Страница 34 из 64
Для того чтобы миллионы компьютеров могли общаться друг с другом, нужны как аппаратные, так и программные стандарты. Разрабатываются они такими организациями, как ITU-T, ISO, IEEE и IAB. Каждая из них работает в своей области, и все вместе они реализуют процесс стандартизации компьютерных сетей.
Вопросы
1. Представьте, что вы научили свою собаку, сенбернара Берни, приносить вам коробку с тремя 8-мм 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 Гб 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/с? Как изменится ваш ответ, если (а) скорость Берни увеличится в два раза; (б) емкость каждой ленты увеличится в два раза (в) скорость передачи данных по линии увеличится в два раза.
2. Альтернативой локальной сети является большая система разделения времени с терминалом для каждого пользователя. Приведите два преимущества клиент-серверной системы, использующей локальную сеть.
3. На производительность системы «клиент-сервер» сильнее всего влияют два главных 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.
4. Какие еще характеристики, кроме пропускной способности и времени ожидания, нужно оптимизировать для получения высокого качества обслуживания в а) сетях цифровой передачи речи; б) передаче видео; в) передачи финансовых транзакций?
5. Одним из факторов, влияющих на время ожидания в сетях с коммутацией пакетов и промежуточным хранением, является задержка при сохранении и переадресации пакета коммутатором. Если время коммутации составляет 10 мкс, будет ли это основной задержкой в работе клиент-серверной системы, в которой клиент находится в Нью-Йорке, а сервер — в Калифорнии? Скорость распространения сигнала в медной линии принять равной 2/3 скорости света в вакууме.
6. Система «клиент-сервер» использует спутниковую сеть. Орбита вращения спутника удалена от поверхности Земли на 40 000 км. Какова будет минимально возможная задержка при ожидании ответа на запрос в такой системе?
7. В будущем, когда у всех дома будет терминал, подключенный к компьютерной сети, станут возможными мгновенные референдумы по важным законодательным вопросам. В конце концов, существующие законодательные органы могут быть распущены, позволив народу выражать свою волю напрямую. Позитивные аспекты такой прямой демократии очевидны. Обсудите некоторые негативные аспекты.
8. 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?
9. Отрицательной чертой широковещательной подсети является потеря мощности вследствие попытки одновременного доступа к каналу нескольких хостов. В качестве простейшего примера предположим, что время делится на равные интервалы, в которые каждый из n хостов пытается использовать канал с вероятностью р. Какой процент интервалов будет потерян из-за конфликтов?
10. Назовите две причины использования многоуровневых протоколов. Каковы возможные неудобства их использования?
11. 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. Какой принцип многоуровневого протокола (в соотвтетсвии с моделью OSI) мешает этому процессу?
12. Представим себе две сети, предоставляющие надежные, ориентированные на соединение службы. Одна из сетей обеспечивает надежный поток байтов, а другая — надежный поток сообщений. Идентичны ли эти сети? Если да, то почему проводится различие? Если нет, объясните на примере, чем они отличаются.
13. Что означает термин «согласование» (negotiation) в контексте обсуждения сетевых протоколов? Приведите пример.
14. На рис. 1.16 изображен некоторый сервис. Подразумевается ли наличие других сервисов на этом рисунке? Если да, то где? Если нет, то почему?
15. В некоторых сетях уровень передачи данных обрабатывает ошибки передачи, требуя повторной передачи поврежденных кадров. Если вероятность повреждения кадра равна p, каким будет среднее число попыток, необходимых для передачи кадра, при условии, что подтверждения никогда не теряются?
16. Система обладает и-уровневой иерархией протоколов. Приложения обмениваются сообщениями длиной Mбайт. На каждом из уровней добавляется заголовок из h байт. Какой процент пропускной способности занят заголовками?
17. В чем основное различие между протоколами TCP и UDP?
18. Подсеть на рис. 1.22, б проектировалась таким образом, чтобы выстоять во время ядерной войны. Сколько бомб потребуется, чтобы разбить сеть на две изолированные части, если одна бомба разрушает узел со всеми линиями, подходящими к нему.
19. Интернет удваивается в размерах приблизительно каждые 18 месяцев. Точное число хостов неизвестно, но один аналитик в 2009 году назвал цифру в 600 млн хостов. Сколько будет хостов в Интернете в 2018-м году? Вы сами верите в это? Поясните свою точку зрения.
20. При передаче файла между двумя компьютерами возможны (как минимум) две стратегии подтверждений. В первом случае файл может быть разбит на отдельные пакеты, получение которых подтверждается получателем индивидуально, но получение всего файла не подтверждается. Во втором случае получение каждого пакета не подтверждается, а подтверждается получение всего файла. Обсудите оба варианта.
21. Операторам мобильной телефонной сети необходимо знать местонахождения мобильных телефонов (и, следовательно, тех, кто ими пользуется). Объясните, чем это плохо для пользователей. Назовите причины, по которым это хорошо для пользователей.
22. Какой длины (в метрах) был один бит, в соответствии со стандартом 802.3? Для вычислений примите скорость работы равной 10 Мбит/с, а скорость распространения сигнала равной 2/3 скорости света в вакууме.
23. Имеется несжатое изображение размером 1600 х 1200 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? По гигабитной Ethernet?
24. Ethernet и беспроводные сети имеют много общего, но есть и различия. Одним из свойств Ethernet является возможность передачи только одного кадра в каждый момент времени. Унаследовал ли стандарт 802.11 это свойство?
25. Назовите два преимущества и два недостатка наличия международных стандартов для сетевых протоколов.
26. Когда у системы имеются постоянная и съемная части, как у проигрывателя компакт-дисков и компакт-диска, важно, чтобы система была стандартизирована, чтобы различные компании могли выпускать как постоянные, так и съемные части, стыкующиеся друг с другом. Приведите три примера международных стандартов вне компьютерной области. Теперь приведите три примера отсутствия международных стандартов вне компьютерной области.