Institut für Telematik - Universität zu Lübeck

Institut für TelematikUniversität zu LübeckÜbung zur Vorlesung Computernetze, SS 2011Dozent: Prof. Dr. Stefan FischerÜbungsleiter:Claudia Becker, Peter Rothenpieler, Oliver Kleine, Aufgabenblatt 5Abgabe: Spätestens Freitag, 24.06.2011, vor der Übung beim ÜbungsleiterMax. Punktzahl: 27Aufgabe 5.1: TCP-Sequenznummern und -ACKs (10 Punkte)Zwischen den beiden Hosts A und B existiert eine TCP-Verbindung. Host A sendetkontinuierlich Bytes an Host B, während Host B jedes Mal, wenn er ein Segment vonHost A erhalten hat, mit einem ACK antwortet. Host B hat inzwischen bereits alleBytes bis zum Byte 144 von Host A erhalten. Im Folgenden wird Host A weitere zweiSegmente direkt hintereinander an Host B senden. Das erste Segment enthält 35 Bytesan Daten, das zweite Segment 65 Bytes. Das erste Segment trägt die Sequenznummer145, die Quellportnummer 543 und die Zielportnummer 80. Das erste Segment trifftvor dem zweiten Segment bei Host B ein. Nehmen Sie im Folgenden an, dass es keinenzusätzlichen als den in den Teilaufgaben genannten Paketverlust gibt.a) Zeichnen Sie das erste Segment in das Zeit-Ablauf-Diagramm (siehe Abbildung1) ein. Schreiben Sie die Sequenznummer und die Anzahl der Datenbytesfür das erste Segment an den entsprechenden Pfeil in Ihrem Zeit-Ablauf-Diagramm.[1,5P.]b) Erweitern Sie Ihr Zeit-Ablauf-Diagramm um das zweite Segment. Denken Sieauch hier wieder an das Eintragen der Sequenznummer sowie der Anzahl derDatenbytes. Wie lauten die Quell- und Zielportnummer im zweiten Segment,das Host A an Host B schickt?[2P.]1

Host AHost BTimeout IntervallTimeout IntervallZeitZeitAbbildung 2: Zeit-Ablauf-Diagramm 2Aufgabe 5.2: Verbindungsorientierter Transport (5 Punkte)Über eine TCP-Verbindung sendet ein Host A eine sehr große Datei über einen RouterR an Host B. Auf dem Medium zwischen A, R und B gehen keine Daten verloren undes kommt zu keiner Verzögerung.Host A sendet Daten mit einer Rate von 1 GBit/s an Router R. Router R leitet dieDaten mit einer Rate von 100 MBit/s an Host B weiter. Der Empfangspuffer auf HostB sei groß genug, um die komplette Datei zu speichern, während der Puffer auf demRouter nur 1 Prozent der Datei speichern kann.Beschreiben Sie den zeitlichen Ablauf des Sendevorgangs. Was passiert, nachdem ca.1 Prozent der Datei übertragen wurde? Um welchen TCP-Mechanismus handelt essich hierbei und welche Funktion hat er? Wiederholt sich dieser Vorgang? Mit welcherdurchschnittlichen Datenrate sendet Host A letztendlich?Aufgabe 5.3: TCP-Überlastkontrolle (12 Punkte)In der Vorlesung haben Sie Details zur TCP-Überlastkontrolle kennengelernt. Angenommen,es wird das TCP Reno Protokoll verwendet und es ist folgender Verlauf desTCP-Überlastfensters über die Zeit (siehe Abbildung 3) gegeben. Auf der x-Achse istdie Zeit in Übertragungsrunden aufgetragen, auf der y-Achse die Größe des Überlastfensters(Congestion Window) in Segmenten.Beantworten Sie folgende Fragen und begründen Sie Ihre Antworten jeweils durcheine kurze Diskussion:a) Identifizieren Sie die Zeitintervalle, in denen TCPs Slow Start aktiv ist, undgeben Sie diese an.3

Abbildung 3: TCP-Überlastkontrolleb) Identifizieren Sie die Zeitintervalle, in denen TCP im Zustand Congestion Avoidanceist, und geben Sie diese an.c) Wird nach der 5. Übertragungsrunde ein Segmentverlust anhand dreier doppelterACKs oder eines Timeouts erkannt?d) Wird nach der 8. Übertragungsrunde ein Segmentverlust anhand dreier doppelterACKs oder eines Timeouts erkannt?e) Wie lautet der Anfangswert des Thresholds in der ersten Übertragungsrunde?f) Wie hoch ist der Threshold in der 4. Übertragungsrunde?g) Wie hoch ist der Threshold in der 8. Übertragungsrunde?h) Wie hoch ist der Threshold in der 9. Übertragungsrunde?i) In welcher Übertragungsrunde wird das 30. Segment gesandt?j) Nehmen Sie an, ein Paketverlust wird nach der 15. Übertragungsrunde durchdas Eintreffen dreier doppelter ACKs erkannt. Welche Werte haben die Größedes Congestion Windows und der Threshold danach?Hinweise:• Lösungen für die Übungsaufgaben sind in Zweiergruppen abzugeben. Zweiergruppenkönnen nur innerhalb einer Übungsgruppe gegründet werden. Übungsgruppenübergreifende Abgaben können nicht korrigiert werden.4

• Die erste Seite der Abgabe muss oben rechts die Namen und Matrikelnummernder Abgebenden sowie deren Gruppennummer enthalten.• Die Seiten müssen zusammengetackert abgegeben werden.• Abgaben, welche diese Eigenschaften nicht erfüllen, können nicht korrigiert werden.5