4.1-4.3

Question 1

Vad består datapaket av?

Answer 1

Ett datapaket kan bestå av upp till tre delar
>Header
>Data
>Tail
Huvudet och svansen innehåller kontrollinformation för det protokoll som används

Question 2

Vad är payload?

Answer 2

Det är den del av paketet som mottagaren har nytta av, det vill säga de data som sändaren skickar.

Question 3

Vad är overhead?

Answer 3

Den del av datapaketet som behövs för att payloaden skall kunna komma fram korrekt, det vill säga huvudet och svansen

Question 4

Vad är mängden overhead som krävs för at dataöverföringen ska vara tillförlitlig?

Answer 4

Det beror bland annat på hur mycket störningar det finns på länken som används. Ex optisk fiber ingen störning men trådlös kommunikation mycket störning.

Question 5

När används applikationsprotokoll?

Answer 5

Två användarapplikationer använder sig av applikationsprotokoll när de skall komminicera

Question 6

Ge exempel på applikationsprotokoll

Answer 6

Ett exempel är HTTP som används när man hämtar webbsidor från en dator kopplad till internet

Question 7

Vad kallad de datapaket som används i applikationsprotokoll?

Answer 7

meddelanden, messages eftersom paketen ofta har en brevkaraktär där man i klartext kan se vad som finns i paketen.

Question 8

Varför finns länkprotokoll?

Answer 8

För att applikationsprotokollet inte skall behöva veta vilken slags länk som används i datöverföring, finns det i varje värddatoren speciell länkhanterare. Länkhantereraren i sändaren och mottagaren använder ett länkprotokoll för att överföringen skall fungera. Länkhanterare tar emot data från applikationen och ser sedan till att dess data kommer fram korrekt till mottagaren.

Question 9

Varför har vi flera olika protokoll?

Answer 9

Man delar upp funktionaliteten på detta viset i olika skikt för att göra varje protokoll mindre komplicerad. Om applikationsprotokollet skulle behöva ta hand om länkfunktionerna också hade det gjort programmet ytterst komplicerad, eftersom dessa funktioner beror på vilkem slags länk.

Question 10

Vad kallas datapaketen i länkprotokollet?

Answer 10

ram eller frame. Anledningen är att paketen ramas in av flaggor. Först en startflagga för att tala om att en ny ram startar. Flaggan bestpr av ett antal bitar som sändare och mottagre kommit överrens om, sedan kommer det kontrollbitar som kan innehålla info om hur många bitar datafältet innehåller.

flagga kontroll data kontroll flagga

Question 11

Varför använder man flaggor i länkprotokollet?

Answer 11

Man vill underlätta för mottagaren att detektera när en ram är slut och nästa börjar.

Question 12

Vad händer om det blir bitfel?

Answer 12

De flesta länkprotokoll innehåller funktioner för att detektera bitfel,så kallade feldetektering, samt funtioner för att se till att felaktig data skickas om, så kallad felhantering

Question 13

När uppstår bitfel?

Answer 13

När mottagaren tolkar en etta som en nolla och tvärtom. Vi måste ha feldetektering för att få tillförlitlig data.

Question 14

Var är den grundläggande principen i feldetekering?

Answer 14

Sändaren lägger till en eller flera bitar i slutet av ett datapaket. Värdet på dessa bitar räknas ut mha bitarna i datapaketet. Mottagaren gör samma beräkning på de mottagna bitarna i paketet och jämför resultet med de extra bitarna. Om värdena överensstämmer anses paketet vara korrekt mottaget. I annat fall har dett skett ett eller flera bitfel, vilket medför att mottagaren inte har tagit emot ett korrekt paket.

Question 15

Nämn tre vanliga metoder för feldetektering

Answer 15

paritetsbit
cyklisk redunanscheck(crc)
kontrollsunna

Question 16

Hur fungerar parititetsbit

Answer 16

Sändare och mottagare kommer överrens om ifall jämn eller udda paritet ska användas. I vilket fall lägger sändaren till en bit i slutet av datapaketet. Om jämn paritet används lägger sändare till en etta om det fnns ett ojämnt antal ettor i paketet, annars lägger sändaren till en nolla.

Question 17

Vad är problemet med partitetsbit

Answer 17

De kan bara användas för att detektera ett ojämnt antal bitfel i ett paket. Om det blir ett jämnt antal bitfel i samma datapaket kan detta inte upptäckas, eftersom paritetsbiten fortfarande stämmer i dessa fall→ krävs andra metoder

Question 18

Hur fungerar crc?

Answer 18

I crc represeteras bitarna i paketet av ett polynom. Ett paket som innehåller n bitar , representeras av ett polynom av graden n-1 som betecknas M(x).

Question 19

Hur skulle 10011010 representeras?

Answer 19

M(x) = x^7 + x^4 + x^3 + x^1

Question 20

Förklara generatorpolynom

Answer 20

Generatorpolynom är ett polynom som sändare och mottagare är överrens om. Låt generatorpolynomet i vårt exempel vara
C(x) = x^3 + x^2 + 1
Vilket innebär attt k = 3 i detta fall. Generatorpolynomet motsvarar ett generatortal som här alltså är 1101

Question 21

Hur hittar man ett polynom R(x) så att M(x)* x^k + R(x) är jämt delbart med C(x)?

Answer 21

Det ges av P(x) = M(x) * x^k +R(x)
1 . Multiplicera M(x) med x^k → B(x) = x^3(x^7+x^4+x^3+x) = x^10+x^7+x^6+x^4 → 10011010000
2 . Dividera M(x) med C(x) genom att använda polynomdivision i modulo-2
3 . Resultatet från polynomdivisonen är dels ett polynom f(x) samt en rest R(x)/C(x) → En division mellan x^10+x^7+x^6+x^4 /x^3 + x^2+1 vilket ger resten R(x)= x^2 +1
4 . Vi adderar nu R(x) med B(x) → polynomet kommer vara jämt delbart med C(x) → Det slutgilitiga meddelandet blir alltså P(x) = x^10 +10^7+10^6+x^4 +x^2 +1 som motsvarar 10011010101

Question 22

Vad gör mottagaren när den tar emot P(x)

Answer 22

Det utförs en divison mellan P(x) och det övereenskomna generatorpolynomet C(x).
E(x)/C(x). Har paketet kommit fram rätt blir E(x) = 0 då E(x) är jämt delbart med C(x). Om det är skiljt från noll så vet mottagaren att det skett ett bitfel

Question 23

Varför måste man välja C(x) med omsorg?

Answer 23

Om E(x) av misstag råkar vara jämnt delbart med C(x). Det gäller att välja C(x) på ett sådant sätt att det är lpg sannolikhet för att detta kommer att inträffa.

Question 24

Hur fungerar kontrollsumma- sändare?

Answer 24

> Sändaren delar upp data i segment bestående av ett antal bitar, oftast 16 bitar

> Sedan adderas alla segmenten till varandra, och resultatet blir en delsumma

> Eventuella översjutande bitar adderas sedan till delsumman och bilder en slutsumma. Slutsumman kommer därför att innehålla lika många bitar som varje segment

> Komplement till slutsumman skickas sedan paketet. Man får komplementet genom att byta ut alla ettor till nollor, tvärtom.

Question 25

Hur fungerar kontrollsumma-mottagaren?

Answer 25

> Mottagaren delar upp data i samma segment som sändaren. I detta fall kommer även kontrollsummanatt vara ett segment
Alla segment adderas och eventuellt översjuktande bitar adderas efteråt
Sedan tas komplementet av summan
Om komplementet är noll → Paketet har tagits emot rätt

Question 26

Vad är felhantering och på vilka två sätt kan det gå till?

Answer 26

Felhantering(error control) används för att säkerställa att data kommer fram korrekt till mottagaren
>Antingen ser mottagaren till att sändaren skickar om de paket som blivit fel
>eller så rättar mottagaren de fel som detekterats

Question 27

Hur ska mottagaren kunna korrigera bitfel själv?

Answer 27

Det krävs en mekanism som vrukar kallas forward error correction. Denna mekankism bygger på samma princip som feldetektering: Genom att sändaren lägger till smart valda bitar till paketet kan mottagaren hitta vilka bitar som tagit emot fel

Question 28

Vilka två fall hanterar felhantering via omsändning?

Answer 28

> Hantera bitfel

> Hantera paket som tappats bort i nätet

Question 29

Vad går felhantering via omsändning ut på?

Answer 29

Få sändaren att skicka om de paket som blivit fel → måste alltså finnas funktioner för att ta reda på vilket datapaket som måste skickas om.

Question 30

Hur kan en mottagare veta att ett paket har kommit bort?

Answer 30

Varje paket måste kunna identifieras. Därför får varje paket ett sekvesnsnummer. Om ett paket kommer bort kan mottagaren se detta genom att det blir ett hål i paketsekvensen.

Question 31

Vad är en grundläggande funktion i en omsändningsalgoritm?

Answer 31

Alla paket som kommer fram korrekt måste bekräftas av mottagaren. Det finns två typer av bekräftelser: ACK och NAK
> ACK: Mottagaren talar om vilket sekvensnummer som den väntar på. Mottagaren skickar en ACK X, om den har tagit emot paket X-1 och väntar på paket X
>NAK: Mottagaren talar om vilka sekvensnummer som den inte har tagit emot korrekt. En NAK X innebär att paket X har gått förlorat.

Question 32

Vad är timeout - felhandering via omsändning?

Answer 32

När sändaren har skickat iväg ett paket vet den att det ska komma en bekräftelse en viss tid senare. Sändaren uppskattar hur lång tid det maximalt bör ta för bekräftelsen att komma. För att det ej ska bli stopp i överföringen sker det en omsändning av paketet.

Question 33

Två styckna automatic-repeat-request(ARQ)?

Answer 33

> Stop-and-wait ARQ

> Go-back-N ARQ

Question 34

Hur fungerar Stop-and-wait ARQ?

Answer 34

När ett paket har skickats måste sändaren få en bekräftelse för det paketet innan den kan skicka nästa. Om en bekräftelse inte har kommit inom en viss tid, antar sändaren att paketet har kommit bort och skickar därför paketet igen.

Question 35

Vad är nackdelen med stop-and-wait ARQ?

Answer 35

Endast ett paket kan skickas åt gången. Det tar lång tid att överföra större mängder data.
Man skulle vilja att sändaren skickar flera paket åt gången utan att behöva vänta på en bekäftelse efter varje paket. → Detta gör man i Go-back-N ARQ

Question 36

Hur fungerar Go-back-N ARQ?

Answer 36

Varje paket ska bekräftas men sändaren behöver inte vänta på en bekräftelse innan den skcikar nästa paket. Istället har sändaren ett så kallat sändfönster för att hålla reda på vilka paket som ska skickas samt vilka som är skickade men ännu ej bekräftade. Alla paket antas finnas i en buffert. Till vänster om sändfönstret finnd de paket som blivit bekräftade och därigenom kan tas bort från bufferten. De paket som finns i sändfönstret får skickas. De paket som finns till höger om sändfönstet är de paket som ännu inte får skickas.

Question 37

Vilka markeringar finns det i GO-back-N ARQ?

Answer 37

> S → sekvensnummret på det paket som senast skickats
SF → Början på sändfönstret
SL → Slutet på sändfönstret
Sändaren har också ett sändfönsterstorlek som talar om hur många obekräftade paket som kan ivägskickas samtidigt.

Question 38

Vad krävs för att Go-back-N skall fungera?

Answer 38

Det krävs att sändfönsterstorleken är mindre än det maxiamala sekvensnummret. Om sekvensnummren kodas med 3 bitar(8), kan sändfönstret maximalt vara 7

Question 39

Hur fungerar selective repeat ARQ?

Answer 39

Mottagaren bekräftar de paket som den har tagit emot, men den kan även skicka en negativ bekräftelse, NAK, om något paket gått förlorat. Om en sändare får NAK för t.ex paket 2 så kan den direkt skicka om paket 2
→ krävs hälften så stor sändfönster som största skevensnummret.