо известно. Например, berkley.edu находится в Беркли, штат Калифорния, mit.edu – в Кембридже, Массачусетс, vu.nl – в Амстердаме, Голландия, www.usyd.edu.au — в Сиднее, Австралия и www.uct.ac.za - в Кейптауне, Южная Африка.

13. По бесшумному каналу с полосой пропускания 4 кГц каждую 1 мс передаются отсчеты сигнала. Какова будет максимальная скорость передачи данных?

A noiseless channel can carry an arbitrarily large amount of information, no matter how often it is sampled. Just send a lot of data per sample. For the 4 kHz channel, make 8000 samples/sec. If each sample is 16 bits, the channel can send 128 kbps. If each sample is 1024 bits, the channel can send 8.2 Mbps. The key word here is ‘‘noiseless.’’ With a normal 4 kHz channel, the Shannon limit would not allow this.

14. Ширина телевизионных каналов составляет 6 МГц. Сколько бит в секунду может быть передано по такому каналу при использовании четырехуровневых цифровых сигналов? Предполагается, что шума в канале нет.

Using the Nyquist theorem, we can sample 12 million times/sec. Four-level

signals provide 2 bits per sample, for a total data rate of 24 Mbps.

V_max=2Hlog₂V

H – полоса пропускания

V – количество дискретных уровней

15. Радиоантенны обычно лучше всего работают при размере антенны, равном длине волны радиосигнала. Диаметр антенны варьируется в пределах от 1 см до 5 м. Какому диапазону частот это соответствует?

Start with f c. We know that c is 3 10⁸ m/s. For 1 cm, we get 30 GHz. For 5 m, we get 60 MHz. Thus, the band covered is 60 MHz to 30 GHz.

16. Сколько кодов оконечных телефонных станций существовало до 1984 года, когда доступ к каждой из станций осуществлялся через трехзначный код региона и первые три цифры местного номера? Коды регионов начинались с одной из цифр из диапазона 2-9, вторая цифра всегда была 1 или 0, а третья цифра могла быть любой. Первые две цифры местного номера были из диапазона 2-9; третья цифра могла быть любой.

The number of area codes was 8 2 10, which is 160. The number of prefixes was 8 8 10, or 640. Thus, the number of end offices was limited to 102,400.

17. У местной телефонной компании 10 млн абонентов. Все телефоны подключе­ны к центральному коммутатору медными витыми парами. Средняя длина ви­тых пар составляет 10 км. Сколько стоит медь местных телефонных линий? Предполагается, что провода круглые в сечении, диаметром 1 мм. Плотность меди равна 9,0 г/см³, а цена меди — 3 доллара за килограмм.

The cross-section of each strand of a twisted pair is /4 square mm. A 10-km length of this material, with two strands per pair has a volume of 2 /4 10^-2 m³. This volume is about 15,708 cm³. With a specific gravity of 9.0, each local loop has a mass of 141 kg. The phone company thus owns10⁹ kg of copper. At 3 dollars each, the copper is worth about 4.2 billion dollars.

18. Какой системой является нефтепровод – симплексной, полудуплексной, дуп­лексной или вообще не вписывается в эту классификацию?

Like a single railroad track, it is half duplex. Oil can flow in either direction, but not both ways at once.

19. Чему равен остаток от деления х⁷ + х ⁵ + 1 на образующий многочлен х³ + 1 ?

The remainder is x² x 1.

20. Кабель длиной в 100 км работает на скорости Т1. Скорость распространения сигнала равна 2/3 от скорости света в вакууме. Сколько бит помещается в кабеле?

The propagation speed in the cable is 200,000 km/sec, or 200 km/msec, so a 100-km cable will be filled in 500 sec. Each T1 frame is 193 bits sent in 125 sec. This corresponds to four frames, or 772 bits on the cable.

21. Допустим, вместо 16 бит в адресе класса В для обозначения номера сети отводилось бы 20 бит. Сколько было бы тогда сетей класса В?

The mask is 20 bits long, so the network part is 20 bits. The remaining 12 bits are for the host, so 4096 host addresses exist.

22. Преобразуйте IP-адрес, шестнадцатеричное представление, которого равно C22F 1582, в десятичный формат, разделенный точками.

The address is 194.47.21.130

23. Маска подсети сети Интернета равна 255.255.240.0. Чему равно максимальное число хостов в ней?

The mask is 20 bits long, so the network part is 20 bits. The remaining 12 bits are for the host, so 4096 host addresses exist.

24. Существует множество адресов, начинающихся с IР-адреса 198.16.0.0. Допустим, организации А, В, С и D запрашивают, соответственно, 4000, 2000, 4000 и 8000 адресов. Для каждой из них укажите первый и последний выданные адреса, а также маску вида wjc.y.z/s.

To start with, all the requests are rounded up to a power of two. The starting address, ending address, and mask are as follows: A: 198.16.0.0 – 198.16.15.255 written as 198.16.0.0/20 B: 198.16.16.0 – 198.23.15.255 written as 198.16.16.0/21 C: 198.16.32.0 – 198.47.15.255 written as 198.16.32.0/20 D: 198.16.64.0 – 198.95.15.255 written as 198.16.64.0/19

25. Маршрутизатор только что получил информацию о следующих 1Р-адресах: 57.6.96.0/21, 57.6.112.0/21 и 57.6.120.0/21. Если для них используется одна и та же исходящая линия, можно ли их агрегировать? Если та, то во что? Если нет, то почему?

They can be aggregated to 57.6.96/19.

26. Набор IP-адресов с 29.18.0.0 по 19.18.128.255 агрегирован в 29.18.0.0/17. Тем не менее, остался пробел из 1024 не присвоенных адресов, с 29.18.60.0 по 29.18.63.255, которые внезапно оказались присвоены хосту, использующему другую исходящую линию. Необходимо ли теперь разделить агрегированный адрес на составляющие, добавить в таблицу новый блок, а потом посмотреть, можно ли что-нибудь агрегировать? Если нет, тогда что можно сделать?

It is sufficient to add one new table entry: 29.18.0.0/22 for the new block. If an incoming packet matches both 29.18.0.0/17 and 29.18.0.0./22, the longest one wins. This rule makes it possible to assign a large block to one outgoing line but make an exception for one or more small blocks within its range.

27. Маршрутизатор содержит следующие записи (CIDR) в своей таблице маршрутизации

Адрес/маска	Следующий переход
135.46.56.0/22	Интерфейс 0
135.46.60.0/22	Интерфейс 1
192.53.40.0/23	Маршрутизатор 1
По умолчанию	Маршрутизатор 2

Куда направит маршрутизатор пакеты со следующими IР-адресами?

1. 135.46.63.10;

2. 135.46.57.14;

3. 135.46.52.2;

4. 192.53.40.7;

5. 192.53.56.7.

The packets are routed as follows:

(a) Interface 1

(b) Interface 0

(c) Router 2

(d) Router 1

(e) Router 2

28. Многие компании придерживаются стратегии установки двух и более маршрутизаторов, соединяющих компанию с провайдером, что гарантирует некоторый запас прочности на случай, если один из маршрутизаторов выйдет из строя. Применима ли такая политика при использовании NAT? Ответ поясните.

After NAT is installed, it is crucial that all the packets pertaining to a single connection pass in and out of the company via the same router, since that is where the mapping is kept. If each router has its own IP address and all traffic belonging to a given connection can be sent to the same router, the mapping can be done correctly and multihoming with NAT can be made to work.

29. Используя программы traceroute (UNIX) или tracert (Windows), исследуйте маршрут от вашего компьютера до различных университетов мира. Составьте список трансокеанских линий. Вот некоторые адреса: www.berkeley.edu (Калифорния); www.mit.edu (Массачусетс); www.vu.nl (Амстердам); www.ucl.ac.uk (Лондон); www.usyd.edu.au (Сидней); www.u-tokyo.ac.jp (Токио); www.uct.ac.za (Кейптаун)

30. Многие коммерческие компьютеры имеют три разных и в тоже время абсолютно уникальных идентификатора, как они называются?

DNS имя, IP адрес, Ethernet адрес

ОСНОВНЫЕ КОМНАДЫ UNIX:

who – вывод информации об активных пользователях;

echo – вывод сообщений на терминал;

banner – вывод сообщений на терминал прописными буквами;

man – вызов оперативной справочной системы;

date – вывод текущей даты;

write – передача сообщений на терминал другого пользователя;

mesg – разрешение/запрет вывода сообщений от других пользователей;

mail – отправка/получение почты;

news – знакомство с новостями системы;

pwd – вывод абсолютного маршрутного имени текущего рабочего каталога;

cd – изменение рабочего каталога;

ls – вывод информации о содержимом каталога;

mkdir – создание каталога;

rmdir – удаление каталога;

touch – обновление временной метки файла;

cp – копирование файлов;

cat – объединение и вывод на экран содержимого файлов;

more – постраничный просмотр содержимого файла.

mv – перемещение или переименование файла;

rm – удаление файла;

ln – создание ссылки на файл;

alias – создание псевдонима;

tr – преобразование символов;

exit – завершение текущего shell-а;

tee – перехват результатов конвейера;

cut – выделение полей из строки;

grep – поиск по шаблону;

pr – вывод файла на стандартный вывод в заданном формате;

sort – сортировка;

head – вывод первых строк файла;

tail – вывод последних строк файла;

wc – подсчет количества символов, слов и строк;

read, echo – чтение и вывод значений переменных;

useradd - Добавление пользователя

userdel – Удаление пользователя

usermod – Именение атрибутов пользователя

uroupadd – Добавление группы

uroupmod – Изменение группы

groupdel – Удаление группы

passwd – Изменение пароля пользователя

who – Список работающих пользователей

whodo – Пользователи и их процессы

last – Сеансы заданных пользователей и их терминалы

logins – Мониторинг пользователей

ls – Вывод информации о файлах и каталогах

chown – Смена владельца файла

chgrp – Смена группы файла

chmod – Смена прав доступа

Задачи на сети и маски:

Определить количество и диапазон IP-адресов в подсети, если известны номер подсети и маска подсети. Номер подсети – 26.219.128.0, маска подсети – 255.255.192.0. Решение 1. Переведем номер и маску подсети в двоичный вид. Номер подсети: 26.219.128.0 = 00011010. 11011011. 10000000. 00000000 Маска подсети: 255.255.192.0 = 11111111. 11111111. 11000000. 00000000 2. По маске определим количество бит, предназначенных для адресации узлов (их значение равно нулю). Обозначим их буквой n. n=14 3. Общее количество адресов равно 2n. Но из этого числа следует исключить комбинации, состоящие из всех нулей или всех единиц, так как данные адреса являются особыми. Следовательно, общее количество узлов подсети будет равно 2n – 2. 2n – 2 = 16 382 адресов. 4. Чтобы найти диапазон IP-адресов нужно найти начальный и конечный IP-адреса подсети. Для этого выделим в номере подсети те биты, которые в маске подсети равны единице. Это разряды, отвечающие за номер подсети. Они будут совпадать для всех узлов данной подсети, включая начальный и конечный: Номер подсети: 26.219.128.0 = 00011010. 11011011. 10000000. 00000000 Маска подсети: 255.255.192.0 = 11111111. 11111111. 11000000. 00000000 5. Чтобы получить начальный IP-адрес подсети нужно невыделенные биты в номере подсети заполнить нулями, за исключением крайнего правого бита, который должен быть равен единице. Полученный адрес будет первым из допустимых адресов данной подсети: Начальный адрес: 26.219.128.1 = 00011010. 11011011. 10000000. 00000001 Маска подсети: 255.255.192.0 = 11111111. 11111111. 11000000. 00000000 6. Чтобы получить конечный IP-адрес подсети нужно невыделенные биты в номере подсети заполнить единицами, за исключением крайнего правого бита, который должен быть равен нулю. Полученный адрес будет последним из допустимых адресов данной подсети: Конечный адрес: 26.219.191.254 = 00011010. 11011011. 10111111. 11111110 Маска подсети: 255.255.192.0 = 11111111. 11111111. 11000000. 00000000 Ответ: Для подсети 26.219.128.0 с маской 255.255.192.0: количество возможных адресов: 16 382, диапазон возможных адресов: 26.219.128.1 – 26.219.191.254.