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T´ el´ einformatique Exercices & corrig´ es Jeremy Berthet, Reynald Borer, Etie

T´ el´ einformatique Exercices & corrig´ es Jeremy Berthet, Reynald Borer, Etienne Carrupt, Gilles Doge, Murielle Savary – IL2007 13 juillet 2006 1 Notions de bases 1.1 Qu’est-ce qu’un r´ eseau LAN, MAN, WAN ? – LAN : un r´ eseau d’envergure limit´ ee ` a un bˆ atiment ou un groupe de bˆ atiment proches les un des autres. Couvre des distances de quelques centaines de m` etres. – MAN : un r´ eseau liant plusieurs point d’une mˆ eme ville entre eux. Il permettrais d’interconnecter les succursales d’une entreprise sur des distances de quelque kilo- m` etres. – WAN : un r´ eseau d’envergure nationale ou internationale reliant plusieurs villes ou plusieurs pays entre eux. L’ordre de grandeur est de plusieurs centaines de kilom` etres ` a plusieurs millier des kilom` etres. 1.2 Pourquoi les r´ eseaux WAN ont-ils pour la plupart une topologie en anneau ou maill´ ee ? Pour oﬀrir une meilleure tol´ erance aux pannes. Lors de la panne d’un lien ou d’un nœud interm´ ediaire, un autre chemin peut ˆ etre trouv´ e pour acheminer les donn´ ees. 1.3 Quels avantages un r´ eseau ` a commutation de circuits pr´ esente-t-il par rapport ` a un r´ eseau ` a commutation par paquets ? – temps de transit tr` es cours ; – qualit´ e de transmission constante durant toute la communication. 1.4 Supposez que vous soyez en train de d´ evelopper une norme pour un nouveau type de r´ eseau. Vous devez choisir entre l’emploi de circuits virtuels ou le recours ` a un acheminement de datagrammes. Quels sont les arguments pour et contre l’utilisation de circuits virtuels. Pour – connexion ﬁable ; – pas besoin de trouver un chemin ` a chaque fois ; – le routage est plus rapide. Contre – maintien des informations sur l’´ etat des connexions ; – utilisation plus complexe et installation plus cher ; – perte de ﬁabilit´ e. 1.5 Imaginez le transfert d’une s´ erie de paquets entre un serveur ´ emetteur et un hˆ ote recepteur le long d’un chemin donn´ e. Citez les diﬀ´ erents types de retards composant le temps de transfert d’un paquet. – Temps de traitement : temps requis au medium pour l’examen de l’entˆ ete du paquet et la d´ etermination de la sortie ` a utiliser. 2 – Temps d’attente : temps pass´ e par le paquet dans la ﬁle d’attente du medium. – Temps de transmission : temps n´ ecessaire au medium pour envoyer le paquet. – Temps de propagation : temps n´ ecessaire au paquet pour parcourir physiquement la liaison. 1.6 Supposez qu’un lien point-` a-point ` a 100 Mb/s soit mis en place entre la terre et une colonie lunaire. La distance de la lune ` a la terre est d’environ 390’000 km et les donn´ ees voyagent sur le lien ` a la vitesse de la lumi` ere, 300’000 km/s. a) Calculer le RTT minimum pour le lien. b) En utilisant le RTT comme d´ elai, calculez le produit d´ elai*largeur de bande du lien. c) Quelle est la signiﬁcation du produit d´ elai*largeur de bande calcul´ e en b) ? a) RTT (Round-Trip Time) : temps que met un paquet pour eﬀectuer un aller-retour sur une ligne donn´ ee. Le RTT est ´ egale au double du temps de propagation (aller-retour). RTT = 2 · 390′000 km 300′000 km/s = 2.6 s b) Le produit d´ elai * largeur de bande vaut produit = RTT · largeur de bande = 2.6 s · 100 Mb/s = 260 Mb c) Ce produit donne le nombre de bits se trouvant sur le lien (volume de donn´ ees maxi- mum qu’il est possible d’avoir au sein d’un medium ` a un moment donn´ e). Il veut aussi dire que 260 Mb seront envoy´ es avant que le premier bit d’acquittement ne soit re¸ cu. 1.7 Pour chacune des applications suivantes, expliquez si elles sont suscep- tibles d’ˆ etre sensible au d´ elai ou ` a la largeur de bande. a) Voix sur IP (voice over IP) b) Netmeeting (vid´ eo) c) Chargement de ﬁchiers MP3 et DivX a) Voix sur IP : Sensible au d´ elai. Pour assurer la transmission en direct de la pa- role, on ne peut pas attendre un paquet qui serait en retard. Il y a interruption de l’interactivit´ e. b) Vid´ eo : Sensible au d´ elai pour la mˆ eme raison que pr´ ec´ edemment. ´ Egalement sensible ` a la largeur de bande, si la bande passante est trop petite, il n’y a aucune chance que le d´ ebit soit suﬃsant pour permettre l’aﬃchage correcte de la vid´ eo (saccade). c) Chargement de ﬁchiers : Le t´ el´ echargement de ﬁchiers n’est pas sensibles ` a ces ph´ enom` enes, car on peut attendre que les paquets arrivent ` a leur rythme (peu importe l’ordre) et recomposer le ﬁcher une fois tous les paquets re¸ cus. 3 1.8 Quelle est la « largeur » (en secondes) d’un bit sur un lien 1 Gb/s ? 1 b 1 Gb/s = 1 b 1 · 109 b/s = 10−9 s = 1 ns 1.9 Vous cherchez ` a envoyer un long ﬁchier de F bits d’un hˆ ote A ` a un hˆ ote B. Deux liaisons et un commutateur relient A et B. Supposez que les d´ elais d’attente sont n´ egligeables. L’hˆ ote A segmente le ﬁchier en segments de S bits et ajoute ` a chacun 40 bits d’entˆ ete, formant des paquets d’une longueur de L = S + 40 bits. Chaque liaison se caract´ erise par un d´ ebit de R bits/s. Trouvez la valeur de S minimisant le d´ elai encouru par le ﬁchier complet sur son parcours entre A et B, tout en n´ egligeant le d´ elai de propagation. Sch´ ematiquement A →C →B – A et B sont les deux extrˆ emit´ es du r´ eseau ; – C est le commutateur, consid´ erons le comme un routeur ; – les ﬂ` eches repr´ esentent les liaisons. On n´ eglige les d´ elais de propagation. Il faut donc prendre en compte les d´ elais de trai- tement et de transmission. Le d´ elai de traitement est constant et n’est pas indiqu´ e dans la donn´ ee, on le consid` ere donc comme n´ egligeable. – nombre de paquets ` a transmettre : N = F S ; – temps de transmission : Ttransm = L R ; – temps de transfert du ﬁchier : Ttransf = (N + 1) · Ttransm = (F S + 1) · S + 40 R = F S · S + 40 R + S + 40 R = F · S + 40 · F R · S + S2 + 40 R · S = S2 + (40 + F) · S + 40 · F R · S Il faut donc chercher ` a quel moment la d´ eriv´ ee de Ttransf est nulle, repr´ esentant un minimum ou un maximum de la courbe. T ′ transf = S2 −2 · (F + 20) R · S2 T ′ transf = 0 ⇒S = p 2 · (F + 20) 4 1.10 Soit deux serveurs A et B connect´ es l’un ` a l’autre au moyen d’une seule liaison ` a R bits/s. Supposez que les deux serveurs soient s´ epar´ es par une distance de m m` etres et supposez que la vitesse de propagation le long de la liaison est de v m/s. Le serveur A envoie un paquet de L bits ` a l’hˆ ote B. a) Exprimez le temps de propagation dprop en fonction de m et v. b) D´ eterminez le temps de transmission du paquet dtrans en fonction de L et R. c) Supposez que le serveur A commence ` a transmettre le paquet au temps t = 0. O` u se trouve le dernier bit du paquet ` a l’instant t = dtrans ? d) Soit dprop sup´ erieur ` a dtrans. ` A l’instant t = dtrans o` u est le premier bit du paquet ? e) Soit dprop inf´ erieur ` a dtrans. ` A l’instant t = dtrans o` u est le premier bit du paquet ? a) D´ elai de propagation : dprop = m v . b) D´ elai de transmission : dtrans = L R. c) Le dernier bit vient d’ˆ etre transmis, il se trouve dans la liaison entre les deux serveurs (position = m −v · dprop). d) Le premier bit se trouve encore sur la liaison entre les deux serveurs (position = v · dtrans). e) Le premier bit a d´ ej` a ´ et´ e re¸ cu par le serveur B. 1.11 Imaginez que vous avez dress´ e Bernie, votre Saint-Bernard, pour qu’il transporte une boˆ ıte de trois cartouches ` a la place d’un tonnelet de whisky. Chaque cartouche contient 700 Mo de donn´ ees. uploads/Geographie/ question-reseau-zwin.pdf