DS Infra Res 08 dec 2006_sujet 1 CORRECTION.doc

Total : 35 points. Note ramenée sur 20.

: Architecture TCP/IP /8 points

Considérons un réseau local Ethernet. Une application génère un fichier de
10 ko. Cette application fonctionne au-dessus du protocole TCP. Dans
l'exercice, on va supposer que la taille de la fenêtre d'anticipation est
2048 octets, et que les segments TCP transportent 1 ko de données. TCP
travaille au-dessus du protocole IP.
On rappelle les paramètres suivants :
- Entête Ethernet : 26 octets
- Taille minimale du champ de données d'un trame Ethernet : 46 octets
- Entête TCP : 20 octets
- Acquittement TCP : 20 octets
- Entête IP : 20 octets.
Pour simplifier, on ignorera dans tout l'exercice les segments TCP
d'ouverture et de fermeture de connexion.
1) Complétez ce schéma, représentant la pile de protocoles : /1pt
|Couche : Application |
|Couche : Transport |
|Protocole : TCP |
|Couche : Internet (ou |
|réseaux) |
|Protocole : IP |
|Couche : hôte/réseau |
|Protocole : Ethernet |

2) Calculez la taille d'une trame Ethernet émise sur le réseau local
lorsqu'elle transporte
a) Un acquittement TCP /1pt
Niveau TCP : 20 octets
Niveau IP : 20 + 20 octets = 40 octets
Niveau Ethernet : 40 + 6 (bourrage) + 26 = 72 octets
b) Des données issues de l'application /1pt
Niveau Application : 1024 octets (=1ko)
Niveau TCP : 1024 + 20 = 1044 octets
Niveau IP : 1044 + 20 octets = 1064 octets
Niveau Ethernet : 1064 + 26 = 1090 octets
3) Combien de segments TCP d'acquittement vont-ils être transmis ? /1pt
Le fichier de 10ko est découpé en 10 segments de 1 ko.
On envoie un ACK tous les 2048 octets = 2ko de données, soit tous les 2
segments.
Donc au total 10/2 = 5 ACK.
4) Au total, combien d'octets vont-ils circuler sur le réseau ? /1pt
10 trames de 1090 octets de données utiles + 5 trames d'ACK de 72 octets
Total : 10*1090 + 5*72 = 11260 octets
5) Sachant que le débit du réseau Ethernet est 10 Mbit/s, quelle est la
durée de transmission d'un paquet ? /1pt
Erreur dans l'énoncé : il faut enlever « 1 paquet »
Durée totale : 11260*8/(10.106) secondes = 9ms
6) Quel est le pourcentage de la bande passante occupé par les entêtes ?
/1pt
Taille entête/taille totale : (11260-10240)/11260 = 9%
7) On suppose qu'il se produit peu d'erreurs de transmission sur le
support. Comment modifier les paramètres TCP pour économiser la bande
passante ? Expliquez. /1pt
Augmenter la taille de la fenêtre pour diminuer le nombre d'acquittements.
Augmenter la taille des segments pour diminuer l'influence des entêtes.

: Ethernet /7 points

8) Pourquoi définit-on une taille minimale de trame sur Ethernet ?
Expliquez. /1pt
Pour qu'une station recevant un jam sache qu'elle est concernée par la
collision, elle doit être encore en train d'émettre lorsque le jam lui
arrive. D'où la taille minimale de trame. L'émission d'une trame doit
durer le temps nécessaire au signal pour traverser le réseau, et au jam
pour revenir.


On considère un réseau métropolitain sur fibre optique de débit 100 Mbit/s
et qui couvre une distance de 100 km. On suppose que la vitesse de
propagation du signal électrique sur le support est V = 100000 km/s.
9) Calculez la valeur de la période de vulnérabilité. /1pt
C'est la durée nécessaire :
- pour qu'une trame traverse le réseau de bout en bout
- et que l'information de collision revienne
Durée d'un aller : (t
Le signal parcourt V mètres en 1 seconde.
Donc il parcourt L mètres en L/V secondes (produit en croix).
Ainsi (t=L/V
Période de vulnérabilité : 2(t = 2L/V
2(t = 2*100.103/100000.103 secondes = 2ms
10) Calculez la taille minimale d'une trame. /1pt
En 1 seconde, une station émet D bits.
Donc en 2L/V secondes, elle émet 2LD/V bits.
La durée minimale de la trame est 2LD/V bits.
2LD/V = 2*100.103*10.106/100000.103 = 20 000 bits = 2500 octets
11) Avec ces valeurs, montrez pourquoi le protocole CSMA/CD n'a pas été
retenu comme protocole de réseau métropolitain. /1pt
La taille minimale de la trame est très grande ! Il faudrait beaucoup de
bourrage, ce qui gaspillerait la BP.



Soit un réseau local en bus utilisant un protocole de type CSMA/CD et
comportant 4 stations notées A, B, C et D. A l'instant t = 0, la station
A commence à transmettre une trame dont le temps d'émission dure 4 slots.
A t = 3 slots, les stations B, C et D décident chacune de transmettre une
trame de durée 3 slots.
L'algorithme de reprise après collision est le suivant :

Procédure backoff (attempts : INTEGER ;
VAR maxbackoff : INTEGER) ;
{ attempts : compteur de tentatives de transmission }
{ maxbackoff : borne sup. de l'intervalle de tirage }
CONST slot_time = 51.2 ; { micro-secondes }
backoff_limit = 10 ;
VAR delay : integer { attente avant retransmission }
BEGIN
IF attempts = 1
THEN maxbackoff := 2
ELSE
IF attempts collision ; les
stations appliquent le BEB.
2ème collision :
attempts = 2
Alors maxbackoff := 2*2 = 4 et delay := int(random * 4) ;

- Station C : random = ¼ donc delay := int(1/4 * 4) = int(1) = 1
La station C attend 1 slot.
- Station D : random = ¼ donc delay := int(1/4 * 4) = int(1) = 1
La station D attend 1 slot.
Donc au bout d'1 slot, nouvelle collision.
3ème collision :
attempts = 3
Alors maxbackoff := 4*2 = 8 et delay := int(random * 8) ;

- Station C : random = 1/2 donc delay := int(1/2 * 8) = int(4) = 4
La station C attend 4 slots.
- Station D : random = 1/8 donc delay := int(1/8 * 8) = int(1) = 1
La station D attend 1 slot et émet.

Au 14ème slot, C veut émettre mais le support est occupé. Elle attend qu'il
se libère : cela se produit au 15eme slot.

13) Calculez sur la période allant de t = 0 à la fin de la transmission de
la dernière trame le taux d'utilisation du canal pour la transmission
effective des trames. /1pt
Sur 17 slots, seuls 1 servent à la transmission effective des trames. Taux
= 13/17 = 76%. Presque ¼ de la BP est gâchée par des collisions,
retransmission, ou l'absence d'émission.

: Internet /11 points

Voici un extrait de l'architecture des domaines Internet.
14) Sur l'énoncé, entourez en vert les domaines de haut niveau génériques ;
en bleu les domaines de haut niveau géographique. /1pt







15) La machine Olga du domaine flits.cs.vu.nl souhaite ouvrir une session
FTP sur le serveur Ftpsrv du domaine ai.cs.yale.edu.
a) Quelle est la fonction du protocole FTP ? /1pt
Transfert de fichier d'un client vers un serveur ou téléchargement de
fichiers d'un serveur vers un client.
b) A quelle couche du modèle TCP/IP appartient le protocole FTP ? /1pt
Application
c) Au-dessus de quel protocole de niveau transport fonctionne le protocole
FTP ? Expliquez. /1pt
TCP car les paquets doivent arriver parfaitement intègres, et on n'a pas de
contraintes de temps.
d) Quel est le protocole qui permettra à la machine Olga de trouver
l'adresse IP du serveur ? /1pt
DNS
e) Décrivez précisément la procédure appliquée pour effectuer la résolution
de nom. /2pts
La machine Olga envoire une requête DNS au serveur DNS de la zone flits.cs.
Le serveur DNS de la zone flits.cs fait suivre la requête à celui de la
zone vu (dont il connaît l'adresse IP).
Le serveur DNS de la zone vu transmet la requête à celui de la zone nl.
Le serveur DNS de la zone nl envoie la requête à celui de la zone edu dont
il connaît l'adresse IP.
Le serveur DNS de la zone edu donne la requête à celui de la zone yale.
Le serveur DNS de la zone yale achemine la requête vers celui de la zone
ai.cs.
Celui-ci a la réponse car FTPsrv est dans sa zone. Donc il envoie une
réponse DNS contenant l'adresse IP cherchée au serveur de la zone yale,
qui l'achemine à celui de la zone edu. Le serveur de la zone Edu fit
parvenir la réponse à celui de la zone nl, qui la transmet au serveur DNS
de la zone vu, lui-même la fait suivre à celui de la zone flits.cs. Ce
dernier serveur envoie la réponse à la machine Olga.
16) L'adresse IP de la machine Olga est 11.44.32.5.
a) De quelle classe d'adresse s'agit-il ? /1pt
Classe A
b) Quelle est l'adresse IP du réseau auquel appartient la machine Olga ?