Nota: em baixo encontram-se ideias e anotações que permitem abordar os pontos fundamentais e funlcrais das perguntas deste teste. As respostas em baixo não estão portanto totalmente completas



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Encontro28.04.2017
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REDES DE COMPUTADORES II TESTE FINAL 1

Indicações para a resolução dos exercícios do teste:

Nota: em baixo encontram-se ideias e anotações que permitem abordar os pontos fundamentais e funlcrais das perguntas deste teste. As respostas em baixo não estão portanto totalmente completas.

4)a) IntServ implementa um sistema de circuitos virtuais com pre-fase de estabelecimento de sessão ou circuito e tenta portanto garantir que os recursos reservados no inicio da sessão se mantêm adjudicados às sessões durante a totalidade destas. DiffServ actua por diferenciação de tráfego conforme as indicações no headers dos pacotes enviados pela rede, estabelecendo classes de tráfego e operando uma gestão dinâmica de recursos oferecendo portanto garantias soft com base nas propriedades estatísticas do tráfego

4)b) MPLS inclu um shim layer no header das mensagens trocadas que permite fazer a comutação por labels. Este layer é introduzido tipicamente entre os headers dos níveis 2 e 3 e garante por isso a indepêndencia da tecnologia de transporte utilizada bem como do protocolo de routing utilizado. MPLS oferece uma forma expedita e independente de fazer forwarding com base no protocolo de routing utilizado pela rede em questão sobre a tecnologia de transporte que esta implementa

4)c) MPLS pode ser utilizado segundo o conceito de IntServ pois estabelece uma espécie de circuitos virtuais, os Label Switched Paths. Os Labels de MPLS podem também ser utilizados como códigos para indexar diferentes níveis de prioridades aproximando-se este tipo de implementação do modelo de DiffServ

4)d) Transit dos maiores para os mais pequenos. Peering entre os maiores e possivelmente peering entre os mais pequenos. Tipicamente para implementar IntServ e DiffServ os ISPs utilizando túneis de MPLS que são regularmente monitorizados para efeitos de taxação, levando assim também por vezes à utilização de paid-peering. O setup de um acordo de interligação é realizado com base num período de monitorização de inter-domain traffic para se averiguar da dimensão relativa dos ISPs e do link para a interligação entre eles. A formalização da relação tipicamente recorre a um SLA.

4)e) Com pelo menos 2 ISPs grandes e vários ISPs de tamanho menor, o mais natural é que se estabeleça no NAP um mercado para transit, no qual o preço é definido pelas leis da oferta e da procura, ou através de concorrência entre os 2 ISPs maiores, caso este não coludam (o que não é permitido por lei).

3)a) Dinâmica de janela: slow-start, crescimento exponencial até congestão, decréscimo para metade e crescimento linear até congestão. Dente de serra em steady state, timeout leva a novo slow start.

3)b) Em steady state o débito médio entre duas perdas de pacotes é 3/4.Wmax, onde Wmax é o tamanho máximo que a janela de transmissão atinge (que se regista aquando da perda de pacotes). No período de tempo entre a perda de dois pacotes transferem-se Wmax/2+Wmax/2+1+...+Wmax pacotes, num total de O(Wmax^2). Portanto, o débito médio é da ordem do inveso de p, sendo p a taxa de perda de pacotes (cerca de 1 por cada O(Wmax^2) pacotes transferidos).

3)c) Se o algoritmo descresce para W/2^n e depois segue em slow start, entre duas perdas de pacotes transferem-se sum(i=0;n) W/2^(n-i) que é O(W). Neste caso, o débito médio é O(W/n) e portanto a relação que anteriormente era para a raiz quadrada de p passa a ser para o inverso do próprio p. Assim, a versão menos greedy do protocolo é a mais adequada no sentido de estabelecer um débito médio mais proximo daquele que a rede pode oferecer, e esse é, em parte, o objectivo da gestão de congestionamento.

2)a) Cada fila à entrada de cada servidor é uma fila M/M/1 para qual se sabe de antemão (ver aulas) calcular o tempo de atendimento e o tempo de espera na fila. O sistema em cascata de três servidores aumenta o tempo total de atendimento na proporção da necessidade de utilização do segundo e do terceiro servidor. Assim, ao tempo de atendimento no p+rimeiro servidor deve adicionar-se o tempo de atendimento no segundo servidor ponderado com a probabilidade de se utilizador o segundo servidor. No segundo servidor, a taxa de atendimento é igual à do primeiro servidor, mas a taxa de chegada é igual à taxa de saída do primeiro servidor ponderada com a probabilidade de utilização do segundo servidor (utilizando-se o resultado de que a chegada de pacotes assim definida ao segundo servidor segue ainda uma distribuição de Poisson). Idem para o terceiro servidor, e o tempo de atendimento ponderado dos 3 servidores deve ser adicionado.

2)b) A variável Wtotal, número de pacotes nas filas de espera destes servidores pode ser calculado seguindo o raciocínio em cima utilizando para isso os resultados da fila M/M/1 para W. Para garantir com x% de confiança que não se deixam cair ficheiros, é necessário construir um intervalo de confiança de x% à volta do valor médio W. Isso pode ser conseguido utilizando a distribuição adequada para a variável Wtotal, que se pode aceitar ser próxima de uma normal, para o que basta portanto, e para efeitos práticos, calcular para além do valor médio de Wtotal a sua variância.

1)a) O vector R é definido da seguinte forma: a) nenhuma sessão tem mais recurso do que o que pede; b) não se pode oferecer mais recurso à sessão que tem menos sem violar a); c) a) e b) mantêm-se se se retirar recursivamente a sessão com menos recurso.



1)b) O pseudo-código deve definir uma função S=maxminfairness(R) da seguinte forma: if R is empty return empty; add step to every session in R until capacity is reached or one session becomes bottleneck; if one session becomes bottleneck return list [maxminfairness(R without session in bottleneck)+{session in bottleneck, S(session in bottleneck)}; return list [for each element in R (session, current amount of resource)];

1)c) O conceito de maxmin fairness pode ser alterado de forma a que o indice de fairness se mantenha constante entre os rácios banda/preço. O algoritmo anterior pode ser alterado substituindo o vector de entrada S por o vector S/P, onde P representa o vector dos preços. A banda alocada a cada sessão com este algoritmo deve depois ser escalada utilizando o factor soma de todos os preços pagos.


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