جزوات درس شبکه های کامپیوتری :

4-جزوه لایه شبکه Network فایل pdf :

https://drive.google.com/file/d/1XNSTNKW_OxTp43uXfbOoyH6v6s_6MgjB/view?usp=drive_link

جزوه ی درس:
شبکه های کامپیوتری پیشرفته
ارائه: دکتر میرعابدینی

مرجع اصلی : شبکه های کامپیوتری ا.تننباوم

نرم افزارهای مناسب برای پیاده سازی: Omnet ++, Opnet, Ns2, Jsim, glomosim(روی لینوکس نصب می شود)
پروژه: انتخاب حداقل 3 تا 5 مقاله جدید در یک زمینه خاص از شبکه. ترجمه تحلیل، بررسی و ارزیابی وپیاده سازی یکی از روشها. آماده سازی گزارش بر مبنای شیوه ارائه مطالب، doc و سمینار ppt.
موضوع های پیشنهادی: کاربردهای اتصال گرا و غیراتصال گرا، الگوریتم تشخیص زود هنگام RED، روش های رمز گذاری، سیاه چاله ها، SDN، مسیریابی امن، چند مسیره (Multi pass) و…
(از Survey هم می توان استفاده کرد).

«جلسه اول»
شبکه Adhoc: شبکه¬ای که در هیچ یک از دسته¬بندی¬های Star Bus، رینگ و … نباشد. تعداد گره¬ها نامعلوم است. گره¬ها بصورت تصادفی حرکت می¬کنند. (اگر متحرک باشند این شبکه را Adhoc Mobile گویند)
لایه بندی OSI (Open System Interconnection)

• این پروتکل توسط IEEE ایجاد و مدیریت شد.
• بین هر لایه یک اینترفیس وجود دارد.
• لایه چهارم روی QOS کار می کند. در واقع این لایه که بر روی کیفیت خدمت متمرکز است توسط لایه انتقال مدیریت می-شود.
• جدول مسیریابی توسط لایه 3 ارائه می¬شود.
• لایه دوم آنلاین است. فریم بندی، کنترل خط، ایجاد داده¬های کنترلی و تضمین ارسال داده¬ها در این لایه است. تفاوت آن با لایه چهارم در سطح بررسی است. کنترل خطا می تواند به وسیله Parity, CRC یا همینگ انجام شود. کنترل جریان هم در لایه دوم انجام می¬شود. کنترل جریان کار هماهنگی سرعت انتقال بین فرستنده پرقدرت و گیرنده کم قدرت انجام می شود.
• 80% عملکرد اینترنت در لایه دو و سه است. (علی الخصوص 2)
• در لایه سوم آدرس دهی انجام می¬شود، اما تضمینی در مورد رسیدن بسته، طول عمر و … ندارد اما لایه چهارم این تضمین را انجام می-دهد.

سوئیچینگ تقسیم فرکانسی: پهنای باند به بازه¬های مشخص تقسیم می¬شود.
سوئیچینگ تقسیم طول موج: طول موج و دامنه¬ی آن یکی کم و یکی زباد است تا تداخل ایجاد نشود.
مثال: فرض کنید روش استفاده شده برای ارسال فریم¬ها بر اساس TDM ثابت باشد. در اینصورت با توجه به شکل زیر اگر اندازه فریم¬ها پنج بخشی باشد با روش TDM معمولی بازدهی کدام است؟ ثانیاً اگر از روش TDM, STDM آماری استفاده شود و اندازه فریم و پنج بخشی باشد بازدهی کدام است؟ ثالثاً اگر اندازه فریم 4 بخشی و 5 بخشی و زمان انتظار تا 2 سیکل مجاز باشد بازدهی کدام است؟ ضمن اینکه در TDM معمولی هر فریم فقط یک سیکل زمان دارد تا فریم را پرکند و بیش از یک سیکل نمی تواند منتظر بماند.
نکته: در روش TDM آماری یا STDM بسته به فضای مسئله ما می¬توانیم بخش های یک فریم و تعداد سیکل های مورد انتظار را تغییر دهیم.
حل الف:

با روش TDM معمولی : 9/15×100=60٪

حل ب:

بازدهی (U) : 9/15×100=60%
همین¬طور که میبینیم زمان انتظار TDM کمتر از STDM شد ولی در کل SDTM بسیار سریع¬تر عمل ¬می¬کند. (معمولاً)
حالت 4 بخشی با زمان انتظار حداکثر 2 سیکل

بازدهی (U) : 9/12×100=75%
مشاهده شد که برخلاف تصور با اینکه فریم به بخش¬های کوچکتر تقسیم شد ولی بازدهی بیشتر شد.

 
«جلسه دوم»
رابطه شانون: نسبت سیگنال به نویر نشان می¬دهد در یک کانال فیزیکی به ازای عبور چند سیگنال یکی از آنها دچار نویز می¬شود که به آن نسبت توان سیگنال به توان نویز یا S/N گویند.
مثال: در یک کانال فیزیکی به ازای هر 10000 سیگنال ارسالی یک سیگنال دچار خطا می¬شود. نسبت سیگنال به نویز آن چند است؟ جواب: 10000= S/n
رابطه¬ی سیگنال به نویز بصورت دسیبل نیز نشان داده می¬شود:

مثال: در یک کانال داده نسبت S/N برابر 100000 است. این نسبت معادل چند دسیبل است؟

مثال: در یک کانال نسبت سیگنال به نویز برابر 40 وسیبل است. در این صورت S/N کدام است؟

در فیبر نوری نسبت S/N برابر با 10 دسیبل است، یعنی به ازای هر 10000000 یک سیگنال خطا داریم.
واحدهای حافظه

واحدهای انتقال داده Transmission Rate

واحدهای سیگنالی

رابطه شانون
این رابطه نشان می¬دهد که با توجه به نسبت سیگنال به نویز و پهنای باند کانال فیزیکی داده نرخ ارسال داده چند بیت در ثانیه می¬باشد و بصورت زیر است:

مثال: یک شرکت ISP به مشتریان خود پهنای باند تخصیص می¬دهد. در این صورت یک مشترک 1MB داده را در چند ثایه می¬تواند بفرستد؟ ثانیاً اگر کانال فیزیکی استفاده شده دارای نسبت سیگنال به نویز 1000 می¬باشد پهنای باند کانال فیزیکی چند هرتز است؟

حل:

پس 16 ثانیه طول می¬کشد تا 1MB دادهSend یا Receive شود.
قسمت ب: گفته شده که S/N برابر 1000 است.

برای حل می¬گوییم 1001 بین کدام دو عدد توان دو است (چون لگاریتم در پایه 2 است) می¬بینیم بین است، پس به 1024 نزدیک¬تر است و حدوداً آن را می¬گیریم پس در نهایت و خواهیم داشت:

مثال: در یک کانال داده پهنای باند برابر 2MHZ و نسبت سیگنال به نویز 50db است. در اینصورت 100Mbyte داده در این کانال چند ثانیه برای ارسال نیاز دارد؟
حل: اول باید S/Nرا بدست بیاوریم.

34 میلیون بیت در ثانیه ارسال می¬شود.
اگر در صورت سوال Mb خواست
W ارسال 100 مگابایت داده چقدر زمان نیاز دارد؟ (حل)

انواع سویچینگ در شبکه :

سوئیچینگ مداری
کانال اختصاصی بین ایستگاه¬ها وجود دارد. (از طریق اتصال فیزیکی) سه مرحله¬ی برقراری ارتباط، انتقال داده و قطع ارتباط دارد. این روش دارای سه مرحله است: برقراری ارتباط – انتقال داده- قطع ارتباط. از نمونه¬های بارز این شبکه: شبکه تلفن شهری.
مزایا: عدم نیاز به بسته بندی و خارج از کردن از بسته بندی (سربار پردازشی ندارد)
معایب: زمانبر بودن فاز برقراری ارتباط- اشغال شدن خط
سوئیچینگ تسهیم زمانی: در هر زمان یک سیگنال عبور می¬کند که بین یکسری استفاده کننده تقسیم شده است.

سوئیچینگ پیام: حتما مبدا و مقصد باید آنلاین باشند و کل اطلاعات را در قالب یک پیام ارسال می¬کند. این روش هنگامی خوب عمل می¬کند که بین تمام گره¬های شبکه ارتباط وجود داشته باشد (بدون واسطه) و نویز هم وجود نداشته باشد.
سوئیچینگ بسته: قویترین روش موجود بوده و در اینترنت استفاده می¬شود. در این روش داده به پکت¬هایی با اندازه یکسان تقسیم می¬شود.

در این شکل A مبدا، D مقصد و C, B بافر هستند.
در حالت b، در هر بافر کل پیام باید خوانده شود و سپس به بافر بعدی فرستاده شود. در حالت C همزمان با ارسال پکت 1، پکت 2 گرفته می¬شود و در واقع عمل Overlap باعث افزایش سرعت می¬شود.
سوئیچینگ سلول در شبکه¬های تلفن همراه نیز استفاده می¬شود.
5 بایت از بسته ها سرآیند است.
تعریف TP
مسیر انتقال است که شامل مجموعه¬ای از کابل و کانال¬های فیزیکی جهت انتقال داده می¬باشد. هر مسیر انتقال شامل چندین مسیر مجازی است (VP). همچنین هر مسیر مجازی متعلق به یک شرکت یا سازمان است که از طریق اتصالات سوئیچی کانال¬های فیزیکی بین مبدا و مقصد این مسیر ایجاد می¬شود و با پایان یافتن آبونمان مسیر مجازی از بین می¬¬رود. همچنین هر مسیر مجازی دارای چندین مدار مجازی (Virtual Circuit) می¬باشد. هر مدار مجازی یک زیرمجموعه از یک شرکت است که در واقع یک مسیر مداری یعنی اتصال الکتریکی با کمک سوئیچ را بین مبدأ و مقصد پدید آورده است. علت گفتن مدار مجازی این است که این مدار از طریق سوئیچ¬های میانی و با تنظیم آنها برقرار گردیده است و با OFF نمودن سوئیچ¬های میانی مدار ایجاد شده از بین می¬رود به این جهت به آن مدار مجازی می¬گویند.
در مقابل این مفهوم، مدار واقعی یا Actual Circuit است که دارای یک مدار یا کانال فیزیکی و اتصال دائمی بین مبدأ و مقصد است.

«جلسه سوم»

شبکه های اتصال گرا
در این شبکه ها تمامی بسته ها باید به موقع، مرتب و سالم به مقصد برسند (تضمین شده). در شبکه¬های غیراتصال¬گرا هدف ارسال بسته¬هاست و اصراری بر روی کیفیت و سلامت و مرتب بودن بسته¬ها نیست. بسته¬ها بر روی شبکه پخش می¬شوند و ممکن است از روترهای مختلف عبور کنند. بعنوان مثال TCP مشابه پست پیشتار و UDP مشابه پست معمولی است و یا TCP مشابه وایبر و UDP مشابه ایمیل. در شبکه¬های اتصال¬گرا یک مسیر ایجاد و رزرو می¬شود و پس از ارسال آخرین پکت این مسیر نابود می¬شود.

در شبکه¬های غیراتصال¬گرا پکت¬ها از مسیریاب¬های مختلف مسیردهی می¬شوند و دیگر مسیر رزرو شده¬ای برای بسته¬ها وجود ندارد. اما مزایای دیگری دارد ازجمله هزینه کمتر و ترافیک کمتر (ترافیک به دلیل نبود یک مسیر رزرو شده بین نودهای مختلف پخش می¬شود). چون ACK نداریم ترافیک کمتر است، در کاربردهای Real Time مثل موسیقی زنده، ویدئوی زنده و … استفاده می¬شود.
پروتکل (Real Time Protocol) RTP (زمان واقعی)
برای پخش موسیقی، فیلم و … بصورت زنده بکار می¬رود.
به سه لایه اول اصطلاحاً backbone می¬گویند که با سخت افزار رابطه¬ی قوی دارند. لایه¬ی 4 میانی و لایه¬های بعد از آن ارتباط با کاربر دارند.
در سه لایه آخر واحد خاصی نداریم، داده¬ها بصورت جریانی از داده¬ها عبور می¬کنند (سه لایه آخر منظور سه لایه¬ی بالاست)
در شکل زیر ساختار یک قطعه¬ی TCP را میبینیم. اندازه هر سطر 32 بیت است. (اندازه هر سطر 4 بایت). 5 سطر اول اندازه مشخص دارند ولی دو سطر آخر اندازه¬شان نامعلوم است.

5 سطر اول جز ثابت هر قطعه در پروتکل TCP است.
Destination Address, Source Port هر یک 16 بیت هستند.

سوال: بطور کلی چند نوع آدرس دهی در شبکه داریم؟ با مثال بنویسید.
جواب:
1) آدرس دهی فیزیکی (مک آدرس) : Mac Address مخفف Media Access Control که یک آدرس 48 بیتی مانند آدرس زیر است.

و بر روی کارت¬های شبکه (NIC) توسط شرکت سخت افزاری تولید کننده کارت شبکه تخصص می¬یابد.
12 عدد Hex 6 بایت NIC
8 بیت از این آدرس متعلق به شرکت و 40 بیت سریال کارت است.

2) آدرس دهی منطقی:
همان آدرس دهی IP در لایه شبکه می¬باشد که یک آدرس شامل 4 عدد بصورت است که هر عدد بین 0 تا 255 می¬باشد. هر دستگاهی که بخواهد به اینترنت متصل شود باید یک آدرس IP داشته باشد و آدرس IP شامل 4 کلاس عمده¬ی D, C, B, A می¬باشد و هر کلاس شامل تعدادی زیر شبکه و تعدادی میزبان می¬باشد.

3) آدرس دهی پورت یا پردازشی
مربوط به آدرس دهی لایه¬ی انتقال می¬باشد. بدین معنا که هر می¬تواند به اندازه 16 بیت پورت پردازشی داشته باشد (معادل 65535 پورت) که بطور همزمان قابل استفاده می¬باشد. مثلاً یک سرور می¬تواند از طریق پورت 8080 برای اینترنت و همزمان با پورت 215 از پروتکل FTP و از 80 با پروتکل http صفحات وب را دریافت کند.
فرض کنید قطعه TCP شامل 21 بیت و checksum آن 8 بیت باشد. مقدار checksum کدام است؟
8 بیت 8 بیت جدا می¬شود: 00011000,01010101,01000011
سپس Xor می¬شود:

حداکثر اندازه قطعه می¬تواند به اندازه بافر باشد که حداکثر 216 65535 بایت معادل 64 کیلوبایت است.
حداکثر 65515=20-65535 بایت دیتا در یک قطعه TCP است. (حالتی که حداقل میزان هدر (20) را داریم) اگر مثلاً سرآیند 60 باشد آنگاه 60-65535 حالت داریم. پس:

روش دست تکانی سه مرحله¬ای 3Steps Hand Shaking
این روش برای فاز تنظیم ارتباط استفاده می¬شود، یعنی زمانی که ماشین مبدا می¬خواهد با ماشین مقصد ارتباط برقرار کند (مثلاً Client با سرور)
نکته: بطور کلی برای تبادل داده¬ها 3 مرحله داریم: مرحله 1: فاز برقراری ارتباط (Setup Phase) 2: فاز تبادل داده Transmission Phase 3: فاز قطع ارتباط Disconnect Phase
فاز برقراری ارتباط:
عملکرد روش دست تکانی سه مرحله¬ای بصورت زیر است:

مثال: فرض کنید بین دو ماشین B, A تبادل داده انجام هیم. حداکثر اندازه داده در قطعه TCP برای هر دو طرف 700 بایت درنظر گرفته شده است. (WinSize=700). ماشین A، 1500 بایت و ماشین B، 900 بایت داده برای ارسال دارند. در این صورت اگر عدد مصادفی ماشین A برابر 7000 و عدد تصادفی ماشین B برابر 9000 باشد کلیه عملیات در سه فاز Setup، انتقال و خاتمه را ترسیم نمائید.
پاسخ: فاز اول مشابه شکل بالاست با این تفاوت که x اول برابر 7000، y دوم 9000 و ACK سوم که در شکل بالا Y+1 است برابر 1+9000 خواهد بود. ادامه¬ی شکل:

«جلسه چهارم»

توضیح فیلدهای سرآیند قطعه ­ی TCP/IP (TCP Segment Forment)

1. Source Port: پورت مبدأ (پورتی که از آنجا قطعه ارسال می­شود) 16 بیت است.
2. Destination Port: پورت مقصد 16 بیت است.
3. Sequence Number: شماره ترتیب 32 بیت است یعنی 2³²  4 میلیارد حالت دارد. تصادفی است.
4. Acknowledgment Number: شماره وصول
5. STCP Header Lenght: چهار بیت است. عدد داخل این فیلد تعداد دابل بورد یا 4 بایت را نشان می­دهد، یعنی عدد آن باید در 4 ضرب شود تا مقدار بایتی بدست آید چون طول پکت حداقل 20 بایت است پس این فیلد مقدار 5 را دارد و چون چهار بیتی است حداکثر 60=4×15 حالت دارد.
6. قسمت خالی: 6 بیت خالی است که برای اهداف استراتژیک استفاده می­شود. (64 حالت)
7. فلگ URG: اگر یک باشد یعنی فیلد Urgent Pointer مقدار معتبری دارد و باید خوانده شود و بالعکس.
8. فلگ ACK: اگر این فیلد یک باشد یعنی فیلد Acknumber مقدار معتبری دارد و باید خوانده شود.
9. فلگ (Push) PSH: اگر این فیلد یک باشد یعنی مسیریاب این بسته را به سرعت در بافر خروجی بگذارد و در صف قرار ندهد.
10. 10) فلگ RST: این فلگ اگر یک باشد یعنی کامپیوتر مبدأ یکطرفه می­تواند ارتباط را قطع کند (به دلایل امنیتی)
11. 11) فلگ SYN: اگر این بیت یک باشد یعنی کامپیوتر مبدأ می­خواهد با کامپیوتر مقصد ارتباط برقرار کند (یعنی در فاز Setup قرار می­گیرد)
12. 12) فلگ Fin: اگر این فلگ یک باشد یعنی قطعه ارسالی این کامپیوتر آخرین قطعه است و دیگر قطعه­ای وجود ندارد.
13. 13) Window Size: اندازه پنجره یا میزان بافر آزاد این کامپیوتر را نشان می­دهد. عدد آن بین 0 تا 65535 است. (این فیلد موجب کنترل جریان داده می­شود)
14. 14) Checksum: این فیلد استفاده می­شود تا سلامت قطعه را مشخص کند، یعنی محتوای سرآیند قطعه TCP بصورت دسته­های 16 بایتی زیر هم قرارگرفته و Xor می­شود. نتیجه به عنوان Checksum ذخیره شده و قطعه ارسال می_­گردد. در مقصد این مقدار مجدداً محاسبه می­شود و با عدد Checksum ذخیره شده مقایسه می­گردد. اگر یکسان بود یعنی خطایی رخ نداده است.
15. Urgent pointer (اشاره گر ضروری): اگر پرچم Urg یک باشد یعنی این فیلد محتوای معتبر دارد و به نقطه­ای از متن داده­های قطعه اشاره می­کند که داده­های مهمی در آنجا هستند.
16. Option: (داده­های اختیاری): اگر در هدر 4 باشد این مقدار صفر و اگر 60 باشد آنگاه 40=20-60 است. پس این مقدار این فیلد بین صفر تا 40 است  
17. Data: محلی که داده­ها از آن شروع می­شود.

بطور کلی در سرآیند قطعه 7 سطر داریم که  5 سطر اول ضروری هستند. هر سطر 4 بایت است.

این قطعه روی لایه Transport قرار دارد و از پروتکل TCP که اتصال­گرا است، استفاده می­کند.

«جلسه پنجم»

ساده­ترین روش ارسال ACK در پروتکل TCP آن است که هر قطعه که ارسال شده فرستنده به انتظار ACK می­ماند و سپس قطعه بعدی را ارسال می­کند. مشکل این روش یکی تاخیر در ارسال داده­ها به علت انتظار برای ACK و دگیری تحمیل ترافیک مضاعف به شبکه به دلیل تولید یک ACK به ازای هر ارسال است.

وضعیت­های مختلف ارسال قطعه و دریافت ACK: روش نرمال: در این روش فرستنده قطعه­ی یک را می­فرستد، سالم به مقصد می­رسد، مقصد ACK آن را تولید می­کند و برای ماشین مبدا می­فرستد و مبدأ ACK1 را دریافت کرده و سپس قطعه­ی بعدی را ارسال می­کند. نکته­ای که وجود دارد آنست که زمان رفت و برگشت تقریباً برابر است.

نکته: معمولاً فرستنده زمان رفت و برگشت را بطور تخمینی می­داند، مثلاً اینکه از لحظه ارسال تا زمان دریافت ACK قطعه 4 ثانیه طول می­کشد. (2 ثانیه رفت و 2 ثانیه برگشت) بنابراین هنگام ارسال یک قطعه زمان سنج یا کرنومتر خود را فعال کرده (با شروع از 4) تا اینکه به صفر برسد. در این مدت ACK باید برسد. اگر ACK نرسید به وضعیت­های زیر می­رسیم.

2) در این وضعیت فرستنده قطعه 2 را فرستاده و به مقصد می­رسد. مقصد قطعه را دریافت و ACK آن را تولید می­کند اما ACK در بین راه از بین می­رود. در این حالت فرستنده چون ACK را در بازه زمانی 4 ثانیه نمی­گیرد تصور می­کند قطعه به مقصد نرسیده است لذا دوباره آن را ارسال می­کند. مقصد با دیدن مجدد قطعه 2 آن را از بین می­برد و فقط ACK2 را مجدداً ارسال می­کند.

اگر انتظار برای دریافت ACK بیش از حد طولانی درنظر گرفته شود، کاهش بازدهی

و عدم استفاده از بهینه از منابع شبکه را خواهیم داشت:

در این وضعیت قطعه­ی 3 ارسالی در بین راه گم می­شود و به مقصد نمی­رسد. در این حالت مقصد هیچ اطلاعی از موضوع ندارد و بنابراین ماشین مبدأ پس از انقضای زمان interval و اینکه ACK آن نمی­آید دوباره قطعه 3 را می­فرستد و گیرنده با دریافت آن ACK3 بازپس می­فرستد.

اگر بازه زمانی انتظار یا Interval کمتر از حد نرمال گرفته شود هدر رفت منابع، افزایش ترافیک زائد و ایجاد ازدحام خواهد شد.

مثال: فرض کنید که زمان انتقال مبدأ برابر 10 میلی ثانیه می­باشد. در اینصورت اگر زمان رفت و برگشت 4 ثانیه باشد، فرستنده بدون عجله برای دریافت ACK چند قطعه راست سرهم می­فرستد زیرا امیدوار است آنها بعداً برسند به این ترتیب بازدهی افزایش می­یابد.  

این روش را Selective repeat گویند.

روش Go back n

در این روش برخلاف روش قبلی در صورتی که از سوی فرستنده بطور مرتب قطعه­ها دریافت نشود. مثلاً قطعه­ی 4 گم شود و قطعات 5 و 6 و بعدی بیاید، تمام قطعات بعدی بزرگتر از 4 را نابود  کرده (DROP) تا اینکه فرستنده متوجه شود و قطعه 4 بفرستد. از طرفی فرستنده مجبور است قطعات 5 و 6 غیره را نیز که قبلاً فرستاده بود، بعد از ارسال 4 مجدداً ارسال کند. علت این امر آن است که در این روش، گیرنده بافر با حجم زیاد ندارد و هر بار یک قطعه­ی مرتب را انتظار دارد.

روش Selective Repeat

 در این روش فرض این است که هر دو ماشین مبدأ و مقصد بافر زیاد دارند و می­توانند قطعات را حتی در صورت نامرتب بودن در خود نگهداری نموده و پس از دریافت همه قطعه­ها آنها را مرتب کند. در این روش فرستنده ابتدا بدون توجه به ACK ؟؟؟ قطعات ارسالی آنها را می­فرستد و برای هر قطعه یک Time Internal درنظر می­گیرد. اگر پس از انقضای آن مدت ACK قطعه نیامد، در اینصورت مجدداً همان قطعه ارسال می­شود و به ارسال بقیه قطعات نیز ادامه می­دهد زیرا مقصد قطعات بعدی آن را در خود ذخیره و بافر نموده است و با دریافت قطعه گم شده ACK آن را می­فرستد و آن را در بافر مرتب می­کند.

تمرین :

می­خواهیم با استفاده از روش Selective Repeat و با Time Internal تعداد 18 قطعه S1…….S18 را بفرستیم. زمان رفت 2 ثانیه و زمان برگشت 2 ثانیه محاسبه شده است. در اینصورت اگر در بین راه قطعات 9, 8, 5 گم شوند چگونه این روش این خطاها را مدیریت می­کند؟  اگر در مسئله فوق از روش Go Back n استفاده شود چگونه خطاها برای قطعات گم شده مدیریت می­شوند؟ زمان را از 1 تا 35 درنظر بگیرید.

-این مسئله را با روش  Selective Repeat بهبود یافته حل کنید.

روش Selective Repeat اصلاح یافته

بهتر است به منظور جلوگیری از تأخیر ارسال قطعه 4 گم شده گیرنده با دریافت

S5 در مثال قیلی، سریعاً Nak4 را بفرستد. همچنین با دریافت Nak4, S8, S7, S6 را دوباره تأکید کند. فرستنده با اولین دریافت S4, Nak4 را بفرستد اما به ادامه روال طبیعی خود بپردازد.

در این مثال گیرنده با دریافت S4 چون S8, S7, S6, S5 را دریافت کرده است به مبداء فقط ACK8 را می­فرستد و این موضوع مؤید آن است که ماشین مبدأ نگران نباشد و بداند که قطعات S8, S7, S6, S5, S4 همه با هم ACK شده ­­اند.

«جلسه ششم»

مکانیزم ارسال مجدد (Retransmission Time Out  RTO) در مکانیزم ارسال مجدد تلاش بر این است که بتوانیم در شرایط مختلف ترافیکی، زمان رفت و برگشت نسبتاً دقیقی را تخمین بزنیم بطوری که اگر ACK بسته­ی ارسالی بعد از انقضای آن مدت زمان نیامد، یعنی اینکه بسته در بین راه گم شده است و لذا ماشین مبدأ می­بایست مجدداً آن بسته­ی داده را بفرستد. اما مسئله­ی مهم تخمین دقیق RTO یا همان زمان ارسال مجدد است که سه حالت را می­توان برشمرد.

الف) اگر RTO بسیار کوچکتر از زمان رفت بسته و برگشت ACK آن باشد (مثلاً زمان RTO ی تخمینی 6 ثانیه و زمان رفت و برگشت بسته و ACK آن 10 ثانیه باشد) نتیجه بوجود آمدن ترافیک زائده شبکه، اشغال پهنای باند و کاهش بهره­وری موثر از منابع شبکه و حتی گاهی ازدحام گلوگاه و از کار افتادن سرور می­شود.

ب) اگر RTOی­ تخمینی بسیار بیشتر از زمان رفت و برگشت بسته و ACK آن درنظر گرفته شود مشکلات زیر را خواهیم داشت: نارضایتی مشتری که با تأخیر بسیار زیاد بسته را دریافت می­کند. همچنین عدم استفاد بهینه از پهنای باند شبکه و همچنین عدم استفاده بهینه از منابع شبکه. زیرا تعداد کلیه بسته­ها بسیار کمتر از ظرفیت واقعی شبکه ارسال می­شود.

به منظور تخمین دقیق RTO، پارامترهای زیر را درنظر می­گیریم:

1. Sample RTT: یعنی زمان رفت و برگشت بسته و ACK آن در لحظه فعلی.
2. Estimated RTT: زمان رفت و برگشت تخمینی است و زمان متوسط رفت و برگشت را نشان می­دهد.
3. Deviation: به معنای انحراف معیار است.
4. Alpha: آلفا را فاکتور فراموشی نیز می­گویند و معمولا برابر 2 درنظر گرفته می­شود. این ضریب نشان می­دهد که مثلاً میانگین RTT چقدر به عدد میانگین قبلی و چقدر به عدد بدست آمده­ی RTT فعلی وابستگی یا تأثیر پذیری دارد.

نکته: آلفا قابل تنظیم است.

برای محاسبه­ی RTT روابط زیر را داریم:  

1. Estim RTT_new=(1- ) Estim RTT_old+ ₀Sample RTT
2. deviation_new=(1- ) deviate_old+ ₀ (Sample RTT-EstimRTT)_new

• RTO=Estim RTT_new +k.deviate_new              

مثال) فرض کنید در یک شبکه Estim RTT_old=10,  =0/2 می­باشد و Deviate_old برابر 1/0 تنظیم شده است. مطلوبست:

الف) اگر Sample RTT برابر 20 شود RTO کدام است؟ (K=4)

ب) اگر = 0/8  فرض شود و RTO کدام است؟

حل:

پس RTO برابر 18.72 درنظر گرفته می­شود. بعبارتی زمان انتظار برای دریافت ACK برابر 18.72 خواهد بود.

حل قسمت ب:

در صورتی که در یک شبکه Sample RTT=70, EstimRTT_old=40 باشد و K=4 مطلوبست:

الف) اگر 1/0 =   باشد RTO چند است؟

ب) اگر 5/0 =   باشد RTO چند است؟

ج) اگر 9/0 =   باشد RTO چند است؟

ثانیاً کدام آلفا بهینه است و چرا؟   Deviet=0.2

«جلسه هفتم»

الگوریتم Jacobson با شروع آهسته

این الگوریتم به منظور کنترل ازدحام و همچنین استفاده حداکثر از پهنای باند بکار می­رود یعنی در ابتدا پس از برقراری  بین ماشین مبدأ و مقصد قطعه­ی TCP به حجم KB 1 ارسال می­شود. سپس اگر ACK آن آمد KB 2 بعد KB 4 بعد KB 8 و … هر بار در واقع دو برابر اندازه بایت قبلی داده ارسال می­شود و این موضوع تا زمانی ادامه می­یابد که مقدار داده­ی بایتی از آستانه (Threshold) بیشتر نشود. زمانی که اندازه بایت قطعه به آستانه رسید از آن پس هر بار KB 1 به مقدار قبلی اضافه می­شود، تا اینکه در نهایت به یک ازدحام واقعی برخورد کنیم؛ یعنی مقدار K بایت ارسال شده و ACK آن نیاید. در این حالت ازدحام رخ داده است و مقدار جدید ازدحام برابر K/2 و مقدار جدید اندازه­ی قطعه برابر KB 1 انتخاب می­شود و از واحد زمانی بعدی مانند ابتدای روش KB 1 پس KB 2 و KB 4 و … ادامه می­یابد.

البته این نکته قابل توجه است که اندازه­ی قطعه­ی TCP ارسالی نباید از مقدار بافر آزاد مقصد (Winsize) بیشتر شود.

در هر مرحله اندازه­ی قطعه ارسالی به صورت زیر تعریف می­شود:

اگر S بایت فرستادیم ولی نرسید:

T: send     S byte

Congestion     Nack

Threshold _new=S/2;

T+1:    S  1

اگر

اگر St threshold :

S(t+1)=Min (S(t)+1, Winsize)

مثال: فرض کنیم یک ماشین مبدأ و مقصد فاز تنظیم ارتباط را انجام داده و با الگوریتم جکوبسون با شروع آهسته داده­ها ارسال می­شوند. مقدار آستانه­ی ازدحام پیش فرض برابر 83 و 86 = winsize مشخص گردیده است. اگر در Step زمانی 18 ازدحام رخ دهد نمودار جکوسون را تا Step زمانی 32 ترسیم نمایید.

حل: اعداد را بصورت جدولی می­نویسیم:

با استفاده از پروتکل TCP/IP و با الگوریتم جاکوبسن با شروع آهسته ماشین مبدأ در 30 است زمانی داده ­ها را برای ماشین مقصد می­فرستد. در ابتدا استانه ازدحام برابر Window Size=125, 121  است. اگر در واحد زمانی 19 ازدحام رخ دهد نمودار جکوسون آن را رسم کنید.

ثانیاً اگر در مسئله فوق در ثانیه 25 ام اندازه بافر به 57 کاهش یابد نمودار آن چگونه خواهد شد؟

صف اولویت دار

کیفیت خدمات یعنی نرخ قابل قبول و متوازنی در زمینه ترافیک ایجاد کنیم. در صف اولویت دار به بسته­های مهم الویت بالاتر داده می­شود.

 مشکل صف الویت دار: قحطی زدگی یا گرسنگی

FIFO : بسته­ها طبق الگوریتم FiFo سرویس دهی می­شوند. این حالت عدالت را رعایت نمی­کند، مگر اینکه بسته­ها همه هم الویت باشند.

«جلسه هشتم»

الگوریتم سطل سوراخ­دار

این الگوریتم بر کنترل جریان تاکید دارد. اینکه هر چقدر هم ترافیک زیاد باشد و خروجی همواره نرخ مشخص و ثابت داشته باشد. در واقع کار تبدیل ترافیک با نرخ متغیر را به نرخ ثابت تغییر می­دهد.

انواع تأخیر در شبکه­ های ارتباطی

1. پردازشی 2) انتظار در صف 3) انتشار 4) انتقال 5) پهنای باند

از بین این موارد تأخیر انتشار اهمیت زیادی دارد.

تأخیر پردازش: اشاره به این موضوع دارد که چه هنگام طول می­کشد بسته از پورت ورودی به روتر رفته، پردازش شده و به پورت خروجی که بر اساس مسیریابی انتخاب شده خارج شود. معمولاً این زمان خیلی کوچک است (در حد 01/0 ) بنابراین گاهی نادیده گرفته می­شود.

تأخیر انتظار در صف

زمانی که بسته در صف روتر قرار دارد. فرمول آن: Tqueue=k*t_proc

تأخیر انتشار

زمانی که طول می­کشد یک سیگنال از نقطه A زمین به B برسد. می­دانیم نور نهایتا 30 هزار کیلومتر سرعت در هر ثانیه دارد. پس در قطعات یک رایانه سرعت انتقال اطلاعات در حد نانو ثانیه خواهد بود. نحوه محاسبه تأخیر انتشار:

مثال: فاصله­ی یک ماهواره با ایستگاه زمینی km 60000 می­باشد. در اینصورت اگر ایستگاه زمینی سیگنالی ارسال کند پس از چه مدت ACK آن را دریافت می­کند؟

تاخیر انتقال

این زمان که گاهی با تأخیر انتشار به اشتباه یکی در نظر گرفته می­شود، مدت زمانی است که یک فریم بطور کامل از ماشین فرستنده به گیرنده برسد. واحد آن فریم بر ثانیه است.

عوامل تأثیرگذار: تعداد سیگنال­های یک فریم، زمان ارسال اولین بیت تا دریافت و آخرین بیت در مقصد در زمان تحلیل و پردازش و چک نمودن سلامت بیت­ها و تشکیل فریم و تشخیص اینکه آن فریم دریافتی سالم آمده است. تأخیر انتقال از فرمول زیر محاسبه می­شود:

F = طول بیتی فریم  

مثال: فریمی به طول 1KB را می­خواهیم از یک کانال با نرخ ارسال kb/sec50 ارسال کنیم. زمان تأخیر انتقال فریم کدام است؟

بازدهی در روش Stop and Wait

فرض می­کنیم تعداد n فریم را می­خواهیم از ماشین مبدا به ماشین مقصد ارسال کنیم. روش stop and wait است. (یعنی ابتدا فریم را می­فرستیم، صبر می­کنیم تا ACK آن بیاید و بعد فریم بعدی را می­فرستیم) زمان­های تأخیر مورد نظر برای ارسال یک فریم و دریافت ACK آن بصورت زیر است:

اعداد ناچیز را صفر درنظر می­گیریم.

مثال: در مثال فوق اگر تعداد 100 فریم ارسال بشود بازدهی کانال فوق کدام است؟ (از روش Step & wait استفاده می­شود)

اگر سرعت انتقال فریم دو برابر شود بازدهی چه تغییری می­کند؟ (وقتی سرعت دو برابر شود زمان T_trans کم می­شود (نصف))

در مثال قبلی

می­بینیم با افزایش سرعت انتقال بازدهی کم می­شود.

الگوریتم RED (Random Early Detection)

استراتژی این الگوریتم آن است که در هر شرایطی روتر باید فعال باشد یعنی اگر بافر روتر 10 تایی است، همواره باید کمتر از 10 بسته در آن باشد. (بافر هرگز فول نشود) در این حالت هرگاه صف پر شد با الگوریتم خاصی مثلا تصادفی ، تعدادی از بسته­ها دراپ می­شود.

فرمول:

مثال: فرض کنیم در یک روتر مدیریت صف بر مبنای مکانیزم RED  صورت می­پذیرد. اگر  و متوسط طول صف برابر 70 و طول صف لحظه­ای ثبت شده 100 باشد و احتمال Mark Probability برابر 5/0 باشد و به ترتیب, Min_th  Max_th  برابر 30 و 80 باشد احتمال ورود بسته کدام است؟

حل:

میانگین طول صف، از 2  فرمول ستاره­دار بالا استفاده می­کنیم.

با فرمول اول و فرمول دوم:

در این مثال فرض کنید عدد تصادفی   باشد. اگر مثلاً عدد تصادفی 7/0 باشد بسته عبور می­کند و اگر 3/0 باشد دراپ می­شود.

نکته 1: بعد از اینکه احتمال دور ریز بدست آمد، آنگاه روتر عددی تصادفی بین صفر تا یک تولید می­کند (به اسم مثلا Rnd) اگر این Rnd کوچک­تر از احتمال دورریز باشد آنگاه بسته دورانداخته می­شود وگرنه بسته در صف می­ماند و سرویس دریافت خواهد کرد.

نکته 2:  ممکن است در بافر ورودی مسیر یاب، در انتهای صف تعداد زیادی بسته با احتمال دورریز Y باشد لذا مسیریاب برای هر یک عدد تصادفی Rnd را تولید می­کند و عمل مقایسه و دورریز و نگهداری را بر مبنای روش فوق انجام می­دهد.

نکته 3: اگر عدد احتمال دورریز y بیشتر از Man_th  باشد بسته حتماً دورانداخته می­شود.

«جلسه نهم»

شدت ترافیک (Traffic Intensity)

 اگر شدت ورود ترافیک از نرخ خروج بیشتر باشد به حالت ناپایدار می­رسیم. (پکت­ها در صف مانده و پس از مدتی drop می­شوند)

 فرمول شدت ترافیک:

L  = طول پکت – R = نرخ ارسال- a = نرخ وورد پکت در ثانیه

عددی که بدست می­آید به این شکل آنالیز می­شود:

• 1 << اگر خیلی بزرگتر از 1 باشد، ازدحام و ریزش بسته در بافر مسیر یاب 
• ü     1 < اگر بزرگتر از 1: ازدحام و ترافیک سنگین و احتمالاً ریزش
• ü     1= اگر برابر 1: ترافیک سنگین، عدم ریزش بسته 
• ü     1> اگر کمتر از 1: ترافیک نرمال و عدم ازدحام   
• ü     1>> اگر خیلی کمتر از 1، عدم ورود ترافیک داده و هدر رفت منبع    

در هنگام ارسال بسته، روتر به روترهای همجوار خود درخواست می­فرستد که شدت ترافیک خود را اعلام کنند و در نهایت بسته را از مسیر خلوت­تر می­فرستد (با ازدحام کمتر) .

مثال: در یک روتر نرخ بسته­های وارده عدد 100 و نرخ ارسال داده برابر kb/sec 500 است. اگر اندازه هر بسته KB 1 باشد وضعیت ترافیک کدام است؟

ب: اگر نرخ ورود بسته­ها 3 برابر شود شدت ترافیک چه تغییری می­کند؟

ج: اگر اندازه بسته­ها نصف شود چه تغییری در شدت ترافیک خواهیم داشت؟

حل:

یعنی به ازای هر 16 بسته که وارد می­شوند تنها 10 بسته خارج شده و 6 بسته در صف می­مانند.

ب)  

ج)

در حالت ج بهترین شرایط را خواهیم داشت و به حالت پایداری می­رسیم.

مثال: فرض کنید در مثال قبل طول بسته­ها اندازه­ای شده است که شدت ترافیک 1 است. در این صورت اندازه بسته چند بیت می­باشد؟

R ثابت است و a هم تغییری نکرده، شدت 1 یعنی ترافیک ورود و خروج برابر شده است.

پس اندازه قطعه 640 TCP بایت شده است.

اگر فیلد Option صفر باشد، می­دانیم هدر 20 بایت است پس 620 بایت از این قطعه داده است.

نکته: اگر بخواهیم ماشین­ها مجبور کنیم همه بسته­های مبادله شده­شان این اندازه­ای باشد، فیلد WinSize در بسته TCP را برابر 640 قرار می­دهیم.

تمرین:

فرض کنید در یک روتر مدیریت صف بر مبنای مکانیزم RED صورت می­پذیرد. بسته ­ها در مدت 10 ثانیه با طول صف 90 و در هر ثانیه 2 بسته ارسال می­شود. اگر α=0.2 و RND‌ تصادفی باشد نمودار مربوط به دورریز و یا عبور بسته­ها را بر اساس محاسبات فوق رسم کنید. (Min=40 و Max=90 و MP=0.6 و Avg=70)

مسیریابی بردار فاصلهDistance Vector Routing (DVR)

مسیریابی حالت لینکLink State Routing   (LSK)

این تکنولوژی­ها در لایه سوم قرار داشته و  در دسته Routing قرار می­گیرند. مثلا در گراف زیر سعی داریم کوتاهترین مسیر بین A و D را بیابیم.

در روش Link State هر گره نقشه کاملی از شبکه گره­ها و لینک­ها را در خود دارد و برای به روز رسانی هر 27 ثانیه به گره­­های همسایه بسته­ی Hello Packet ارسال و پاسخ دریافت می­کنند و آنها اطلاعات همسایگان خود را در اختیار وی قرار داده و بدین ترتیب هر بار با احتساب هزینه رفت و برگشت، هزینه­های زمانی رسیدن به آن گره را محاسبه می­کند.

تمرین :

الگوریتم دایجسترا را بررسی کرده و الگوریتم آن را برای شبکه ذکر شده در صفحه­ ی قبل جهت یافتن کوتاهترین مسیر از A به D و C به  D و B به A مشخص نمایید.

روش Distance Vector

در روش بردار فاصله، هر گره در صورتی که بخواهد کوتاهترین مسیر را از خود به گره­ی مقصد (مثلا D) بدست آورد، از همسایه­ها درخواست می­کند که آنها بردار فاصله­ی خود را تا همسایگان و گره­های مقصدشان برای او بفرستند. سپس گره مبدأ A ، فاصله­ی خود تا گره­های همسایه را نیز دارد و این فاصله را نیز به مقادیر بردار آمده از گره­های همسایه اضافه می­کند و فاصله نهایی را با محاسبه کوتاهترین مسیر بدست می­آورد. در مثال قبل هر گره جدولی به شکل زیر ایجاد خواهد کرد:

مشکلات روش بردار فاصله

ممکن است که گره همسایه به غلط فاصله­ی خود را گره D بیان کند که این گره گره­ی مخرب یا نفوذگر است. در این صورت، بسته­ها به غلط به مسیر نادرست فرستاده می­شوند.

مزیت روش بردار فاصله

در این  روش هزینه محاسباتی برای گره A تنها از طریق بردارهای فاصله دریافتی از

همسایه­ ها و یک مقایسه ساده و محاسبه بدست می­آید، پس سرعت محاسبه بالاست.

: این روش مشکل شمارش تا بی­نهایت را دارد که بصورت زیر است:

اگر در ثانیه­ی T=20 لینک D به E قطع شود، گره­ی D تنها شاهراه ارتباطی به E بوده است و دیگران جدول مسیریابی یا بردار فاصله خود را براساس اطلاعات D به روز نموده­اند اما خبر ندارند که اتصال قطع شده است، لذا خود D نیز از این موضوع بی­اطلاع است. پس با قطع لینک D تلاش می­کند مسیر جدید و فاصله جدید E را از گره­های همسایه بدست آورد، بنابراین از گره­های C مسیر رسیدن به E را می­پرسد. این گره اعلام می­کند فاصله تا E برابر2 است. با اضافه کردن فاصله­ی خود تا C (1) فاصله تا E عدد 3 لحاظ می­شود و پس این بردار جدید را برای همسایگان خود می­فرستد و همسایگان بصورت انتشاری جداول خود برای رسیدن به E را افزایش می­دهند و این شمارش تا بی­نهایت ادامه می­یابد. این در حالی است که اصلاً هیچ مسیری به E از سوی این گره­ ها وجود ندارد:

مقایسه     Link State    با  Distance vector

انواع پروتکل­های مسیریابی در حالت تک بخشی Unicast

سه نوع پروتکل مختلف داریم:

1) پروتکل­های Reactive (واکنشی): در این پروتکل­ها تنها زمانی که بسته­ای به روتر برسد و مقصد خاصی را بخواهد، آن مسیریاب اقدام به عملیات مسیریابی و یافتن گره مقصد می­نماید.

1. پروتکل­های Proactive (از پیش تدارک دیدن برای عملیات مسیریابی): یعنی گره مسیر یاب از قبل تمامی مسیرهای گره­های مقصد را بدست آورده است و زمانی که گره جدید می­رسد، بدون تأمل به مقصد تعیین شده آن را ارسال می­دارد.
2. پروتکل­هایی Hybrid (ترکیبی): به مقتضای حال ممکن است از روش واکنشی یا پیش تدارکی و غیره استفاده کند.

در شبکه­های موردی دو نوع بسته­های سیگنال داریم. این بسته­ها تلاش می­کند که از تصادم (Collision) اجتناب نمایند:

1. بسته RTS (Request to send): درخواست برای ارسال بسته است. پیش از ارسال داده فرستاده می­شود.
2. بسته CTS (Clear to send) : یعنی گره مقصد پس از آماده شدن برای دریافت داده آن را می­فرستد.

پروتکل­های Proactive : همواره به دنبال کوتاه­ترین مسیر هستند. مثل DSDV

پروتکل­های Reactive: هر کجا لازم بود مسیر یابی را انجام می­دهند. مثل DSR

پروتکل­های Hybrid: مثل پروتکل­های ZRP (Zone Routing Protocol)

مثلا تعدادی ناحیه داریم که در درون هر یک نیز تعدادی نود است. مسیریابی بین نودها از طریق DSR و مسیریابی درون نودها از طریق DSDV انجام می­شود.

در روش ZRP اگر تعداد Zoneها زیاد باشد کار پروتکل DSR سنگین شده و هزینه مسیریابی بالا می­رود و در واقع به جدول زیر می­رسیم:

DSR  (Dynamic Source Routing)

 مسیریابی توسط مبدأ بصورت پویا انجام می­شود. (هر وقت لازم بود). در این الگوریتم هرگاه بسته­ای با مقصد D به گره مبدأ S برسد بطور معمول گره S هیچ گونه مسیری از پیش برای رسیدن به D آماده نکرده است، لذا عملیات Route Discovery  (کشف مسیر) را آغاز می­کند.

عملیات کشف مسیر به قرار زیر است:

الف) گره مبدأ S ، بسته­ی درخواست مسیر (Route Request) یا Rreq را بصورت سیل آسا به تمامی همسایگان خود را ارسال می­کند (همه پخشی یا Broad Cast).

ب) تمامی گره­های همسایه دریافت کننده­ی بسته­ی RReq شناسه­ی خود را به این بسته اضافه نموده و آن را به همسایه­های مجاور خود Forward می­کنند.

ج) این عملیات برای تمامی گره­های شبکه تکرار می­شود تا اینکه گره مقصد D بسته­ی RREQ را دریافت کند. چون این گره مقصد است آنگاه بسته­ی پاسخ Route Reply یا RREP را آماده نموده و از مسیری که اولین Route Request آمده و گره­های بین مسیر در آن قید شده بسته Route Reply به طور معکوس آن مسیر را پیمایش می­کند. بنابراین بسته­ی RREP حاوی مسیر مناسب و کوتاه از S به D می­باشد.

د) با دریافت بسته­ی RREP توسط S مسیر ذخیره شده در RREP در گره S، کش (ذخیره) می­شود. لذا از این پس اگر S بخواهد بسته وی به D ارسال کند، کافیست در بسته­ی خود (دور سرآیند آن) تمامی گره­های میانی تا رسیدن به D را قرارد هد.  

بسته Route Request به اندازه n (تعداد نودهای شبکه) حافظه برای کشف مسیر دارد.

برخی بسته­های RREQ ممکن است چند بار از طریق گره­­های مختلف به یک نود ارسال شوند و ایجاد Overhead نمایند. نود مقصد می­تواند این بسته­ها را دور بریزد.

نکاتی در مورد بهینه سازی DSR

هرگره میانی به سادگی می­تواند مسیرهای ذخیره شده در بسته­های RREQ را در کش خود ذخیره کند و در واقع از آخرین تغییرات و مسیرهای موجود مطلع شود. تنها مشکل آن است که در هر بار که بسته­های Rout Request از آنها عبور کنند بایستی آنها را کش کنند و مسیرهای خود را به روز نمایند که اینکار سربار محاسباتی دارد.

به منظور افزایش قابلیت اطمینان گره مقصد D و همچنین گره مبدأ S می­توانند دو مسیر بدست آمده: 1) SEFJD و  2) SCGKD (شکل زیر) را نگهداری کنند. در مواقع قطع لینک از مسیر اول یا از بین رفتن گره میانی بدون نیاز به فرآیند کشف مسیر، از مسیر دوم بسته­ها را هدایت نمایند.     

نکته: در روش DDSR بایستی مراقب باشیم که گره­های میانی مشترک بین دو مسیر اصلی و رزرو شده وجود نداشته باشد. مثلاً در مثال بالا اگر مسیر دوم را SCEFJD قرار دهیم عملاً چندان بکار نمی­­آید.

هرگاه دو مسیر کامل بدست آمد با توجه به پارامترها (تاخیر کلی مسیر، تعداد چاپ­های میانی مسیر، پهنای باند در مسیر، هزینه ارسال داده از دو مسیر و کیفیت یا میزان نویز دو مسیر) تصمیم گیری بهینه بر مبنای فازی محقق می­گردد.

الگوریتم LAR یا مسیریابی بر مبنای مکان

در این روش مسیریابی، عملیات مسیریابی مانند الگوریتم DSR شکل گرفته و بسته­های RREQ ، عملیات مسیریابی مانند الگوریتم DSR شکل گرفته بسته­های RREQ بصورت سیل آسا ارسال می­شود تنها تفاوت LAR با DSR آنست که در LAR ناحیه­ها یا Zone ها موظف به ارسال بسته­های RREQ هستند، تا اینکه به ناحیه­ای برسیم که گره مقصد D در آن ناحیه است و سپس عملیات ارسال بسته RREQ شکل می­گیرد.

مزیت LAR: 1) فضای انتشار سیل آسای بسته RREQ کاهش می­یابد. 2) هزینه کشف مسیر کاهش می­یابد.

معایب LAR: 1) گره­ها بایستی مکان­های فیزیکی خودشان را بدانند (نیاز به GPS) 2) این روش احتمال وجود موانع در بین گره­های از لحاظ جغرافیایی نزدیک را درنظر نمی­گیرد.

حل تمرین 10:

• با استفاده از پروتکل TCP/IP و با الگوریتم Jacobson با شروع آهسته، ماشین مبدا در 30 Step زمانی داده ها را برای ماشین مقصد میفرستد. در ابتدا آستانه ازدحام برابر 121 و WindowSize برابر 125 است. اگر در واحد زمانی 19 ازدحام رخ دهد نمودار Jacobson آن را رسم کنید.
• اگر در این مسئله در ثانیه 25 ام اندازه بافر به 57 کاهش یابد، نمودار به چه صورت خواهد شد؟

اگر در این مسئله در ثانیه 25 ام اندازه بافر به 57 کاهش یابد: