Kifejtős kérdések - Vázlatosan

Megjegyzés: Nincs kidolgozva minden tétel, de ha ezeket mindet tudod akkor a bukás valószínűsége 1/115, feltéve hogy a beugrón legfeljebb 2.5 pontot vesztesz. Good luck!

Szar részek

2. Adatátvitel esetén milyen problémát okozhat a küldő és a fogadó óráinak elcsúszása? Megoldja ezt a problémát az RZ kódolás (elején: 1-es bit magas jelszint/ 0-s bit alacsony jelszint, közepén: 1-es bit esetén váltás, végén: semmi)? Milyen kódolást alkalmaznak a 10 Mbps és 100 Mbps Ethernet szabványok? Milyen hátrányai vannak ennek a megoldásnak? Indokolja válaszát

• Óraelcsúszás miatt elmosódhatnak a bithatárok

• Hibás értelmezéshez vezet

• RZ kódolás nem oldja meg a problémát

• 0-kból álló sorozatok nem biztosítanak elég infót az óra synchez

• 10Mbps-nél Manchester kódolás

• Nagy hátránya hogy csak az átvitel felét használja ki

• 100Mbps NRZI-re alapuló 4bit/5bites kódolást használja

• 4 bitből 5 bitet csinál úgy hogy a bitsorozat ne kezdődhessen 0-val és a végén ne lehessen egymás mellett 2-nél több 0
• 20% hatékonyság vesztés

3. A különböző autonóm rendszereken belül inkompatibilis routing protokollok (távolság vektor vs kapcs.állapot alapú) is használhatók. Ennek ellenére a globális forgalomirányítás működik. Hogyan lehetséges ez?

• Globális forgalomirányítás önálló rendszer
• Autonóm rendszereket tartalmaz (AS)
• Közös protokollt használnak (BGP)
• BGP biztosítja az AS-ek közötti kommunikációt
• A belső protokollok inkompatibilitása nem befolyásolja a globális rendszert, mivel a forgalomirányítást AS-ek között BGP-routerek végzik, nem belső routerek

5. Mi az a count-to-infinity (végtelenig számlálás) probléma? Mi okozza? Mi történik a hálózat működése szempontjából, ha nem kezeljük? Hogyan oldjuk meg? BGP-nél látott routing protokoll esetén miért nincs jelen?

• Akkor jelentkezik amikor a router hibás infót cserél a szomszédos routerekkel
• Útvonalak távolsága végtelenre nő
• Akkor fordul elő amikor egy útvonal elérhetetlenné válik
• A routerek nem tudják gyorsan frissíteni az útvonal táblákat, így hibás infók terjednek
• Ha nem kezeljük, a hálózat instabillá válik, a routerek téves infókkal probálják újra megtalálni az elérhetetlen útvonalakat
• Megoldások:
  • Split Horizon: A routerek nem hirdetik vissza azokat az útvonalakat, amiket az adott routertől kaptak
  • Poison Reverse: A routerek jelzik, hogy az útvonalak "végtelen" távolságra kerültek
  • Triggered Updates: Csak valós változáskor küldenek frissítést, így gyorsabban reagálnak
  • Count-to-Infinity időkorlát: Maximális hop-korlát beállítása
• BGP-nél azért nincs mert path vector alapú routingot használ, nem terjeszt vissza hibás információkat

8. 3 CSMA variáns

• Perzisztens
  • Időmodell folytonos. Belehallgat a csatornába, ha foglalt akkor vár amíg szabad lesz.
  • Jobb teljesítmény mint az ALOHA protokollok, viszont generálja az ütközést.
• Nem-perzisztens
  • Időmodell folytonos. Mohóság elkerülése. Belehallgat a csatornába, ha foglalt akkor véletlen ideig várakozunk, majg kezdi elölről a küldési algoritmus
  • Jobb teljesítmény mint az 1-perzisztens CSMA protokoll (sok mindentől függ).
• P-perzisztens
  • 2 közötti, idő slotok vannak
  • Belehallgat a csatornába, ha foglalt akkor a kövi idő csatornába újra belehallgat. Ha szabad,
  • Akkor p valószínűséggel küld, 1-p valószínűséggel nem
  • Ha nagyon nagy a terhelés, akkor ezt el tudja látni

Ha kicsi a terhelés, akkor 1p protokoll jobb, azonnal küldi amint szabad, nem lesz várakozás. Nagy terhelésnél, akkor a nem-p jobb, mert az 1p mindig belehallgat, de foglalt. Várhatóan van még x állomás, aki vár, ha felszabadul a csatorna akkor mindenki egyszerre küld, garantált ütközés.

12. Broadband vs Baseband - Modulációs technikák

• Broadband előnyei:
  • Szélesebb sávszélesség (mivel a különböző frekvenciákon képes több jelet egyszerre küldeni)
  • Zajcsökkentés (Kevesebb interferencia (mivel több frekvenciát használ))
  • Hosszabb távú átvitel (Nagyobb távolság (mivel több frekvenciát használ))
• Modulációs technikák:
  • AM (Amplitude Modulation): A vivőhullám amplitúdóját változtatja a jeltől függően.
  • FM (Frequency Modulation): A vivőhullám frekvenciáját változtatja a jeltől függően.
  • PM (Phase Modulation): A vivőhullám fázisát változtatja a jeltől függően.
  • QAM (Quadrature Amplitude Modulation): Az amplitúdót és fázist egyszerre változtatja, így több bitet képes átvitelre használni.
  • PSK (Phase Shift Keying): A vivőhullám fázisát használja a digitális adatok kódolására.
• Alkalmas adatátvitelre:
  • AM, FM, PM: Elsődlegesen analóg adatátvitelre alkalmas, de digitális jelek kódolására is képes
  • QAM, PSK: Különösen alkalmasak digitális adatátvitelre, mivel több bitet is képesek átvitelre kódolni egyetlen szimbólumon
• Különbség analóg és digitális jelek modulációja között:
  • Analóg jelek modulációja:
    • Folyamatos változás a vivőhullám paramétereiben (amplitude, frequency, phase)
  • Digitális jelek modulációja:
    • A jelek diszkrét értékeket vesznek fel (pl 0 vagy 1)
    • Változások nem folyamatosak

13. Spanning Tree Protocol (STP) - (Feszítőfa protokoll)

• Célja: hurokmentes topológia biztosítása
• Gyenge teljesítmény, nem hatékony, gyenge skálázhatóság
• Ha eltérő kapacitású linkek vannak, akkor problémát okozhat
• Nem veszi figyelembe a linkek sávszélességét
• Hot spots (gyenge pontok a hálózatban amik túlterhelődnek)
• Ezért nem feltétlenül választja a legjobb útvonalat a hálózatban

19. Kumulatív nyugta

Olyan nyugta, amely több keretet nyugtáz egyszerre. Például, ha a 2,3 és 4 kereteket is fogadnánk, akkor a nyugtát "5"-ként küldöd, amely nyugtázza minden "5" előtti keretet. Ha viszont a 3-as keret nem jött meg, "3"-at küld, majd miután a küldő visszaküldte, és a 4-es már megvolt, akkor mehet vissza az "5".

Hátránya akkor van, mikor 1 csomag veszett el, és az utána lévők célba értek. Mivel a feladó nem tudja, hogy a a nyugta után hiányzik-e még keret, így mikor észreveszi, hogy újra kell küldenie egy csomagot, a többit is el fogja küldeni, mert azok még nincsenek nyugtázva. Generálhat felesleges újraküldéseket timeout miatt. Nem ideális olyankor, ha gyakori a csomagvesztés.

Kumulatív nyugta előnyei:

• kisebb nyugtaszám -> sávszélesség és feldolgozási idő javul
• egyszerűbb megvalósítás
• kevesebb memória Egyedi nyugta előnyei:
• pontosabb hibakezelés (nincs felesleges újraküldés)

Nem annyira szar részek

1. A TCP kis folyamok (pl. HTTP üzenetek) átvitele esetén nem hatékony, hiszen a kapcsolat felépítése/lebontása sok időt vesz el. Miért nem UDP felett valósítjuk meg ezeket a szolgáltatásokat (ahol kis adatmennyiséget kell átvinni)? Mi szól a TCP mellett? Indokolja a válaszait

• TCP Megbízható
• Kapcsolatorientált
• Nyugtázás

• Elveszett packetek újraküldése, deduplikálás

• UDP gyorsabb, kisebb overhead

• Nem annyira megbízható (nincs nyugtázás, újraküldés)

• TCP képes elkerülni a hálózati torlódást

• folyamatvezérlés sliding window-al
• advertised window
• Kétirányú bájtfolyam (xd)

7. Iteratív vs rekurzív DNS

• Rekurzív: DNS szerver nem ismeri a keresett domaint, tudja kihez kell fordulni
• Meg is teszi, és ha megkapja az infót, ő válaszol a kliensnek

• Több erőforrás igény a DNS szervernek

• Iteratív: DNS szerver nem ismeri a keresett domaint, tudja kit lehetne megkérdezni

• Odaadja a kliensnek a következő DNS szerver címét akit meg lehetne kérdezni

• Több erőforrás igény a kliensnek, leveszi a terhelést a DNS szerverről

• 72 óra várakozás lehetséges mert az összes lokális DNS szerveren le kell frissüljön az új cím

11. MAC vs IP

• MAC nem alkalmas globális forgalomirányításra
• Switchek nem tudják meghatározni hogy az adott célállomás melyik hálozaton található, hogyan lehet elérni
• IP különböző hálózatok közötti kommunikációra jó
• Logikai címzési rendszer
• Megkülönbözteti a hálózatokat és az azokhoz tartozó állomásokat
• IP segítségével a routerek meghatározzák hogy melyik útvonalon küldjék a csomagokat

14. HTTP cookie-k

• Kisméretű információcsomag
• Weboldal odaadja böngészőnek
• Böngésző minden rákövetkező kérés alkalmával visszaküldi
• Segítségükkel a weboldalak megjegyezhetik a felhasználó beállításait, bejelentkezési adatait és egyéb információkat
• Javítja az online élményt (lol)
• Felhasználás: Állapotkezelés, Nyomonkövetés, Személyre szabott tartalom
• Tracking:
  • Betöltöd legitsite.com-ot
  • legitsite.com tartalmazza trackmyass.com tartalmát (reklám, social media poszt, script file, asset, akármi)
  • trackmyass.com-nak elküldöd az összes trackmyass.com cookiedat
  • trackmyass.com küld egy új cookiet ami tartalmazza a jelenlegi oldalt amit nézel
  • itt már van egy teljes cookie listád trackmyass.com-hoz ami tartalmazza az összes oldalt amit valaha meglátogattál és volt rajta trackmyass, és ezt a listát minden egyes alkalommal implicit elküldöd amint egy trackmyass által felszerelt oldalra érkezel

15. TCP slowstart

• Legszűkebb sávszélesség meghatározását éri el (főleg alacsonyabb sebességű hálózatokon)
• Valójában egyáltalán nem lassú (exponenciális)
• Célja hogy elkerülje a hálózat túlterhelését, optimalizálja a sávszélesség kihasználását
• Algoritmus: Küldő fél kis adatot küld, a fogadó fél visszaigazol, ezután a csomag mérete exponenciálisan nő amíg csomagvesztést nem tapasztalunk vagy el nem érjük a hálózat kapacitását. Ha ez megtörténik akkor vissza veszünk a sebességből picit és újra elkezdjük lassan növelni a csomag méretét.
• Gond: rövid ideig tartó nagy mennyiségű adatátvitelt igénylő folyamatok
  • Pl: nagy fájl átvitele, videó streamelése
• Megoldások:
  • Küldési sebesség növelésének gyorsítása (kezdeti ablakméret növelése, visszaigazolások számának növelése)
  • Küldési sebesség csökkentésének mérséklése
  • Küldési sebesség adaptív beállítása a hálózat állapotának függvényében (pl késleltetés, sávszélesség, torlódás mérése)

16 TCP vs DCTCP

• Hagyományos TCP
  • Csomagvesztés alapú: A torlódást a csomagvesztésekből érzékeli.
  • A torlódási ablak mérete hirtelen csökken (pl a felére), majd fokozatossan növekszik vissza, hogy megtalálja a hálózat optimális terhelési pontját
  • A sebesség folyamatos ingadozása miatt a sávszélesség gyakran kihasználatlan
  • Az erőforrásokat nem osztja el egyenletesen
• DCTCP (Data Center TCP)
  • ECN (Explicit Congestion Notification) használata
  • A hálózati eszközök (switchek, routerek) nem a csomagvesztések alapján jelzik a torlódást, hanem ECN bit beállításával jelzik a torlódást
  • A küldő eszközök tudják mérni az ECN bites csomagok arányát a válaszokban, ebből kiszámolják a hálózat kapacitását
  • Lehetővé teszi hogy a feladó arányosan csökkentse a torlódási ablak méretét (nem drasztikusan) a torlódás súlyosságának megfelelően
  • Sávszélesség jobb kihasználása
  • Stabilabb átviteli sebesség
  • Data centerekben hatékony, ahol alacsony latency és magas kapacitás kell
• Fair erőforrás-megosztás TCP és DCTCP között nem érhető el, mert eltérő reakciót adnak a torlódásra

23. DNS Névfeloldás lépései

1. Böngésző kérés: pl. www.google.com-ot elkezdi a gép keresni
2. Helyi cache ellenőrzése: A számítógép először a helyi DNS cache-t ellenőrzi. Ha nincs ott az IP cím, folytatódik a következő lépéssel.
3. DNS kérés helyi DNS szerverhez: A kérés a helyi DNS szerverhez (ISP szerver) kerül, amely továbbítja, ha szükséges.
4. Root DNS szerver: Ha a helyi DNS nem tudja, a kérés eljut a root DNS szerverhez.
5. TLD DNS szerver: A root szerver irányítja a kérdést a megfelelő TLD (pl. .com) DNS szerverhez.
6. Authoritative DNS szerver: A TLD szerver továbbítja a kérést az authoritative DNS szerverhez, amely visszaadja a domain IP címét.
7. IP válasz vissza: Az IP cím visszakerül a számítógéphez, amely elmenti a cache-be.
8. IP csomagok küldése: Most, hogy ismert az IP cím, a böngésző HTTP/HTTPS kérést küld, és elindul a weboldal betöltése.

Több eshetőség:

1. DNS Cache Time-out: Ha az IP cím a cache-ben lejár (TTL – Time To Live), akkor újra az egészet
2. Több IP cím: A domain névhez több IP cím is tartozhat, és a DNS válasz több IP címet adhat vissza. A számítógép bármelyiket használhat.
3. CNAME rekordok: Előfordulhat, hogy a domain nem közvetlenül egy IP címre mutat, hanem egy másik domain névre.

Authoritative névszerver: Az authoritative névszerver az a DNS szerver, amely a legpontosabb információkat ad a domain névről és annak rekordjairól (pl. A rekord, MX rekord). Az authoritative névszerver a domain név regisztrációjának és karbantartásának megfelelően tárolja azokat az információkat, amelyek az adott domain névhez tartoznak, és ő válaszol a kérdésekre a domain IP címére vonatkozóan.