Эндрю Уэзеролл - Компьютерные сети. 5-е издание

39. Для решения проблемы повторного использования старых порядковых номеров пакетов, в то время как старые пакеты еще существуют, можно использовать 64-разрядные порядковые номера. Однако теоретически оптоволоконный кабель может обладать пропускной способностью до 75 Тбит/с. Каким следует выбрать максимальное время жизни пакетов, чтобы гарантировать отсутствие в сети будущего пакетов с одинаковыми номерами при скорости линий 75 Тбит/с и 64-разрядных порядковых номерах? Предполагается, что порядковый номер дается каждому байту, как в протоколе TCP.

40. В результате расчета выяснилось, что гигабитная линия отправляет хосту 80 000 пакетов в секунду, оставляя ему только 6250 инструкций на их обработку — половина производительности процессора отдается приложениям. При этом предполагалось, что размер пакета должен быть 1500 байт. Выполните подсчеты заново для пакетов ARPANET (128 байт). В обоих случаях предполагается, что в размер пакета включены все накладные расходы.

41. В гигабитной линии протяженности более 4000 км ограничивающим фактором является не пропускная способность, а время задержки. Рассмотрим региональную сеть со средней удаленностью отправителя от получателя 20 км. При какой скорости передачи данных время прохождения сигнала в оба конца будет равно времени передачи одного пакета размером 1 Кбайт?

42. Рассчитайте произведение пропускной способности на задержку в следующих сетях:

1) T1 (1,5 Мбит/с);

2) Ethernet (10 Мбит/с);

3) Т3 (45 Мбит/с);

4) STS-3 (155 Мбит/с).

Предполагается, что RTT = 100 мс. Не забудьте о том, что в заголовке TCP на размер окна отводится 16-разрядное поле. Как это замечание отразится на результатах вычислений?

43. Чему равно произведение пропускной способности на задержку для канала геостационарной спутниковой связи с пропускной способностью 50 Мбит/с? Если все пакеты имеют размер 1500 байт (включая накладные расходы), какого размера должно быть окно в пакетах?

44. Файловый сервер, моделируемый листингом 6.1, далек от совершенства. Можно внести некоторые улучшения. Проделайте следующие изменения:

1) Пусть у клиента появится третий аргумент, указывающий байтовый диапазон.

2) Добавьте флаг -w в программу клиента, который позволил бы записывать файл на сервер.

45. Почти все сетевые протоколы должны уметь работать с сообщениями. Если вы помните, протоколы передают сообщения путем добавления/отделения заголовков. Некоторые протоколы могут разбивать сообщение на несколько фрагментов, а потом восстанавливать его из этих фрагментов. Попробуйте разработать библиотеку управления сообщениями, реализовав поддержку создания нового сообщения, добавления/отделения заголовка, разбиения одного сообщения на два, объединения двух сообщений в одно и сохранения копии сообщения. Насколько это возможно, минимизируйте копирование данных из одного буфера в другой. Важно, чтобы эти операции работали только с указателями, не затрагивая данных, содержащихся в сообщении.

46. Разработайте и реализуйте систему сетевого общения (чат), рассчитанную на несколько групп пользователей. Координатор чата должен располагаться по общеизвестному сетевому адресу, использовать для связи с клиентами протокол UDP, настраивать чат-серверы перед каждой сессией общения и поддерживать каталог чат-сессий. На каждую сессию должен выделяться один обслуживающий сервер. Для связи с клиентами сервер должен использовать TCP. Клиентская программа должна позволять пользователям начинать разговор, присоединяться к уже ведущейся дискуссии и покидать сессию. Разработайте и реализуйте код координатора, сервера и клиента.

Глава 7

Прикладной уровень

Завершив изучение базовых сведений о компьютерных сетях, мы переходим к уровню, на котором расположены все приложения. Все уровни, находящиеся ниже прикладного, служат для обеспечения надежной доставки данных, но никаких полезных для пользователя действий не производят. В этой главе мы изучим некоторые реальные сетевые приложения.

Разумеется, даже прикладной уровень нуждается в обслуживающих протоколах, с помощью которых осуществляется функционирование приложений. Соответственно, прежде чем начать рассмотрение самих приложений, мы изучим один из таких протоколов. Речь идет о службе имен доменов, DNS, обеспечивающей присвоение имен в Интернете. Затем мы рассмотрим три реально действующих приложения: электронную почту, Всемирную паутину и, наконец, мультимедиа. Мы закончим эту главу рассказом о доставке контента, в том числе и в равноранговых (пиринговых — peer-to-peer или сокращенно р2р) сетях.