11
 ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Σ∆Υ50 – Βασικές τεχνολογίες  δικτύων και λογισµικού ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΧΧΧ ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ 1 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΟΥ ΣΥΜΠΛΗΡΩΝΕΙ Ο ΦΟΙΤΗΤΗΣ / Η ΦΟΙΤΗΤΡΙΑ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ ΚΩ∆ΙΚΟΣ ΘΕ ΚΩ∆ΙΚΟΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ Α/Α ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2 ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΑΠΟΣΤΟΛΗΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΚΑΘΗΓΗΤΗ ΣΧΟΛΙΑ ΠΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗ Υπεύθυνη ∆ήλωση Φοιτητή: Βεβαιώνω ότι είµαι συγγραφέας αυτής της εργασίας και ότι κάθε βοήθεια την οποία είχα για την προετοιµασία αυτής της εργασίας, είναι πλήρως αναγνωρισµένη και αναφέρεται είτε στο σηµείο «Σχόλια προς καθηγητή» είτε µέσα στην εργασία. Επίσης έχω αναφέρει τις όποιες πηγές από τις οποίες έκανα χρήση δεδοµένων, ιδεών ή λέξεων, είτε αυτές αναφέρονται ακριβώς είτε παραφρασµένες. Επίσης βεβαιώνω ότι αυτή η εργασία προετοιµάστηκε από εµένα προσωπικά ειδικά για τη συγκεκριµένη Θεµατική Ενότητα.  Συµφωνώ και αποδέχοµαι την ανωτέρω δήλωση.  ∆ε συµφωνώ και δεν αποδέχοµαι την ανωτέρω δήλωση (στην περίπτωση αυτή, ο Κ-Σ έχει δικαίωµα να µην αξιολογήσει την εργασία του φοιτητή).

ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ΟΔΗΓΟΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΝΑΓΚΕΣ ΤΗΣ ΣΔΥ50

Citation preview

Page 1: ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 111

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

1

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΟΥ ΣΥΜΠΛΗΡΩΝΕΙ Ο ΦΟΙΤΗΤΗΣ Η ΦΟΙΤΗΤΡΙΑ

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ

ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ

ΚΩ∆ΙΚΟΣ ΘΕ

ΚΩ∆ΙΚΟΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ

ΑΑ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΑΠΟΣΤΟΛΗΣ

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ

ΚΑΘΗΓΗΤΗ

ΣΧΟΛΙΑ ΠΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗ

Υπεύθυνη ∆ήλωση Φοιτητή Βεβαιώνω ότι είmicroαι συγγραφέας αυτής της εργασίας και ότικάθε βοήθεια την οποία είχα για την προετοιmicroασία αυτής της εργασίας είναι πλήρωςαναγνωρισmicroένη και αναφέρεται είτε στο σηmicroείο laquoΣχόλια προς καθηγητήraquo είτε microέσα στηνεργασία Επίσης έχω αναφέρει τις όποιες πηγές από τις οποίες έκανα χρήση δεδοmicroένωνιδεών ή λέξεων είτε αυτές αναφέρονται ακριβώς είτε παραφρασmicroένες Επίσης βεβαιώνωότι αυτή η εργασία προετοιmicroάστηκε από εmicroένα προσωπικά ειδικά για τη συγκεκριmicroένηΘεmicroατική Ενότητα

Συmicroφωνώ και αποδέχοmicroαι την ανωτέρω δήλωση

∆ε συmicroφωνώ και δεν αποδέχοmicroαι την ανωτέρω δήλωση (στην περίπτωση αυτή ο Κ-Σ

έχει δικαίωmicroα να microην αξιολογήσει την εργασία του φοιτητή)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 211

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

2

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΟΥ ΣΥΜΠΛΗΡΩΝΕΙ Ο ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ

ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ

ΒΑΘΜΟΣ

ΣΧΟΛΙΑ ΠΡΟΣ ΦΟΙΤΗΤΗ ΦΟΙΤΗΤΡΙΑ

Κριτήρια αξιολόγησης

Άσκηση Περιγραφή Ποσοστό Βαθμός

1 Φίλτρο σωματιδίων 30

Υλοποίηση γραφικής απεικόνισης 10

2 Εντοπισμός θέσης 15

2Α Μέθοδος Time of Flight 12

2Β Βελτίωση μεθόδου Time of Flight 3

3 Εισαγωγή στα Κατανεμημένα Συστήματα (ΚΣ) 15

3Α Πλεονεκτήματα ΚΣ 9

3Β Προβλήματα ΚΣ 6

4 Δικτύωση και Διαδικτύωση 30

4Α Τμηματοποίηση μηνυμάτων 16

4Β Αλγόριθμοι δρομολόγησης 14

Κανόνες συγγραφής 10

ΣΥΝΟΛΟ 110

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 311

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

3

ΔΕΥΤΕΡΗ ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ (ΓΕ2)

Θέμα 983089 991251 Φίλτρο σωματιδίων (983091983088 μονάδες)

Σας δίνεται το αρχείο 991256measurementstxt991257 με σειρά 500 μετρήσεων τιμών θερμοκρασίας που

επιστρέφει ένας αισθητήρας Η πρώτη στήλη αναπαριστά την πραγματική τιμή της θερμοκρασίας

και η δεύτερη τη μετρηθείσαεκτιμώμενη θερμοκρασία η οποία έχει μεταβληθεί λόγω θορύβου

στη μέτρηση

Δημιουργήστε ένα Java πρόγραμμα που να

ανοίγει το αρχείο 991256measurementstxt991257 και αποθηκεύει σε κατάλληλη δομή δεδομένων τις

πραγματικές και μετρηθείσες τιμές θερμοκρασίας

δέχεται ως είσοδο από το χρήστη τον αριθμό σωματιδίων και τη τυπική απόκλιση στη

διαδικασία δειγματoληψίας σημαντικότητας (importance sampling) που χρησιμοποιεί το φίλτρο

σωματιδίων (particle filter)

υπολογίζει για κάθε μετρηθείσα τιμή θερμοκρασίας την αντίστοιχη τιμή που προκύπτει

χρησιμοποιώντας το φίλτρο σωματιδίων

υπολογίζει και εμφανίζει τη μέση απόκλιση (μέση ευκλείδεια απόσταση) μεταξύ των (α)

πραγματικών τιμών και μετρούμενων τιμών (θορύβου) (β) πραγματικών τιμών και τιμώνεξόδου του φίλτρου σωματιδίων

προαιρετικά εμφανίζει γραφικά τα παραπάνω σημεία (πραγματικές τιμές μετρηθείσες τιμές

εκτιμήσεις φίλτρου σωματιδίων) με διαφορετικά χρώματα και ενώνοντας με γραμμές τα

διαδοχικά σημεία (πχ στις εικόνες που ακολουθούν τα παραπάνω σημεία αναπαρίστανται με

μαύρο κόκκινο και μπλε αντίστοιχα)

Η υλοποίηση του προγράμματος θα πρέπει να γίνει στη γλώσσα 983114983137983158983137 με χρήση του εργαλείου

983118983141983156983106983141983137983150983155

Κύριο παραδοτέο αυτού του θέματος είναι ο πηγαίος κώδικας του προγράμματός σας Επίσης θα

πρέπει να απαντήσετε στα παρακάτω δύο ερωτήματα Σε κάθε ένα από αυτά βασίστε την εξήγησησας στις διαδοχικές τιμές που υπολογίζει το φίλτρο σε κάθε περίπτωση ( Σημείωση Ίσως

απαιτηθούν περισσότερες από μια εκτελέσεις για τις ίδιες ομάδες παραμέτρων προκειμένου να

εξαχθεί το ζητούμενο κάθε ερωτήματος)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 411

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

4

(α) εκτελέστε τη διαδικασία φιλτραρίσματος για σταθερή τιμή του πλήθους σωματιδίων (200) και

για τυπική απόκλιση στη διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας ίση με i) 01 και ii) 2 αντίστοιχακαι εξηγήστε σύντομα το αποτέλεσμα της παραπάνω μεταβολής (~100 λέξεις)

(β) εκτελέστε τη διαδικασία φιλτραρίσματος για σταθερή τιμή της τυπικής απόκλισης στη

διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας (ίση με 1) και για πλήθος σωματιδίων ίσο με i) 2 και ii)

500 αντίστοιχα και εξηγήστε σύντομα το αποτέλεσμα της παραπάνω μεταβολής (~100 λέξεις)

Η υλοποίηση της γραφικής απεικόνισης είναι προαιρετική και πριμοδοτείται με 983085έως και983085 10 μονάδες

(επιπλέον των 30 μονάδων που αντιστοιχούν στο θέμα)

Απάντηση

(α) Όταν η τιμή της τυπικής απόκλισης στη διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας είναι πολύ

μικρή (01) παρατηρούμε ότι το φίλτρο αδυνατεί να παρακολουθήσει τις μεταβολές του

μετρούμενου μεγέθους Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η πρώτη μετρούμενη τιμή είναι

εξακοντισμένη (~60) με αποτέλεσμα η μικρή τιμή απόκλισης να οδηγεί τα σωματίδια στο να

λαμβάνουν αρχικές τιμές πολύ κοντά στο 60 τιμή από την οποία ξεφεύγουν με πολύ αργό ρυθμό

λόγω της πολύ μικρής τιμής τυπικής απόκλισης στη διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας Το

φαινόμενο αυτό απαλείφεται για μεγαλύτερη διασπορά της τυπικής απόκλισης

(β) Όταν ο αριθμός των σωματιδίων είναι μικρός το φίλτρο δε μπορεί να αναπαραστήσει και να

εξερευνήσει εκτενώς το χώρο των δυνατών διανυσμάτων κατάστασης (βλ σελ 369 βιβλίο Krumm)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 511

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

5

καθώς η συμπεριφορά του επηρεάζεται από τη τυχαιότητα δημιουργίας των λίγων σωματιδίων Το

φαινόμενο αυτό αμβλύνεται όσο ο αριθμός των σωματιδίων αυξάνεται

Θέμα 983090 991251 Εντοπισμός θέσης (983089983093 μονάδες)

Ερώτηmicroα Α ndashΜέθοδος Time of Flight (12 microονάδες )

Η απόσταση ενός κόμβου Χ από τους κόμβους Α με συντεταγμένες (0 0) και Β με συντεταγμένες (10

Κm0) υπολογίζεται με τη μέθοδο χρόνου διάδοσης (Time of Flight) Οι κόμβοι Α και Β εκπέμπουν

μηνύματα εντοπισμού τα οποία περιέχουν τη τιμή ρολογιού τους Ο κόμβος Χ λαμβάνει μηνύματα

από τους κόμβους Α και Β και με βάση τις επισυναπτόμενες στα μηνύματα τιμές ρολογιού η

μετρούμενη καθυστέρηση διάδοσης και στις δύο περιπτώσεις είναι ίση με 24109830855

sec Η

επικοινωνία γίνεται με χρήση ραδιοκυμάτων (ταχύτητα διάδοσης 983157=300000000 msec) και η τιμή

ρολογιού μεταξύ Χ και Α Β μπορεί να διαφέρει κατά 109830856 sec το πολύ Να καθοριστεί το σύνολο των

σημείων που αποτελούν πιθανές θέσεις του κόμβου Χ (~300 λέξεις)

Απάντηση 2A

Ο κόμβος Χ λαμβάνει μηνύματα από τον κόμβο Α με χρονική καθυστέρηση 24109830855

sec Ο

υπολογισμός αυτός μπορεί να αφορά είτε α) στη περίπτωση που το ρολόι του Χ είναι κατά 1 μsec

πιο 983211πίσω983227 από του Α είτε β) στη περίπτωση που το ρολόι του Χ είναι κατά 1 μsec πιο 983211μπροστά983227από του Α είτε γ) στη περίπτωση που η διαφορά στις τιμές του ρολογιού είναι κάπου ενδιάμεσα

των παραπάνω

Στη περίπτωση α) ο πραγματικός χρόνος διάδοσης του σήματος είναι 25109830855

sec και η απόσταση

Α983085Χ ίση με S=983157983156 =25109830855 sec 300000000 msec =7500 m Επομένως ο X βρίσκεται επί

περιφέρειας κύκλου με κέντρο το Α και εξίσωση x2+y

2=7500

2

Στη περίπτωση β) ο πραγματικός χρόνος διάδοσης του σήματος είναι 23109830855

sec και η απόσταση

Α983085Χ ίση με 983123=983157983156 =23109830855 sec 300000000 msec =6900 m Επομένως ο X βρίσκεται επί

περιφέρειας κύκλου με κέντρο το Α και εξίσωση x2+y2=69002

Στη γενική περίπτωση ο Χ βρίσκεται εντός κυκλικού δακτυλίου που σχηματίζουν οι παραπάνω δύο

ομόκεντροι κύκλοι πέραν του οποίου δε μπορεί να βρίσκεται ο Χ καθώς η τιμή ρολογιού Χ και Α

μπορεί να διαφέρει κατά 109830856 sec το πολύ Επομένως θα ισχύει x2+y2 le 75002 και x2+y2 ge 69002 =gt

69002 le x2+y2 le 75002 (1)

Επαναλαμβάνοντας την ίδια διαδικασία για το σημείο αναφοράς Β ο Χ βρίσκεται εντός κυκλικού

δακτυλίου που σχηματίζουν οι δύο ομόκεντροι κύκλοι με εξισώσεις (x98308510)2+y2 le 75002 και (x98308510)2+y2

ge 69002

=gt 47609900 le x

2+y

2+2xle 56249900 (2)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 611

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

6

Το σύνολο των σημείων που αποτελούν πιθανές θέσεις του κόμβου Χ είναι τα ζεύγη (xy) τα οποία

ικανοποιούν τις σχέσεις (1) και (2)

Στη περίπτωση που έχει γίνει η θεώρηση ότι τα ρολόγια των Α Β είναι πλήρως συγχρονισμένα η

λύση αποτελεί υποπερίπτωση της παραπάνω Συγκεκριμένα τότε x2+y

2=(x98308510000)

2+y

2=gtx=5000m

Επομένως

x2+y

2=5000

2+y

2=d

2(1) Επίσης d

2isin[6900

27500

2] (2) όπως δείχθηκε παραπάνω Από (1)

(2) προκύπτει ότι 69002983085d

2le y

2le7500

2983085d

2=gt y isin[47545590]cup [98308555909830854754]m Επομένως το Χ

βρίσκεται πάνω σε ένα από τα δύο ευθύγραμμα τμήματα με τετμημένη 5000m και τεταγμένη που

ορίζεται από οποιοδήποτε σημείο στα διαστήματα [47545590]m και [98308555909830854754]m

Ερώτηmicroα B ndashΒελτίωση microεθόδου Time of Flight (3 microονάδες )

Χωρίς να γίνει αλλαγή εξοπλισμού στα σημεία Α Β Χ να προτείνετε έναν απλό τρόπο για τη λύση

του προβλήματος που εισάγει η ακρίβεια συγχρονισμού των ρολογιών της μεθόδου χρόνου

διάδοσης το οποίο φάνηκε στο παραπάνω ερώτημα (~80 λέξεις)

Απάντηση 2B

O πιο απλός τρόπος συνίσταται στην εκπομπή μηνυμάτων εντοπισμού από τον Χ και άμεση

επανεκπομπή τους από τα σημεία Α Β Με τη λήψη στον Χ ενός μηνύματος απόκρισης από πχ τον

Α σε χρόνο 983156 μετά την εκπομπή του από τον Χ ο Χ υπολογίζει την απόσταση του από τον Α ως 983157983156 2

(βλ σελ 293 βιβλίο Krumm) Καθώς στον υπολογισμό δεν εμπλέκεται η τιμή ρολογιού των Α Β δεν

εμφανίζεται το πρόβλημα που εισάγει η απουσία ακρίβειας συγχρονισμού των ρολογιών

Θέμα 983091 991251 Εισαγωγή στα Κατανεμημένα Συστήματα (ΚΣ) (983089983093 μονάδες)

Ερώτημα Α 991251 Πλεονεκτήματα ΚΣ (9 μονάδες)

Να περιγράψετε τρία πλεονεκτήματα που θεωρείτε ότι έχει η επιλογή της διάταξης και χρήσης ενός

ΚΣ έναντι ενός αντίστοιχου πολυεπεξεργαστικού συγκεντρωτικού συστήματος1 (με 39830854 γραμμές το

καθένα) Υπόδειξη Το ερώτημα αυτό απαιτεί αναζήτηση πληροφορίας και πέραν του βιβλίου σας

Απάντηση 3Α

Βέλτιστος λόγος κόστουςεπίδοσης Η κατασκευή ΚΣ είναι πιο οικονομική λύση Τα ΚΣ ως

συνδυασμός ισχυρών μικροεπεξεργαστών χαμηλού κόστους και γρήγορων δικτύων επικοινωνίας

μπορούν να προσφέρουν καλύτερο λόγο κόστουςεπίδοσης σε σχέση με τα πολυεπεξεργαστικά

συγκεντρωτικά συστήματα

1 Τα πολυεπεξεργαστικά συγκεντρωτικά συστήmicroατα συνήθως αναφέρονται ως παράλληλα συστήmicroατα ή

συστήmicroατα ισχυρής σύζευξης (tightly-coupled systems) ή πολυεπεξεργαστικά συστήmicroατα κοινής microνήmicroης

(shared-memory multiprocessor systems)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 711

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

7

Υψηλότερη αξιοπιστία Ένα ΚΣ μπορεί να επιδείξει υψηλότερη αξιοπιστία καθώς εάν ένα μικρό

ποσοστό των συστατικών του καταρρεύσει το υπόλοιπο σύστημα μπορεί να συνεχίσειανεπηρέαστο τη λειτουργία του Επιπλέον η γεωγραφική διασπορά των επεξεργαστών και άλλων

πόρων ενός ΚΣ περιορίζει το μέγεθος της αποτυχίας σε περίπτωση φυσικών καταστροφών

Σταδιακή ανάπτυξη Ένα καλά σχεδιασμένο ΚΣ επιτρέπει τη σταδιακή ανάπτυξη και επέκτασή του

καθώς μπορούμε εύκολα να προσθέσουμε νέους πόρους (τόσο υλικό όσο και λογισμικό) στο

σύστημα Η επέκταση αυτή γίνεται σταδιακά όταν παραστεί ανάγκη είτε για να αυξήσουμε την

επεξεργαστική του ισχύ είτε για να επεκτείνουμε τη λειτουργικότητά του Αντίθετα η επέκταση

ενός συγκεντρωτικού συστήματος είναι πολύ περισσότερο δύσκολη απότομη και δαπανηρή

Ευελιξία Σε ένα συγκεντρωτικό σύστημα οι χρήστες πρέπει να εκτελέσουν όλους τους τύπους

υπολογισμών στο μόνο διαθέσιμο υπολογιστή Αντίθετα ένα ΚΣ μπορεί να αποτελείται από ένα

σύνολο ετερογενών υπολογιστών οπότε σε αυτή την περίπτωση μπορεί να επιλεγεί ο πιο

κατάλληλος υπολογιστής ανάλογα με τη φύση της εργασίας ενός χρήστη

Ερώτημα Β 991251 Προβλήματα ΚΣ (6 μονάδες)

Η κατασκευή των ΚΣ σε ορισμένες περιπτώσεις συνοδεύεται από κάποια προβλήματα που θα

πρέπει να αντιμετωπιστούν Να περιγράψετε τρία τέτοια προβλήματα (με 29830853 γραμμές το καθένα)

Απάντηση 3Β

bull Η σχεδίαση η υλοποίηση και η χρήση ΚΣ παρουσιάζουν μεγαλύτερη πολυπλοκότητα σε σχέση

με τις αντίστοιχες δραστηριότητες για τα συγκεντρωτικά συστήματα Έτσι δημιουργείται η

ανάγκη για την κατασκευή ειδικού λογισμικού για την υποστήριξη της ανάπτυξης ΚΣ

bull Η αξιόπιστη λειτουργία ενός ΚΣ εξαρτάται από το δίκτυο το οποίο όμως μπορεί να χάσει

μηνύματα ή να παρουσιάσει συμφόρηση Η αύξηση της αξιοπιστίας του δικτύου μπορεί να είναι

δύσκολη και δαπανηρή

bull Το θέμα της ασφάλειας αποκτά μεγαλύτερη βαρύτητα καθώς η δυνατότητα της εύκολης και

από οποιοδήποτε σημείο προσπέλασης των δεδομένων δημιουργεί πρόσθετα και πιο σύνθετα

προβλήματα ασφάλειας

bull

Η διαχείριση ενός ΚΣ απαιτεί μεγαλύτερη προσπάθεια (σε σχέση με αυτή ενός συγκεντρωτικού

συστήματος) λόγω της παρουσίας πολλών διαφορετικών δικτύων ΗΥ

bull Τα ΚΣ παρουσιάζουν πιο απρόβλεπτη συμπεριφορά καθώς ο χρόνος απόκρισής τους εξαρτάται

από την οργάνωση του συστήματος και το φορτίο του δικτύου

bull

Δημιουργείται η ανάγκη για την αντιμετώπιση πολλαπλών σημείων αστοχίας που αφορούν στο

υλικό στο λογισμικό και στο δίκτυο

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 811

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

8

Μπορούν να αναφερθούν επίσης οι προκλήσεις των κατανεμημένων συστημάτων που

περιγράφονται στην ενότητα 15 του βιβλίου σας (983211Distributed Systems Concepts and Design983227Coulouris et al)

Θέμα 983092 991251 Δικτύωση και Διαδικτύωση (983091983088 μονάδες)

Ερώτημα Α 991251 Τμηματοποίηση μηνυμάτων (16 μονάδες)

Στα δίκτυα μεταγωγής πακέτων πριν την αποστολή μεγάλων αρχείων (πχ μια εικόνα ή ένα αρχείο

μουσικής) γίνεται τμηματοποίηση του αρχικού μηνύματος σε μικρότερα πακέτα τα οποία

αποστέλλονται στο δίκτυο Ο παραλήπτης θα πρέπει να συναρμολογήσει το αρχείο από τα

ληφθέντα πακέτα Αυτή η διαδικασία αναφέρεται ως τμηματοποίηση μηνύματος Θεωρείστε ένα

μήνυμα (λχ ένα αρχείο) μεγέθους 16x106 bits που θα πρέπει να σταλεί από έναν σταθμό Α

(αποστολέας) σε έναν σταθμό Β (παραλήπτης) με 2 ενδιάμεσους δρομολογητές λογικής store983085and983085

forward Κάθε κανάλι ζεύξης στη διαδρομή από τον Α στον Β είναι 2 Mbps ενώ αγνοούμε άλλες

καθυστερήσεις (διάδοσης ουρών και επεξεργασίας στον δρομολογητή) Αγνοούμε επίσης το

ζήτημα των επικεφαλίδων στο μήνυμα και στα επιμέρους πακέτα

i) Υποθέτουμε ότι στέλνουμε το αρχείο από τον Α στον Β χωρίς τμηματοποίηση Ποιος είναι ο

χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Ποιος είναι ο χρόνος για

να φθάσει το μήνυμα από983085άκρο983085σε983085άκρο

ii) Στη συνέχεια υποθέτουμε ότι το αρχείο τμηματοποιείται σε 8000 πακέτα Ποιος είναι ο χρόνος

για να φθάσει το πρώτο πακέτο από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Σε πόσο χρόνο από την

έναρξη της αποστολής του αρχείου θα φθάσει το δεύτερο πακέτο στον πρώτο δρομολογητή Πού

θα βρίσκεται εκείνη τη στιγμή το πρώτο πακέτο

iii) Ποιος είναι ο χρόνος για να φθάσει όλο το αρχείο από τον Α στον Β όταν χρησιμοποιούμε

τμηματοποίηση Συγκρίνετε αυτόν τον χρόνο με τον χρόνο που υπολογίσατε στο υποερώτημα i)

και σχολιάστε

iv) Αναφέρετε δύο μειονεκτήματα της τμηματοποίησης

Απάντηση 4Α

i) Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 16x10

6 2 x10

6 = 8 sec

Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον B = 8 sec x 3 βήματα = 24 sec

ii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 2x103 2 x106 = 1 msec

Χρόνος για να φθάσει το 2ο πακέτο από τον Α στον 1

ο δρομολογητή = 2 x 1 ms = 2 msec

Τη χρονική στιγμή που το 2ο πακέτο φθάνει στον 1

ο δρομολογητή το 1

ο πακέτο θα φθάνει στον

2ο δρομολογητή

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 911

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

9

iii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον Β = 1 msec x 3 βήματα = 3 msec

Μετά από αυτόν τον χρόνο κάθε 1 msec θα φθάνει κι ένα νέο πακέτο ΣυνεπώςΧρόνος για να φθάσει το 8000

ο πακέτο από τον Α στον Β = 3 msec + (1 msec x 7999) = 8002 sec

Ο χρόνος αποστολής με την τμηματοποίηση είναι σημαντικά μικρότερος στο ένα τρίτο

iv)

Πιθανά μειονεκτήματα της τμηματοποίησης είναι

α) Τα πακέτα θα πρέπει να μπουν στη σωστή σειρά στον παραλήπτη

β) Μεγαλύτερη επιβάρυνση λόγω επικεφαλίδων σε κάθε πακέτο που αποστέλλεται Συνήθως το

μέγεθος των επικεφαλίδων είναι το ίδιο ανεξάρτητα από το μέγεθος των πακέτων

Ερώτημα B 991251 Αλγόριθμοι δρομολόγησης (14 μονάδες)

Περιγράψτε τέσσερις διαφορές μεταξύ των αλγορίθμων κατάστασης ζεύξης (link983085state) και τωναλγορίθμων διανύσματος απόστασης (distance983085vector) To μήκος της απάντησης να μην ξεπερνά τις

150 λέξεις

Απάντηση 4Β

Μπορούν να αναφερθούν κάποια από τα ακόλουθα

Αλγόριθμοι κατάστασης ζεύξης Αλγόριθμοι διανύσματος απόστασης

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού

βασιζόμενοι σε μια καθολική και ολοκληρωμένη

γνώση για το δίκτυο

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού με έναν

επαναληπτικό και κατανεμημένο τρόπο Ένας

κόμβος γνωρίζει μόνον τους γείτονές του μετους οποίους μπορεί να επικοινωνήσει για να

φθάσει σε έναν προορισμό με το μικρότερο

κόστος καθώς και το κόστος αυτό από τον εαυτό

του μέχρι τον προορισμό

Μπορούν να επιλέξουν μια διαδρομή με

περισσότερα βήματα αν αυτή περιέχει γρήγορα

κανάλια αντί για μια διαδρομή με λιγότερα

βήματα αλλά με αργά κανάλια

Επιλέγουν συνήθως διαδρομές με τα λιγότερα

βήματα

Απαιτούν μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ και

μνήμη (επειδή επεξεργάζονται καθολική

πληροφορία)

Απαιτούν απλούστερο υλικό εξαιτίας των απλών

υπολογισμών που απαιτούνται

Οι ενημερώσεις γίνονται σταδιακά 991251 δεναποστέλλεται ολόκληρος ο πίνακας

δρομολόγησης

Κατά την ενημέρωση στέλνεται ολόκληρος οπίνακας δρομολόγησης

Οι ενημερώσεις προκαλούνται μετά από

συμβάντα δεν είναι περιοδικές

Οι ενημερώσεις γίνονται περιοδικά κάθε 30 ή 90

δευτερόλεπτα

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πολυεκπομπή

(multicast)

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πανεκπομπή

(broadcast)

Οι δρομολογητές έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου μιας περιοχής

Οι δρομολογητές δεν έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου

Δε δημιουργούν βρόγχους δρομολόγησης Μπορεί να εμφανιστούν βρόγχοι δρομολόγησης

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1011

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

10

(χρησιμοποιούνται μηχανισμοί αποφυγής όπως

το max hop count)

Γενικές υποδείξεις

1) Για την απάντηση της εργασίας θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί το υπόδειγμα της εργασίας

(πρότυπο συγγραφής εργασιών) το οποίο θα βρείτε στις ιστοσελίδες της ΣΔΥ50 στη δικτυακή

πύλη του ΕΑΠ Στο υπόδειγμα αυτό

Συμπληρώστε όλα τα στοιχεία με κίτρινο

Αν δεν έχετε απαντήσει σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΔΕΝ ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ983227

Αν απαντήσατε με ελλείψεις σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ ΕΛΛΕΙΠΩΣ983227

2) Η συνεργασία στην ανάλυση της εργασίας επιτρέπεται αλλά πρέπει να αναφερθεί στον ειδικό

χώρο στην πρώτη σελίδα της εργασίας Η συνεργασία δεν πρέπει να οδηγεί σε από κοινού

επίλυση και συγγραφή της εργασίας Η υποβολή κοινών απαντήσεων από διαφορετικούς

φοιτητές που συνεργάστηκαν δεν επιτρέπεται και θεωρείται ως ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ Οι απαντήσεις

ελέγχονται τόσο μεταξύ των φοιτητών του ιδίου τμήματος όσο και μεταξύ φοιτητών

διαφορετικών τμημάτων Η αντιγραφή έχει ως αποτέλεσμα το ΜΗΔΕΝΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΣΥΝΟΛΙΚΑ και την παραπομπή των παραβατών στην Κοσμητεία της Σχολής Θετικών Επιστημών amp

Τεχνολογίας σύμφωνα με τον εσωτερικό κανονισμό του ΕΑΠ

Υποδείξεις983087κανόνες για τη συγγραφή της εργασίας

3) Ο φοιτητής θα πρέπει να στείλει την εργασία με μορφή συμπιεσμένου αρχείου zip ή rar To

όνομα του αρχείου θα είναι SDY50_2ERG_EPITHETO_ONOMAltrar|zipgt Να γίνει χρήση

λατινικών χαρακτήρων για την αποφυγή προβλημάτων Το zip|rar αρχείο θα περιλαμβάνει το

doc αρχείο της εργασίας σας και το Java κώδικα (Netbeans project) του Θέματος 1 (δεν

χρειάζεται να επισυνάψετε το αρχείο 991256measurementstxt991257)

4) Οι απαντήσεις θα πρέπει να σύντομες σαφείς και περιεκτικές Δεν πρέπει να θιχθούν ή να

αναλυθούν θέματα τα οποία δεν θέτει το θέμα ή δεν ερωτούνται Η συμμόρφωση με αυτή την

υπόδειξη αποτελεί μέρος της αξιολόγησης

5) Ο πηγαίος κώδικας του Θέματος 1 θα αξιολογηθεί ως προς το αν υλοποιεί τα βασικά ζητούμενα

της εκφώνησης εκτελείται χωρίς να προκύπτουν σφάλματα λογισμικού (bugs) ακολουθεί

983211καλές αρχές983227 προγραμματισμού (πχ σχολιασμό στοίχιση εύγλωττη ονοματοδοσία

μεταβλητών επαναχρησιμοποίηση κώδικα κλπ)

H εφαρμογή των παραπάνω κανόνων είναι ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΗ και βαθμολογείται σύμφωνα με το

αντίστοιχο κριτήριο αξιολόγησης

Ημερομηνία παράδοσης εργασίας 612013

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1111

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

11

ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ

Page 2: ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 211

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

2

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΟΥ ΣΥΜΠΛΗΡΩΝΕΙ Ο ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ

ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ

ΒΑΘΜΟΣ

ΣΧΟΛΙΑ ΠΡΟΣ ΦΟΙΤΗΤΗ ΦΟΙΤΗΤΡΙΑ

Κριτήρια αξιολόγησης

Άσκηση Περιγραφή Ποσοστό Βαθμός

1 Φίλτρο σωματιδίων 30

Υλοποίηση γραφικής απεικόνισης 10

2 Εντοπισμός θέσης 15

2Α Μέθοδος Time of Flight 12

2Β Βελτίωση μεθόδου Time of Flight 3

3 Εισαγωγή στα Κατανεμημένα Συστήματα (ΚΣ) 15

3Α Πλεονεκτήματα ΚΣ 9

3Β Προβλήματα ΚΣ 6

4 Δικτύωση και Διαδικτύωση 30

4Α Τμηματοποίηση μηνυμάτων 16

4Β Αλγόριθμοι δρομολόγησης 14

Κανόνες συγγραφής 10

ΣΥΝΟΛΟ 110

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 311

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

3

ΔΕΥΤΕΡΗ ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ (ΓΕ2)

Θέμα 983089 991251 Φίλτρο σωματιδίων (983091983088 μονάδες)

Σας δίνεται το αρχείο 991256measurementstxt991257 με σειρά 500 μετρήσεων τιμών θερμοκρασίας που

επιστρέφει ένας αισθητήρας Η πρώτη στήλη αναπαριστά την πραγματική τιμή της θερμοκρασίας

και η δεύτερη τη μετρηθείσαεκτιμώμενη θερμοκρασία η οποία έχει μεταβληθεί λόγω θορύβου

στη μέτρηση

Δημιουργήστε ένα Java πρόγραμμα που να

ανοίγει το αρχείο 991256measurementstxt991257 και αποθηκεύει σε κατάλληλη δομή δεδομένων τις

πραγματικές και μετρηθείσες τιμές θερμοκρασίας

δέχεται ως είσοδο από το χρήστη τον αριθμό σωματιδίων και τη τυπική απόκλιση στη

διαδικασία δειγματoληψίας σημαντικότητας (importance sampling) που χρησιμοποιεί το φίλτρο

σωματιδίων (particle filter)

υπολογίζει για κάθε μετρηθείσα τιμή θερμοκρασίας την αντίστοιχη τιμή που προκύπτει

χρησιμοποιώντας το φίλτρο σωματιδίων

υπολογίζει και εμφανίζει τη μέση απόκλιση (μέση ευκλείδεια απόσταση) μεταξύ των (α)

πραγματικών τιμών και μετρούμενων τιμών (θορύβου) (β) πραγματικών τιμών και τιμώνεξόδου του φίλτρου σωματιδίων

προαιρετικά εμφανίζει γραφικά τα παραπάνω σημεία (πραγματικές τιμές μετρηθείσες τιμές

εκτιμήσεις φίλτρου σωματιδίων) με διαφορετικά χρώματα και ενώνοντας με γραμμές τα

διαδοχικά σημεία (πχ στις εικόνες που ακολουθούν τα παραπάνω σημεία αναπαρίστανται με

μαύρο κόκκινο και μπλε αντίστοιχα)

Η υλοποίηση του προγράμματος θα πρέπει να γίνει στη γλώσσα 983114983137983158983137 με χρήση του εργαλείου

983118983141983156983106983141983137983150983155

Κύριο παραδοτέο αυτού του θέματος είναι ο πηγαίος κώδικας του προγράμματός σας Επίσης θα

πρέπει να απαντήσετε στα παρακάτω δύο ερωτήματα Σε κάθε ένα από αυτά βασίστε την εξήγησησας στις διαδοχικές τιμές που υπολογίζει το φίλτρο σε κάθε περίπτωση ( Σημείωση Ίσως

απαιτηθούν περισσότερες από μια εκτελέσεις για τις ίδιες ομάδες παραμέτρων προκειμένου να

εξαχθεί το ζητούμενο κάθε ερωτήματος)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 411

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

4

(α) εκτελέστε τη διαδικασία φιλτραρίσματος για σταθερή τιμή του πλήθους σωματιδίων (200) και

για τυπική απόκλιση στη διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας ίση με i) 01 και ii) 2 αντίστοιχακαι εξηγήστε σύντομα το αποτέλεσμα της παραπάνω μεταβολής (~100 λέξεις)

(β) εκτελέστε τη διαδικασία φιλτραρίσματος για σταθερή τιμή της τυπικής απόκλισης στη

διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας (ίση με 1) και για πλήθος σωματιδίων ίσο με i) 2 και ii)

500 αντίστοιχα και εξηγήστε σύντομα το αποτέλεσμα της παραπάνω μεταβολής (~100 λέξεις)

Η υλοποίηση της γραφικής απεικόνισης είναι προαιρετική και πριμοδοτείται με 983085έως και983085 10 μονάδες

(επιπλέον των 30 μονάδων που αντιστοιχούν στο θέμα)

Απάντηση

(α) Όταν η τιμή της τυπικής απόκλισης στη διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας είναι πολύ

μικρή (01) παρατηρούμε ότι το φίλτρο αδυνατεί να παρακολουθήσει τις μεταβολές του

μετρούμενου μεγέθους Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η πρώτη μετρούμενη τιμή είναι

εξακοντισμένη (~60) με αποτέλεσμα η μικρή τιμή απόκλισης να οδηγεί τα σωματίδια στο να

λαμβάνουν αρχικές τιμές πολύ κοντά στο 60 τιμή από την οποία ξεφεύγουν με πολύ αργό ρυθμό

λόγω της πολύ μικρής τιμής τυπικής απόκλισης στη διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας Το

φαινόμενο αυτό απαλείφεται για μεγαλύτερη διασπορά της τυπικής απόκλισης

(β) Όταν ο αριθμός των σωματιδίων είναι μικρός το φίλτρο δε μπορεί να αναπαραστήσει και να

εξερευνήσει εκτενώς το χώρο των δυνατών διανυσμάτων κατάστασης (βλ σελ 369 βιβλίο Krumm)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 511

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

5

καθώς η συμπεριφορά του επηρεάζεται από τη τυχαιότητα δημιουργίας των λίγων σωματιδίων Το

φαινόμενο αυτό αμβλύνεται όσο ο αριθμός των σωματιδίων αυξάνεται

Θέμα 983090 991251 Εντοπισμός θέσης (983089983093 μονάδες)

Ερώτηmicroα Α ndashΜέθοδος Time of Flight (12 microονάδες )

Η απόσταση ενός κόμβου Χ από τους κόμβους Α με συντεταγμένες (0 0) και Β με συντεταγμένες (10

Κm0) υπολογίζεται με τη μέθοδο χρόνου διάδοσης (Time of Flight) Οι κόμβοι Α και Β εκπέμπουν

μηνύματα εντοπισμού τα οποία περιέχουν τη τιμή ρολογιού τους Ο κόμβος Χ λαμβάνει μηνύματα

από τους κόμβους Α και Β και με βάση τις επισυναπτόμενες στα μηνύματα τιμές ρολογιού η

μετρούμενη καθυστέρηση διάδοσης και στις δύο περιπτώσεις είναι ίση με 24109830855

sec Η

επικοινωνία γίνεται με χρήση ραδιοκυμάτων (ταχύτητα διάδοσης 983157=300000000 msec) και η τιμή

ρολογιού μεταξύ Χ και Α Β μπορεί να διαφέρει κατά 109830856 sec το πολύ Να καθοριστεί το σύνολο των

σημείων που αποτελούν πιθανές θέσεις του κόμβου Χ (~300 λέξεις)

Απάντηση 2A

Ο κόμβος Χ λαμβάνει μηνύματα από τον κόμβο Α με χρονική καθυστέρηση 24109830855

sec Ο

υπολογισμός αυτός μπορεί να αφορά είτε α) στη περίπτωση που το ρολόι του Χ είναι κατά 1 μsec

πιο 983211πίσω983227 από του Α είτε β) στη περίπτωση που το ρολόι του Χ είναι κατά 1 μsec πιο 983211μπροστά983227από του Α είτε γ) στη περίπτωση που η διαφορά στις τιμές του ρολογιού είναι κάπου ενδιάμεσα

των παραπάνω

Στη περίπτωση α) ο πραγματικός χρόνος διάδοσης του σήματος είναι 25109830855

sec και η απόσταση

Α983085Χ ίση με S=983157983156 =25109830855 sec 300000000 msec =7500 m Επομένως ο X βρίσκεται επί

περιφέρειας κύκλου με κέντρο το Α και εξίσωση x2+y

2=7500

2

Στη περίπτωση β) ο πραγματικός χρόνος διάδοσης του σήματος είναι 23109830855

sec και η απόσταση

Α983085Χ ίση με 983123=983157983156 =23109830855 sec 300000000 msec =6900 m Επομένως ο X βρίσκεται επί

περιφέρειας κύκλου με κέντρο το Α και εξίσωση x2+y2=69002

Στη γενική περίπτωση ο Χ βρίσκεται εντός κυκλικού δακτυλίου που σχηματίζουν οι παραπάνω δύο

ομόκεντροι κύκλοι πέραν του οποίου δε μπορεί να βρίσκεται ο Χ καθώς η τιμή ρολογιού Χ και Α

μπορεί να διαφέρει κατά 109830856 sec το πολύ Επομένως θα ισχύει x2+y2 le 75002 και x2+y2 ge 69002 =gt

69002 le x2+y2 le 75002 (1)

Επαναλαμβάνοντας την ίδια διαδικασία για το σημείο αναφοράς Β ο Χ βρίσκεται εντός κυκλικού

δακτυλίου που σχηματίζουν οι δύο ομόκεντροι κύκλοι με εξισώσεις (x98308510)2+y2 le 75002 και (x98308510)2+y2

ge 69002

=gt 47609900 le x

2+y

2+2xle 56249900 (2)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 611

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

6

Το σύνολο των σημείων που αποτελούν πιθανές θέσεις του κόμβου Χ είναι τα ζεύγη (xy) τα οποία

ικανοποιούν τις σχέσεις (1) και (2)

Στη περίπτωση που έχει γίνει η θεώρηση ότι τα ρολόγια των Α Β είναι πλήρως συγχρονισμένα η

λύση αποτελεί υποπερίπτωση της παραπάνω Συγκεκριμένα τότε x2+y

2=(x98308510000)

2+y

2=gtx=5000m

Επομένως

x2+y

2=5000

2+y

2=d

2(1) Επίσης d

2isin[6900

27500

2] (2) όπως δείχθηκε παραπάνω Από (1)

(2) προκύπτει ότι 69002983085d

2le y

2le7500

2983085d

2=gt y isin[47545590]cup [98308555909830854754]m Επομένως το Χ

βρίσκεται πάνω σε ένα από τα δύο ευθύγραμμα τμήματα με τετμημένη 5000m και τεταγμένη που

ορίζεται από οποιοδήποτε σημείο στα διαστήματα [47545590]m και [98308555909830854754]m

Ερώτηmicroα B ndashΒελτίωση microεθόδου Time of Flight (3 microονάδες )

Χωρίς να γίνει αλλαγή εξοπλισμού στα σημεία Α Β Χ να προτείνετε έναν απλό τρόπο για τη λύση

του προβλήματος που εισάγει η ακρίβεια συγχρονισμού των ρολογιών της μεθόδου χρόνου

διάδοσης το οποίο φάνηκε στο παραπάνω ερώτημα (~80 λέξεις)

Απάντηση 2B

O πιο απλός τρόπος συνίσταται στην εκπομπή μηνυμάτων εντοπισμού από τον Χ και άμεση

επανεκπομπή τους από τα σημεία Α Β Με τη λήψη στον Χ ενός μηνύματος απόκρισης από πχ τον

Α σε χρόνο 983156 μετά την εκπομπή του από τον Χ ο Χ υπολογίζει την απόσταση του από τον Α ως 983157983156 2

(βλ σελ 293 βιβλίο Krumm) Καθώς στον υπολογισμό δεν εμπλέκεται η τιμή ρολογιού των Α Β δεν

εμφανίζεται το πρόβλημα που εισάγει η απουσία ακρίβειας συγχρονισμού των ρολογιών

Θέμα 983091 991251 Εισαγωγή στα Κατανεμημένα Συστήματα (ΚΣ) (983089983093 μονάδες)

Ερώτημα Α 991251 Πλεονεκτήματα ΚΣ (9 μονάδες)

Να περιγράψετε τρία πλεονεκτήματα που θεωρείτε ότι έχει η επιλογή της διάταξης και χρήσης ενός

ΚΣ έναντι ενός αντίστοιχου πολυεπεξεργαστικού συγκεντρωτικού συστήματος1 (με 39830854 γραμμές το

καθένα) Υπόδειξη Το ερώτημα αυτό απαιτεί αναζήτηση πληροφορίας και πέραν του βιβλίου σας

Απάντηση 3Α

Βέλτιστος λόγος κόστουςεπίδοσης Η κατασκευή ΚΣ είναι πιο οικονομική λύση Τα ΚΣ ως

συνδυασμός ισχυρών μικροεπεξεργαστών χαμηλού κόστους και γρήγορων δικτύων επικοινωνίας

μπορούν να προσφέρουν καλύτερο λόγο κόστουςεπίδοσης σε σχέση με τα πολυεπεξεργαστικά

συγκεντρωτικά συστήματα

1 Τα πολυεπεξεργαστικά συγκεντρωτικά συστήmicroατα συνήθως αναφέρονται ως παράλληλα συστήmicroατα ή

συστήmicroατα ισχυρής σύζευξης (tightly-coupled systems) ή πολυεπεξεργαστικά συστήmicroατα κοινής microνήmicroης

(shared-memory multiprocessor systems)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 711

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

7

Υψηλότερη αξιοπιστία Ένα ΚΣ μπορεί να επιδείξει υψηλότερη αξιοπιστία καθώς εάν ένα μικρό

ποσοστό των συστατικών του καταρρεύσει το υπόλοιπο σύστημα μπορεί να συνεχίσειανεπηρέαστο τη λειτουργία του Επιπλέον η γεωγραφική διασπορά των επεξεργαστών και άλλων

πόρων ενός ΚΣ περιορίζει το μέγεθος της αποτυχίας σε περίπτωση φυσικών καταστροφών

Σταδιακή ανάπτυξη Ένα καλά σχεδιασμένο ΚΣ επιτρέπει τη σταδιακή ανάπτυξη και επέκτασή του

καθώς μπορούμε εύκολα να προσθέσουμε νέους πόρους (τόσο υλικό όσο και λογισμικό) στο

σύστημα Η επέκταση αυτή γίνεται σταδιακά όταν παραστεί ανάγκη είτε για να αυξήσουμε την

επεξεργαστική του ισχύ είτε για να επεκτείνουμε τη λειτουργικότητά του Αντίθετα η επέκταση

ενός συγκεντρωτικού συστήματος είναι πολύ περισσότερο δύσκολη απότομη και δαπανηρή

Ευελιξία Σε ένα συγκεντρωτικό σύστημα οι χρήστες πρέπει να εκτελέσουν όλους τους τύπους

υπολογισμών στο μόνο διαθέσιμο υπολογιστή Αντίθετα ένα ΚΣ μπορεί να αποτελείται από ένα

σύνολο ετερογενών υπολογιστών οπότε σε αυτή την περίπτωση μπορεί να επιλεγεί ο πιο

κατάλληλος υπολογιστής ανάλογα με τη φύση της εργασίας ενός χρήστη

Ερώτημα Β 991251 Προβλήματα ΚΣ (6 μονάδες)

Η κατασκευή των ΚΣ σε ορισμένες περιπτώσεις συνοδεύεται από κάποια προβλήματα που θα

πρέπει να αντιμετωπιστούν Να περιγράψετε τρία τέτοια προβλήματα (με 29830853 γραμμές το καθένα)

Απάντηση 3Β

bull Η σχεδίαση η υλοποίηση και η χρήση ΚΣ παρουσιάζουν μεγαλύτερη πολυπλοκότητα σε σχέση

με τις αντίστοιχες δραστηριότητες για τα συγκεντρωτικά συστήματα Έτσι δημιουργείται η

ανάγκη για την κατασκευή ειδικού λογισμικού για την υποστήριξη της ανάπτυξης ΚΣ

bull Η αξιόπιστη λειτουργία ενός ΚΣ εξαρτάται από το δίκτυο το οποίο όμως μπορεί να χάσει

μηνύματα ή να παρουσιάσει συμφόρηση Η αύξηση της αξιοπιστίας του δικτύου μπορεί να είναι

δύσκολη και δαπανηρή

bull Το θέμα της ασφάλειας αποκτά μεγαλύτερη βαρύτητα καθώς η δυνατότητα της εύκολης και

από οποιοδήποτε σημείο προσπέλασης των δεδομένων δημιουργεί πρόσθετα και πιο σύνθετα

προβλήματα ασφάλειας

bull

Η διαχείριση ενός ΚΣ απαιτεί μεγαλύτερη προσπάθεια (σε σχέση με αυτή ενός συγκεντρωτικού

συστήματος) λόγω της παρουσίας πολλών διαφορετικών δικτύων ΗΥ

bull Τα ΚΣ παρουσιάζουν πιο απρόβλεπτη συμπεριφορά καθώς ο χρόνος απόκρισής τους εξαρτάται

από την οργάνωση του συστήματος και το φορτίο του δικτύου

bull

Δημιουργείται η ανάγκη για την αντιμετώπιση πολλαπλών σημείων αστοχίας που αφορούν στο

υλικό στο λογισμικό και στο δίκτυο

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 811

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

8

Μπορούν να αναφερθούν επίσης οι προκλήσεις των κατανεμημένων συστημάτων που

περιγράφονται στην ενότητα 15 του βιβλίου σας (983211Distributed Systems Concepts and Design983227Coulouris et al)

Θέμα 983092 991251 Δικτύωση και Διαδικτύωση (983091983088 μονάδες)

Ερώτημα Α 991251 Τμηματοποίηση μηνυμάτων (16 μονάδες)

Στα δίκτυα μεταγωγής πακέτων πριν την αποστολή μεγάλων αρχείων (πχ μια εικόνα ή ένα αρχείο

μουσικής) γίνεται τμηματοποίηση του αρχικού μηνύματος σε μικρότερα πακέτα τα οποία

αποστέλλονται στο δίκτυο Ο παραλήπτης θα πρέπει να συναρμολογήσει το αρχείο από τα

ληφθέντα πακέτα Αυτή η διαδικασία αναφέρεται ως τμηματοποίηση μηνύματος Θεωρείστε ένα

μήνυμα (λχ ένα αρχείο) μεγέθους 16x106 bits που θα πρέπει να σταλεί από έναν σταθμό Α

(αποστολέας) σε έναν σταθμό Β (παραλήπτης) με 2 ενδιάμεσους δρομολογητές λογικής store983085and983085

forward Κάθε κανάλι ζεύξης στη διαδρομή από τον Α στον Β είναι 2 Mbps ενώ αγνοούμε άλλες

καθυστερήσεις (διάδοσης ουρών και επεξεργασίας στον δρομολογητή) Αγνοούμε επίσης το

ζήτημα των επικεφαλίδων στο μήνυμα και στα επιμέρους πακέτα

i) Υποθέτουμε ότι στέλνουμε το αρχείο από τον Α στον Β χωρίς τμηματοποίηση Ποιος είναι ο

χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Ποιος είναι ο χρόνος για

να φθάσει το μήνυμα από983085άκρο983085σε983085άκρο

ii) Στη συνέχεια υποθέτουμε ότι το αρχείο τμηματοποιείται σε 8000 πακέτα Ποιος είναι ο χρόνος

για να φθάσει το πρώτο πακέτο από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Σε πόσο χρόνο από την

έναρξη της αποστολής του αρχείου θα φθάσει το δεύτερο πακέτο στον πρώτο δρομολογητή Πού

θα βρίσκεται εκείνη τη στιγμή το πρώτο πακέτο

iii) Ποιος είναι ο χρόνος για να φθάσει όλο το αρχείο από τον Α στον Β όταν χρησιμοποιούμε

τμηματοποίηση Συγκρίνετε αυτόν τον χρόνο με τον χρόνο που υπολογίσατε στο υποερώτημα i)

και σχολιάστε

iv) Αναφέρετε δύο μειονεκτήματα της τμηματοποίησης

Απάντηση 4Α

i) Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 16x10

6 2 x10

6 = 8 sec

Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον B = 8 sec x 3 βήματα = 24 sec

ii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 2x103 2 x106 = 1 msec

Χρόνος για να φθάσει το 2ο πακέτο από τον Α στον 1

ο δρομολογητή = 2 x 1 ms = 2 msec

Τη χρονική στιγμή που το 2ο πακέτο φθάνει στον 1

ο δρομολογητή το 1

ο πακέτο θα φθάνει στον

2ο δρομολογητή

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 911

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

9

iii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον Β = 1 msec x 3 βήματα = 3 msec

Μετά από αυτόν τον χρόνο κάθε 1 msec θα φθάνει κι ένα νέο πακέτο ΣυνεπώςΧρόνος για να φθάσει το 8000

ο πακέτο από τον Α στον Β = 3 msec + (1 msec x 7999) = 8002 sec

Ο χρόνος αποστολής με την τμηματοποίηση είναι σημαντικά μικρότερος στο ένα τρίτο

iv)

Πιθανά μειονεκτήματα της τμηματοποίησης είναι

α) Τα πακέτα θα πρέπει να μπουν στη σωστή σειρά στον παραλήπτη

β) Μεγαλύτερη επιβάρυνση λόγω επικεφαλίδων σε κάθε πακέτο που αποστέλλεται Συνήθως το

μέγεθος των επικεφαλίδων είναι το ίδιο ανεξάρτητα από το μέγεθος των πακέτων

Ερώτημα B 991251 Αλγόριθμοι δρομολόγησης (14 μονάδες)

Περιγράψτε τέσσερις διαφορές μεταξύ των αλγορίθμων κατάστασης ζεύξης (link983085state) και τωναλγορίθμων διανύσματος απόστασης (distance983085vector) To μήκος της απάντησης να μην ξεπερνά τις

150 λέξεις

Απάντηση 4Β

Μπορούν να αναφερθούν κάποια από τα ακόλουθα

Αλγόριθμοι κατάστασης ζεύξης Αλγόριθμοι διανύσματος απόστασης

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού

βασιζόμενοι σε μια καθολική και ολοκληρωμένη

γνώση για το δίκτυο

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού με έναν

επαναληπτικό και κατανεμημένο τρόπο Ένας

κόμβος γνωρίζει μόνον τους γείτονές του μετους οποίους μπορεί να επικοινωνήσει για να

φθάσει σε έναν προορισμό με το μικρότερο

κόστος καθώς και το κόστος αυτό από τον εαυτό

του μέχρι τον προορισμό

Μπορούν να επιλέξουν μια διαδρομή με

περισσότερα βήματα αν αυτή περιέχει γρήγορα

κανάλια αντί για μια διαδρομή με λιγότερα

βήματα αλλά με αργά κανάλια

Επιλέγουν συνήθως διαδρομές με τα λιγότερα

βήματα

Απαιτούν μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ και

μνήμη (επειδή επεξεργάζονται καθολική

πληροφορία)

Απαιτούν απλούστερο υλικό εξαιτίας των απλών

υπολογισμών που απαιτούνται

Οι ενημερώσεις γίνονται σταδιακά 991251 δεναποστέλλεται ολόκληρος ο πίνακας

δρομολόγησης

Κατά την ενημέρωση στέλνεται ολόκληρος οπίνακας δρομολόγησης

Οι ενημερώσεις προκαλούνται μετά από

συμβάντα δεν είναι περιοδικές

Οι ενημερώσεις γίνονται περιοδικά κάθε 30 ή 90

δευτερόλεπτα

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πολυεκπομπή

(multicast)

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πανεκπομπή

(broadcast)

Οι δρομολογητές έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου μιας περιοχής

Οι δρομολογητές δεν έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου

Δε δημιουργούν βρόγχους δρομολόγησης Μπορεί να εμφανιστούν βρόγχοι δρομολόγησης

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1011

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

10

(χρησιμοποιούνται μηχανισμοί αποφυγής όπως

το max hop count)

Γενικές υποδείξεις

1) Για την απάντηση της εργασίας θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί το υπόδειγμα της εργασίας

(πρότυπο συγγραφής εργασιών) το οποίο θα βρείτε στις ιστοσελίδες της ΣΔΥ50 στη δικτυακή

πύλη του ΕΑΠ Στο υπόδειγμα αυτό

Συμπληρώστε όλα τα στοιχεία με κίτρινο

Αν δεν έχετε απαντήσει σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΔΕΝ ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ983227

Αν απαντήσατε με ελλείψεις σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ ΕΛΛΕΙΠΩΣ983227

2) Η συνεργασία στην ανάλυση της εργασίας επιτρέπεται αλλά πρέπει να αναφερθεί στον ειδικό

χώρο στην πρώτη σελίδα της εργασίας Η συνεργασία δεν πρέπει να οδηγεί σε από κοινού

επίλυση και συγγραφή της εργασίας Η υποβολή κοινών απαντήσεων από διαφορετικούς

φοιτητές που συνεργάστηκαν δεν επιτρέπεται και θεωρείται ως ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ Οι απαντήσεις

ελέγχονται τόσο μεταξύ των φοιτητών του ιδίου τμήματος όσο και μεταξύ φοιτητών

διαφορετικών τμημάτων Η αντιγραφή έχει ως αποτέλεσμα το ΜΗΔΕΝΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΣΥΝΟΛΙΚΑ και την παραπομπή των παραβατών στην Κοσμητεία της Σχολής Θετικών Επιστημών amp

Τεχνολογίας σύμφωνα με τον εσωτερικό κανονισμό του ΕΑΠ

Υποδείξεις983087κανόνες για τη συγγραφή της εργασίας

3) Ο φοιτητής θα πρέπει να στείλει την εργασία με μορφή συμπιεσμένου αρχείου zip ή rar To

όνομα του αρχείου θα είναι SDY50_2ERG_EPITHETO_ONOMAltrar|zipgt Να γίνει χρήση

λατινικών χαρακτήρων για την αποφυγή προβλημάτων Το zip|rar αρχείο θα περιλαμβάνει το

doc αρχείο της εργασίας σας και το Java κώδικα (Netbeans project) του Θέματος 1 (δεν

χρειάζεται να επισυνάψετε το αρχείο 991256measurementstxt991257)

4) Οι απαντήσεις θα πρέπει να σύντομες σαφείς και περιεκτικές Δεν πρέπει να θιχθούν ή να

αναλυθούν θέματα τα οποία δεν θέτει το θέμα ή δεν ερωτούνται Η συμμόρφωση με αυτή την

υπόδειξη αποτελεί μέρος της αξιολόγησης

5) Ο πηγαίος κώδικας του Θέματος 1 θα αξιολογηθεί ως προς το αν υλοποιεί τα βασικά ζητούμενα

της εκφώνησης εκτελείται χωρίς να προκύπτουν σφάλματα λογισμικού (bugs) ακολουθεί

983211καλές αρχές983227 προγραμματισμού (πχ σχολιασμό στοίχιση εύγλωττη ονοματοδοσία

μεταβλητών επαναχρησιμοποίηση κώδικα κλπ)

H εφαρμογή των παραπάνω κανόνων είναι ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΗ και βαθμολογείται σύμφωνα με το

αντίστοιχο κριτήριο αξιολόγησης

Ημερομηνία παράδοσης εργασίας 612013

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1111

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

11

ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ

Page 3: ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 311

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

3

ΔΕΥΤΕΡΗ ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ (ΓΕ2)

Θέμα 983089 991251 Φίλτρο σωματιδίων (983091983088 μονάδες)

Σας δίνεται το αρχείο 991256measurementstxt991257 με σειρά 500 μετρήσεων τιμών θερμοκρασίας που

επιστρέφει ένας αισθητήρας Η πρώτη στήλη αναπαριστά την πραγματική τιμή της θερμοκρασίας

και η δεύτερη τη μετρηθείσαεκτιμώμενη θερμοκρασία η οποία έχει μεταβληθεί λόγω θορύβου

στη μέτρηση

Δημιουργήστε ένα Java πρόγραμμα που να

ανοίγει το αρχείο 991256measurementstxt991257 και αποθηκεύει σε κατάλληλη δομή δεδομένων τις

πραγματικές και μετρηθείσες τιμές θερμοκρασίας

δέχεται ως είσοδο από το χρήστη τον αριθμό σωματιδίων και τη τυπική απόκλιση στη

διαδικασία δειγματoληψίας σημαντικότητας (importance sampling) που χρησιμοποιεί το φίλτρο

σωματιδίων (particle filter)

υπολογίζει για κάθε μετρηθείσα τιμή θερμοκρασίας την αντίστοιχη τιμή που προκύπτει

χρησιμοποιώντας το φίλτρο σωματιδίων

υπολογίζει και εμφανίζει τη μέση απόκλιση (μέση ευκλείδεια απόσταση) μεταξύ των (α)

πραγματικών τιμών και μετρούμενων τιμών (θορύβου) (β) πραγματικών τιμών και τιμώνεξόδου του φίλτρου σωματιδίων

προαιρετικά εμφανίζει γραφικά τα παραπάνω σημεία (πραγματικές τιμές μετρηθείσες τιμές

εκτιμήσεις φίλτρου σωματιδίων) με διαφορετικά χρώματα και ενώνοντας με γραμμές τα

διαδοχικά σημεία (πχ στις εικόνες που ακολουθούν τα παραπάνω σημεία αναπαρίστανται με

μαύρο κόκκινο και μπλε αντίστοιχα)

Η υλοποίηση του προγράμματος θα πρέπει να γίνει στη γλώσσα 983114983137983158983137 με χρήση του εργαλείου

983118983141983156983106983141983137983150983155

Κύριο παραδοτέο αυτού του θέματος είναι ο πηγαίος κώδικας του προγράμματός σας Επίσης θα

πρέπει να απαντήσετε στα παρακάτω δύο ερωτήματα Σε κάθε ένα από αυτά βασίστε την εξήγησησας στις διαδοχικές τιμές που υπολογίζει το φίλτρο σε κάθε περίπτωση ( Σημείωση Ίσως

απαιτηθούν περισσότερες από μια εκτελέσεις για τις ίδιες ομάδες παραμέτρων προκειμένου να

εξαχθεί το ζητούμενο κάθε ερωτήματος)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 411

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

4

(α) εκτελέστε τη διαδικασία φιλτραρίσματος για σταθερή τιμή του πλήθους σωματιδίων (200) και

για τυπική απόκλιση στη διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας ίση με i) 01 και ii) 2 αντίστοιχακαι εξηγήστε σύντομα το αποτέλεσμα της παραπάνω μεταβολής (~100 λέξεις)

(β) εκτελέστε τη διαδικασία φιλτραρίσματος για σταθερή τιμή της τυπικής απόκλισης στη

διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας (ίση με 1) και για πλήθος σωματιδίων ίσο με i) 2 και ii)

500 αντίστοιχα και εξηγήστε σύντομα το αποτέλεσμα της παραπάνω μεταβολής (~100 λέξεις)

Η υλοποίηση της γραφικής απεικόνισης είναι προαιρετική και πριμοδοτείται με 983085έως και983085 10 μονάδες

(επιπλέον των 30 μονάδων που αντιστοιχούν στο θέμα)

Απάντηση

(α) Όταν η τιμή της τυπικής απόκλισης στη διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας είναι πολύ

μικρή (01) παρατηρούμε ότι το φίλτρο αδυνατεί να παρακολουθήσει τις μεταβολές του

μετρούμενου μεγέθους Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η πρώτη μετρούμενη τιμή είναι

εξακοντισμένη (~60) με αποτέλεσμα η μικρή τιμή απόκλισης να οδηγεί τα σωματίδια στο να

λαμβάνουν αρχικές τιμές πολύ κοντά στο 60 τιμή από την οποία ξεφεύγουν με πολύ αργό ρυθμό

λόγω της πολύ μικρής τιμής τυπικής απόκλισης στη διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας Το

φαινόμενο αυτό απαλείφεται για μεγαλύτερη διασπορά της τυπικής απόκλισης

(β) Όταν ο αριθμός των σωματιδίων είναι μικρός το φίλτρο δε μπορεί να αναπαραστήσει και να

εξερευνήσει εκτενώς το χώρο των δυνατών διανυσμάτων κατάστασης (βλ σελ 369 βιβλίο Krumm)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 511

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

5

καθώς η συμπεριφορά του επηρεάζεται από τη τυχαιότητα δημιουργίας των λίγων σωματιδίων Το

φαινόμενο αυτό αμβλύνεται όσο ο αριθμός των σωματιδίων αυξάνεται

Θέμα 983090 991251 Εντοπισμός θέσης (983089983093 μονάδες)

Ερώτηmicroα Α ndashΜέθοδος Time of Flight (12 microονάδες )

Η απόσταση ενός κόμβου Χ από τους κόμβους Α με συντεταγμένες (0 0) και Β με συντεταγμένες (10

Κm0) υπολογίζεται με τη μέθοδο χρόνου διάδοσης (Time of Flight) Οι κόμβοι Α και Β εκπέμπουν

μηνύματα εντοπισμού τα οποία περιέχουν τη τιμή ρολογιού τους Ο κόμβος Χ λαμβάνει μηνύματα

από τους κόμβους Α και Β και με βάση τις επισυναπτόμενες στα μηνύματα τιμές ρολογιού η

μετρούμενη καθυστέρηση διάδοσης και στις δύο περιπτώσεις είναι ίση με 24109830855

sec Η

επικοινωνία γίνεται με χρήση ραδιοκυμάτων (ταχύτητα διάδοσης 983157=300000000 msec) και η τιμή

ρολογιού μεταξύ Χ και Α Β μπορεί να διαφέρει κατά 109830856 sec το πολύ Να καθοριστεί το σύνολο των

σημείων που αποτελούν πιθανές θέσεις του κόμβου Χ (~300 λέξεις)

Απάντηση 2A

Ο κόμβος Χ λαμβάνει μηνύματα από τον κόμβο Α με χρονική καθυστέρηση 24109830855

sec Ο

υπολογισμός αυτός μπορεί να αφορά είτε α) στη περίπτωση που το ρολόι του Χ είναι κατά 1 μsec

πιο 983211πίσω983227 από του Α είτε β) στη περίπτωση που το ρολόι του Χ είναι κατά 1 μsec πιο 983211μπροστά983227από του Α είτε γ) στη περίπτωση που η διαφορά στις τιμές του ρολογιού είναι κάπου ενδιάμεσα

των παραπάνω

Στη περίπτωση α) ο πραγματικός χρόνος διάδοσης του σήματος είναι 25109830855

sec και η απόσταση

Α983085Χ ίση με S=983157983156 =25109830855 sec 300000000 msec =7500 m Επομένως ο X βρίσκεται επί

περιφέρειας κύκλου με κέντρο το Α και εξίσωση x2+y

2=7500

2

Στη περίπτωση β) ο πραγματικός χρόνος διάδοσης του σήματος είναι 23109830855

sec και η απόσταση

Α983085Χ ίση με 983123=983157983156 =23109830855 sec 300000000 msec =6900 m Επομένως ο X βρίσκεται επί

περιφέρειας κύκλου με κέντρο το Α και εξίσωση x2+y2=69002

Στη γενική περίπτωση ο Χ βρίσκεται εντός κυκλικού δακτυλίου που σχηματίζουν οι παραπάνω δύο

ομόκεντροι κύκλοι πέραν του οποίου δε μπορεί να βρίσκεται ο Χ καθώς η τιμή ρολογιού Χ και Α

μπορεί να διαφέρει κατά 109830856 sec το πολύ Επομένως θα ισχύει x2+y2 le 75002 και x2+y2 ge 69002 =gt

69002 le x2+y2 le 75002 (1)

Επαναλαμβάνοντας την ίδια διαδικασία για το σημείο αναφοράς Β ο Χ βρίσκεται εντός κυκλικού

δακτυλίου που σχηματίζουν οι δύο ομόκεντροι κύκλοι με εξισώσεις (x98308510)2+y2 le 75002 και (x98308510)2+y2

ge 69002

=gt 47609900 le x

2+y

2+2xle 56249900 (2)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 611

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

6

Το σύνολο των σημείων που αποτελούν πιθανές θέσεις του κόμβου Χ είναι τα ζεύγη (xy) τα οποία

ικανοποιούν τις σχέσεις (1) και (2)

Στη περίπτωση που έχει γίνει η θεώρηση ότι τα ρολόγια των Α Β είναι πλήρως συγχρονισμένα η

λύση αποτελεί υποπερίπτωση της παραπάνω Συγκεκριμένα τότε x2+y

2=(x98308510000)

2+y

2=gtx=5000m

Επομένως

x2+y

2=5000

2+y

2=d

2(1) Επίσης d

2isin[6900

27500

2] (2) όπως δείχθηκε παραπάνω Από (1)

(2) προκύπτει ότι 69002983085d

2le y

2le7500

2983085d

2=gt y isin[47545590]cup [98308555909830854754]m Επομένως το Χ

βρίσκεται πάνω σε ένα από τα δύο ευθύγραμμα τμήματα με τετμημένη 5000m και τεταγμένη που

ορίζεται από οποιοδήποτε σημείο στα διαστήματα [47545590]m και [98308555909830854754]m

Ερώτηmicroα B ndashΒελτίωση microεθόδου Time of Flight (3 microονάδες )

Χωρίς να γίνει αλλαγή εξοπλισμού στα σημεία Α Β Χ να προτείνετε έναν απλό τρόπο για τη λύση

του προβλήματος που εισάγει η ακρίβεια συγχρονισμού των ρολογιών της μεθόδου χρόνου

διάδοσης το οποίο φάνηκε στο παραπάνω ερώτημα (~80 λέξεις)

Απάντηση 2B

O πιο απλός τρόπος συνίσταται στην εκπομπή μηνυμάτων εντοπισμού από τον Χ και άμεση

επανεκπομπή τους από τα σημεία Α Β Με τη λήψη στον Χ ενός μηνύματος απόκρισης από πχ τον

Α σε χρόνο 983156 μετά την εκπομπή του από τον Χ ο Χ υπολογίζει την απόσταση του από τον Α ως 983157983156 2

(βλ σελ 293 βιβλίο Krumm) Καθώς στον υπολογισμό δεν εμπλέκεται η τιμή ρολογιού των Α Β δεν

εμφανίζεται το πρόβλημα που εισάγει η απουσία ακρίβειας συγχρονισμού των ρολογιών

Θέμα 983091 991251 Εισαγωγή στα Κατανεμημένα Συστήματα (ΚΣ) (983089983093 μονάδες)

Ερώτημα Α 991251 Πλεονεκτήματα ΚΣ (9 μονάδες)

Να περιγράψετε τρία πλεονεκτήματα που θεωρείτε ότι έχει η επιλογή της διάταξης και χρήσης ενός

ΚΣ έναντι ενός αντίστοιχου πολυεπεξεργαστικού συγκεντρωτικού συστήματος1 (με 39830854 γραμμές το

καθένα) Υπόδειξη Το ερώτημα αυτό απαιτεί αναζήτηση πληροφορίας και πέραν του βιβλίου σας

Απάντηση 3Α

Βέλτιστος λόγος κόστουςεπίδοσης Η κατασκευή ΚΣ είναι πιο οικονομική λύση Τα ΚΣ ως

συνδυασμός ισχυρών μικροεπεξεργαστών χαμηλού κόστους και γρήγορων δικτύων επικοινωνίας

μπορούν να προσφέρουν καλύτερο λόγο κόστουςεπίδοσης σε σχέση με τα πολυεπεξεργαστικά

συγκεντρωτικά συστήματα

1 Τα πολυεπεξεργαστικά συγκεντρωτικά συστήmicroατα συνήθως αναφέρονται ως παράλληλα συστήmicroατα ή

συστήmicroατα ισχυρής σύζευξης (tightly-coupled systems) ή πολυεπεξεργαστικά συστήmicroατα κοινής microνήmicroης

(shared-memory multiprocessor systems)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 711

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

7

Υψηλότερη αξιοπιστία Ένα ΚΣ μπορεί να επιδείξει υψηλότερη αξιοπιστία καθώς εάν ένα μικρό

ποσοστό των συστατικών του καταρρεύσει το υπόλοιπο σύστημα μπορεί να συνεχίσειανεπηρέαστο τη λειτουργία του Επιπλέον η γεωγραφική διασπορά των επεξεργαστών και άλλων

πόρων ενός ΚΣ περιορίζει το μέγεθος της αποτυχίας σε περίπτωση φυσικών καταστροφών

Σταδιακή ανάπτυξη Ένα καλά σχεδιασμένο ΚΣ επιτρέπει τη σταδιακή ανάπτυξη και επέκτασή του

καθώς μπορούμε εύκολα να προσθέσουμε νέους πόρους (τόσο υλικό όσο και λογισμικό) στο

σύστημα Η επέκταση αυτή γίνεται σταδιακά όταν παραστεί ανάγκη είτε για να αυξήσουμε την

επεξεργαστική του ισχύ είτε για να επεκτείνουμε τη λειτουργικότητά του Αντίθετα η επέκταση

ενός συγκεντρωτικού συστήματος είναι πολύ περισσότερο δύσκολη απότομη και δαπανηρή

Ευελιξία Σε ένα συγκεντρωτικό σύστημα οι χρήστες πρέπει να εκτελέσουν όλους τους τύπους

υπολογισμών στο μόνο διαθέσιμο υπολογιστή Αντίθετα ένα ΚΣ μπορεί να αποτελείται από ένα

σύνολο ετερογενών υπολογιστών οπότε σε αυτή την περίπτωση μπορεί να επιλεγεί ο πιο

κατάλληλος υπολογιστής ανάλογα με τη φύση της εργασίας ενός χρήστη

Ερώτημα Β 991251 Προβλήματα ΚΣ (6 μονάδες)

Η κατασκευή των ΚΣ σε ορισμένες περιπτώσεις συνοδεύεται από κάποια προβλήματα που θα

πρέπει να αντιμετωπιστούν Να περιγράψετε τρία τέτοια προβλήματα (με 29830853 γραμμές το καθένα)

Απάντηση 3Β

bull Η σχεδίαση η υλοποίηση και η χρήση ΚΣ παρουσιάζουν μεγαλύτερη πολυπλοκότητα σε σχέση

με τις αντίστοιχες δραστηριότητες για τα συγκεντρωτικά συστήματα Έτσι δημιουργείται η

ανάγκη για την κατασκευή ειδικού λογισμικού για την υποστήριξη της ανάπτυξης ΚΣ

bull Η αξιόπιστη λειτουργία ενός ΚΣ εξαρτάται από το δίκτυο το οποίο όμως μπορεί να χάσει

μηνύματα ή να παρουσιάσει συμφόρηση Η αύξηση της αξιοπιστίας του δικτύου μπορεί να είναι

δύσκολη και δαπανηρή

bull Το θέμα της ασφάλειας αποκτά μεγαλύτερη βαρύτητα καθώς η δυνατότητα της εύκολης και

από οποιοδήποτε σημείο προσπέλασης των δεδομένων δημιουργεί πρόσθετα και πιο σύνθετα

προβλήματα ασφάλειας

bull

Η διαχείριση ενός ΚΣ απαιτεί μεγαλύτερη προσπάθεια (σε σχέση με αυτή ενός συγκεντρωτικού

συστήματος) λόγω της παρουσίας πολλών διαφορετικών δικτύων ΗΥ

bull Τα ΚΣ παρουσιάζουν πιο απρόβλεπτη συμπεριφορά καθώς ο χρόνος απόκρισής τους εξαρτάται

από την οργάνωση του συστήματος και το φορτίο του δικτύου

bull

Δημιουργείται η ανάγκη για την αντιμετώπιση πολλαπλών σημείων αστοχίας που αφορούν στο

υλικό στο λογισμικό και στο δίκτυο

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 811

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

8

Μπορούν να αναφερθούν επίσης οι προκλήσεις των κατανεμημένων συστημάτων που

περιγράφονται στην ενότητα 15 του βιβλίου σας (983211Distributed Systems Concepts and Design983227Coulouris et al)

Θέμα 983092 991251 Δικτύωση και Διαδικτύωση (983091983088 μονάδες)

Ερώτημα Α 991251 Τμηματοποίηση μηνυμάτων (16 μονάδες)

Στα δίκτυα μεταγωγής πακέτων πριν την αποστολή μεγάλων αρχείων (πχ μια εικόνα ή ένα αρχείο

μουσικής) γίνεται τμηματοποίηση του αρχικού μηνύματος σε μικρότερα πακέτα τα οποία

αποστέλλονται στο δίκτυο Ο παραλήπτης θα πρέπει να συναρμολογήσει το αρχείο από τα

ληφθέντα πακέτα Αυτή η διαδικασία αναφέρεται ως τμηματοποίηση μηνύματος Θεωρείστε ένα

μήνυμα (λχ ένα αρχείο) μεγέθους 16x106 bits που θα πρέπει να σταλεί από έναν σταθμό Α

(αποστολέας) σε έναν σταθμό Β (παραλήπτης) με 2 ενδιάμεσους δρομολογητές λογικής store983085and983085

forward Κάθε κανάλι ζεύξης στη διαδρομή από τον Α στον Β είναι 2 Mbps ενώ αγνοούμε άλλες

καθυστερήσεις (διάδοσης ουρών και επεξεργασίας στον δρομολογητή) Αγνοούμε επίσης το

ζήτημα των επικεφαλίδων στο μήνυμα και στα επιμέρους πακέτα

i) Υποθέτουμε ότι στέλνουμε το αρχείο από τον Α στον Β χωρίς τμηματοποίηση Ποιος είναι ο

χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Ποιος είναι ο χρόνος για

να φθάσει το μήνυμα από983085άκρο983085σε983085άκρο

ii) Στη συνέχεια υποθέτουμε ότι το αρχείο τμηματοποιείται σε 8000 πακέτα Ποιος είναι ο χρόνος

για να φθάσει το πρώτο πακέτο από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Σε πόσο χρόνο από την

έναρξη της αποστολής του αρχείου θα φθάσει το δεύτερο πακέτο στον πρώτο δρομολογητή Πού

θα βρίσκεται εκείνη τη στιγμή το πρώτο πακέτο

iii) Ποιος είναι ο χρόνος για να φθάσει όλο το αρχείο από τον Α στον Β όταν χρησιμοποιούμε

τμηματοποίηση Συγκρίνετε αυτόν τον χρόνο με τον χρόνο που υπολογίσατε στο υποερώτημα i)

και σχολιάστε

iv) Αναφέρετε δύο μειονεκτήματα της τμηματοποίησης

Απάντηση 4Α

i) Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 16x10

6 2 x10

6 = 8 sec

Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον B = 8 sec x 3 βήματα = 24 sec

ii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 2x103 2 x106 = 1 msec

Χρόνος για να φθάσει το 2ο πακέτο από τον Α στον 1

ο δρομολογητή = 2 x 1 ms = 2 msec

Τη χρονική στιγμή που το 2ο πακέτο φθάνει στον 1

ο δρομολογητή το 1

ο πακέτο θα φθάνει στον

2ο δρομολογητή

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 911

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

9

iii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον Β = 1 msec x 3 βήματα = 3 msec

Μετά από αυτόν τον χρόνο κάθε 1 msec θα φθάνει κι ένα νέο πακέτο ΣυνεπώςΧρόνος για να φθάσει το 8000

ο πακέτο από τον Α στον Β = 3 msec + (1 msec x 7999) = 8002 sec

Ο χρόνος αποστολής με την τμηματοποίηση είναι σημαντικά μικρότερος στο ένα τρίτο

iv)

Πιθανά μειονεκτήματα της τμηματοποίησης είναι

α) Τα πακέτα θα πρέπει να μπουν στη σωστή σειρά στον παραλήπτη

β) Μεγαλύτερη επιβάρυνση λόγω επικεφαλίδων σε κάθε πακέτο που αποστέλλεται Συνήθως το

μέγεθος των επικεφαλίδων είναι το ίδιο ανεξάρτητα από το μέγεθος των πακέτων

Ερώτημα B 991251 Αλγόριθμοι δρομολόγησης (14 μονάδες)

Περιγράψτε τέσσερις διαφορές μεταξύ των αλγορίθμων κατάστασης ζεύξης (link983085state) και τωναλγορίθμων διανύσματος απόστασης (distance983085vector) To μήκος της απάντησης να μην ξεπερνά τις

150 λέξεις

Απάντηση 4Β

Μπορούν να αναφερθούν κάποια από τα ακόλουθα

Αλγόριθμοι κατάστασης ζεύξης Αλγόριθμοι διανύσματος απόστασης

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού

βασιζόμενοι σε μια καθολική και ολοκληρωμένη

γνώση για το δίκτυο

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού με έναν

επαναληπτικό και κατανεμημένο τρόπο Ένας

κόμβος γνωρίζει μόνον τους γείτονές του μετους οποίους μπορεί να επικοινωνήσει για να

φθάσει σε έναν προορισμό με το μικρότερο

κόστος καθώς και το κόστος αυτό από τον εαυτό

του μέχρι τον προορισμό

Μπορούν να επιλέξουν μια διαδρομή με

περισσότερα βήματα αν αυτή περιέχει γρήγορα

κανάλια αντί για μια διαδρομή με λιγότερα

βήματα αλλά με αργά κανάλια

Επιλέγουν συνήθως διαδρομές με τα λιγότερα

βήματα

Απαιτούν μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ και

μνήμη (επειδή επεξεργάζονται καθολική

πληροφορία)

Απαιτούν απλούστερο υλικό εξαιτίας των απλών

υπολογισμών που απαιτούνται

Οι ενημερώσεις γίνονται σταδιακά 991251 δεναποστέλλεται ολόκληρος ο πίνακας

δρομολόγησης

Κατά την ενημέρωση στέλνεται ολόκληρος οπίνακας δρομολόγησης

Οι ενημερώσεις προκαλούνται μετά από

συμβάντα δεν είναι περιοδικές

Οι ενημερώσεις γίνονται περιοδικά κάθε 30 ή 90

δευτερόλεπτα

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πολυεκπομπή

(multicast)

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πανεκπομπή

(broadcast)

Οι δρομολογητές έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου μιας περιοχής

Οι δρομολογητές δεν έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου

Δε δημιουργούν βρόγχους δρομολόγησης Μπορεί να εμφανιστούν βρόγχοι δρομολόγησης

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1011

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

10

(χρησιμοποιούνται μηχανισμοί αποφυγής όπως

το max hop count)

Γενικές υποδείξεις

1) Για την απάντηση της εργασίας θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί το υπόδειγμα της εργασίας

(πρότυπο συγγραφής εργασιών) το οποίο θα βρείτε στις ιστοσελίδες της ΣΔΥ50 στη δικτυακή

πύλη του ΕΑΠ Στο υπόδειγμα αυτό

Συμπληρώστε όλα τα στοιχεία με κίτρινο

Αν δεν έχετε απαντήσει σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΔΕΝ ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ983227

Αν απαντήσατε με ελλείψεις σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ ΕΛΛΕΙΠΩΣ983227

2) Η συνεργασία στην ανάλυση της εργασίας επιτρέπεται αλλά πρέπει να αναφερθεί στον ειδικό

χώρο στην πρώτη σελίδα της εργασίας Η συνεργασία δεν πρέπει να οδηγεί σε από κοινού

επίλυση και συγγραφή της εργασίας Η υποβολή κοινών απαντήσεων από διαφορετικούς

φοιτητές που συνεργάστηκαν δεν επιτρέπεται και θεωρείται ως ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ Οι απαντήσεις

ελέγχονται τόσο μεταξύ των φοιτητών του ιδίου τμήματος όσο και μεταξύ φοιτητών

διαφορετικών τμημάτων Η αντιγραφή έχει ως αποτέλεσμα το ΜΗΔΕΝΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΣΥΝΟΛΙΚΑ και την παραπομπή των παραβατών στην Κοσμητεία της Σχολής Θετικών Επιστημών amp

Τεχνολογίας σύμφωνα με τον εσωτερικό κανονισμό του ΕΑΠ

Υποδείξεις983087κανόνες για τη συγγραφή της εργασίας

3) Ο φοιτητής θα πρέπει να στείλει την εργασία με μορφή συμπιεσμένου αρχείου zip ή rar To

όνομα του αρχείου θα είναι SDY50_2ERG_EPITHETO_ONOMAltrar|zipgt Να γίνει χρήση

λατινικών χαρακτήρων για την αποφυγή προβλημάτων Το zip|rar αρχείο θα περιλαμβάνει το

doc αρχείο της εργασίας σας και το Java κώδικα (Netbeans project) του Θέματος 1 (δεν

χρειάζεται να επισυνάψετε το αρχείο 991256measurementstxt991257)

4) Οι απαντήσεις θα πρέπει να σύντομες σαφείς και περιεκτικές Δεν πρέπει να θιχθούν ή να

αναλυθούν θέματα τα οποία δεν θέτει το θέμα ή δεν ερωτούνται Η συμμόρφωση με αυτή την

υπόδειξη αποτελεί μέρος της αξιολόγησης

5) Ο πηγαίος κώδικας του Θέματος 1 θα αξιολογηθεί ως προς το αν υλοποιεί τα βασικά ζητούμενα

της εκφώνησης εκτελείται χωρίς να προκύπτουν σφάλματα λογισμικού (bugs) ακολουθεί

983211καλές αρχές983227 προγραμματισμού (πχ σχολιασμό στοίχιση εύγλωττη ονοματοδοσία

μεταβλητών επαναχρησιμοποίηση κώδικα κλπ)

H εφαρμογή των παραπάνω κανόνων είναι ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΗ και βαθμολογείται σύμφωνα με το

αντίστοιχο κριτήριο αξιολόγησης

Ημερομηνία παράδοσης εργασίας 612013

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1111

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

11

ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ

Page 4: ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 411

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

4

(α) εκτελέστε τη διαδικασία φιλτραρίσματος για σταθερή τιμή του πλήθους σωματιδίων (200) και

για τυπική απόκλιση στη διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας ίση με i) 01 και ii) 2 αντίστοιχακαι εξηγήστε σύντομα το αποτέλεσμα της παραπάνω μεταβολής (~100 λέξεις)

(β) εκτελέστε τη διαδικασία φιλτραρίσματος για σταθερή τιμή της τυπικής απόκλισης στη

διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας (ίση με 1) και για πλήθος σωματιδίων ίσο με i) 2 και ii)

500 αντίστοιχα και εξηγήστε σύντομα το αποτέλεσμα της παραπάνω μεταβολής (~100 λέξεις)

Η υλοποίηση της γραφικής απεικόνισης είναι προαιρετική και πριμοδοτείται με 983085έως και983085 10 μονάδες

(επιπλέον των 30 μονάδων που αντιστοιχούν στο θέμα)

Απάντηση

(α) Όταν η τιμή της τυπικής απόκλισης στη διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας είναι πολύ

μικρή (01) παρατηρούμε ότι το φίλτρο αδυνατεί να παρακολουθήσει τις μεταβολές του

μετρούμενου μεγέθους Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η πρώτη μετρούμενη τιμή είναι

εξακοντισμένη (~60) με αποτέλεσμα η μικρή τιμή απόκλισης να οδηγεί τα σωματίδια στο να

λαμβάνουν αρχικές τιμές πολύ κοντά στο 60 τιμή από την οποία ξεφεύγουν με πολύ αργό ρυθμό

λόγω της πολύ μικρής τιμής τυπικής απόκλισης στη διαδικασία δειγματισμού σημαντικότητας Το

φαινόμενο αυτό απαλείφεται για μεγαλύτερη διασπορά της τυπικής απόκλισης

(β) Όταν ο αριθμός των σωματιδίων είναι μικρός το φίλτρο δε μπορεί να αναπαραστήσει και να

εξερευνήσει εκτενώς το χώρο των δυνατών διανυσμάτων κατάστασης (βλ σελ 369 βιβλίο Krumm)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 511

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

5

καθώς η συμπεριφορά του επηρεάζεται από τη τυχαιότητα δημιουργίας των λίγων σωματιδίων Το

φαινόμενο αυτό αμβλύνεται όσο ο αριθμός των σωματιδίων αυξάνεται

Θέμα 983090 991251 Εντοπισμός θέσης (983089983093 μονάδες)

Ερώτηmicroα Α ndashΜέθοδος Time of Flight (12 microονάδες )

Η απόσταση ενός κόμβου Χ από τους κόμβους Α με συντεταγμένες (0 0) και Β με συντεταγμένες (10

Κm0) υπολογίζεται με τη μέθοδο χρόνου διάδοσης (Time of Flight) Οι κόμβοι Α και Β εκπέμπουν

μηνύματα εντοπισμού τα οποία περιέχουν τη τιμή ρολογιού τους Ο κόμβος Χ λαμβάνει μηνύματα

από τους κόμβους Α και Β και με βάση τις επισυναπτόμενες στα μηνύματα τιμές ρολογιού η

μετρούμενη καθυστέρηση διάδοσης και στις δύο περιπτώσεις είναι ίση με 24109830855

sec Η

επικοινωνία γίνεται με χρήση ραδιοκυμάτων (ταχύτητα διάδοσης 983157=300000000 msec) και η τιμή

ρολογιού μεταξύ Χ και Α Β μπορεί να διαφέρει κατά 109830856 sec το πολύ Να καθοριστεί το σύνολο των

σημείων που αποτελούν πιθανές θέσεις του κόμβου Χ (~300 λέξεις)

Απάντηση 2A

Ο κόμβος Χ λαμβάνει μηνύματα από τον κόμβο Α με χρονική καθυστέρηση 24109830855

sec Ο

υπολογισμός αυτός μπορεί να αφορά είτε α) στη περίπτωση που το ρολόι του Χ είναι κατά 1 μsec

πιο 983211πίσω983227 από του Α είτε β) στη περίπτωση που το ρολόι του Χ είναι κατά 1 μsec πιο 983211μπροστά983227από του Α είτε γ) στη περίπτωση που η διαφορά στις τιμές του ρολογιού είναι κάπου ενδιάμεσα

των παραπάνω

Στη περίπτωση α) ο πραγματικός χρόνος διάδοσης του σήματος είναι 25109830855

sec και η απόσταση

Α983085Χ ίση με S=983157983156 =25109830855 sec 300000000 msec =7500 m Επομένως ο X βρίσκεται επί

περιφέρειας κύκλου με κέντρο το Α και εξίσωση x2+y

2=7500

2

Στη περίπτωση β) ο πραγματικός χρόνος διάδοσης του σήματος είναι 23109830855

sec και η απόσταση

Α983085Χ ίση με 983123=983157983156 =23109830855 sec 300000000 msec =6900 m Επομένως ο X βρίσκεται επί

περιφέρειας κύκλου με κέντρο το Α και εξίσωση x2+y2=69002

Στη γενική περίπτωση ο Χ βρίσκεται εντός κυκλικού δακτυλίου που σχηματίζουν οι παραπάνω δύο

ομόκεντροι κύκλοι πέραν του οποίου δε μπορεί να βρίσκεται ο Χ καθώς η τιμή ρολογιού Χ και Α

μπορεί να διαφέρει κατά 109830856 sec το πολύ Επομένως θα ισχύει x2+y2 le 75002 και x2+y2 ge 69002 =gt

69002 le x2+y2 le 75002 (1)

Επαναλαμβάνοντας την ίδια διαδικασία για το σημείο αναφοράς Β ο Χ βρίσκεται εντός κυκλικού

δακτυλίου που σχηματίζουν οι δύο ομόκεντροι κύκλοι με εξισώσεις (x98308510)2+y2 le 75002 και (x98308510)2+y2

ge 69002

=gt 47609900 le x

2+y

2+2xle 56249900 (2)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 611

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

6

Το σύνολο των σημείων που αποτελούν πιθανές θέσεις του κόμβου Χ είναι τα ζεύγη (xy) τα οποία

ικανοποιούν τις σχέσεις (1) και (2)

Στη περίπτωση που έχει γίνει η θεώρηση ότι τα ρολόγια των Α Β είναι πλήρως συγχρονισμένα η

λύση αποτελεί υποπερίπτωση της παραπάνω Συγκεκριμένα τότε x2+y

2=(x98308510000)

2+y

2=gtx=5000m

Επομένως

x2+y

2=5000

2+y

2=d

2(1) Επίσης d

2isin[6900

27500

2] (2) όπως δείχθηκε παραπάνω Από (1)

(2) προκύπτει ότι 69002983085d

2le y

2le7500

2983085d

2=gt y isin[47545590]cup [98308555909830854754]m Επομένως το Χ

βρίσκεται πάνω σε ένα από τα δύο ευθύγραμμα τμήματα με τετμημένη 5000m και τεταγμένη που

ορίζεται από οποιοδήποτε σημείο στα διαστήματα [47545590]m και [98308555909830854754]m

Ερώτηmicroα B ndashΒελτίωση microεθόδου Time of Flight (3 microονάδες )

Χωρίς να γίνει αλλαγή εξοπλισμού στα σημεία Α Β Χ να προτείνετε έναν απλό τρόπο για τη λύση

του προβλήματος που εισάγει η ακρίβεια συγχρονισμού των ρολογιών της μεθόδου χρόνου

διάδοσης το οποίο φάνηκε στο παραπάνω ερώτημα (~80 λέξεις)

Απάντηση 2B

O πιο απλός τρόπος συνίσταται στην εκπομπή μηνυμάτων εντοπισμού από τον Χ και άμεση

επανεκπομπή τους από τα σημεία Α Β Με τη λήψη στον Χ ενός μηνύματος απόκρισης από πχ τον

Α σε χρόνο 983156 μετά την εκπομπή του από τον Χ ο Χ υπολογίζει την απόσταση του από τον Α ως 983157983156 2

(βλ σελ 293 βιβλίο Krumm) Καθώς στον υπολογισμό δεν εμπλέκεται η τιμή ρολογιού των Α Β δεν

εμφανίζεται το πρόβλημα που εισάγει η απουσία ακρίβειας συγχρονισμού των ρολογιών

Θέμα 983091 991251 Εισαγωγή στα Κατανεμημένα Συστήματα (ΚΣ) (983089983093 μονάδες)

Ερώτημα Α 991251 Πλεονεκτήματα ΚΣ (9 μονάδες)

Να περιγράψετε τρία πλεονεκτήματα που θεωρείτε ότι έχει η επιλογή της διάταξης και χρήσης ενός

ΚΣ έναντι ενός αντίστοιχου πολυεπεξεργαστικού συγκεντρωτικού συστήματος1 (με 39830854 γραμμές το

καθένα) Υπόδειξη Το ερώτημα αυτό απαιτεί αναζήτηση πληροφορίας και πέραν του βιβλίου σας

Απάντηση 3Α

Βέλτιστος λόγος κόστουςεπίδοσης Η κατασκευή ΚΣ είναι πιο οικονομική λύση Τα ΚΣ ως

συνδυασμός ισχυρών μικροεπεξεργαστών χαμηλού κόστους και γρήγορων δικτύων επικοινωνίας

μπορούν να προσφέρουν καλύτερο λόγο κόστουςεπίδοσης σε σχέση με τα πολυεπεξεργαστικά

συγκεντρωτικά συστήματα

1 Τα πολυεπεξεργαστικά συγκεντρωτικά συστήmicroατα συνήθως αναφέρονται ως παράλληλα συστήmicroατα ή

συστήmicroατα ισχυρής σύζευξης (tightly-coupled systems) ή πολυεπεξεργαστικά συστήmicroατα κοινής microνήmicroης

(shared-memory multiprocessor systems)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 711

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

7

Υψηλότερη αξιοπιστία Ένα ΚΣ μπορεί να επιδείξει υψηλότερη αξιοπιστία καθώς εάν ένα μικρό

ποσοστό των συστατικών του καταρρεύσει το υπόλοιπο σύστημα μπορεί να συνεχίσειανεπηρέαστο τη λειτουργία του Επιπλέον η γεωγραφική διασπορά των επεξεργαστών και άλλων

πόρων ενός ΚΣ περιορίζει το μέγεθος της αποτυχίας σε περίπτωση φυσικών καταστροφών

Σταδιακή ανάπτυξη Ένα καλά σχεδιασμένο ΚΣ επιτρέπει τη σταδιακή ανάπτυξη και επέκτασή του

καθώς μπορούμε εύκολα να προσθέσουμε νέους πόρους (τόσο υλικό όσο και λογισμικό) στο

σύστημα Η επέκταση αυτή γίνεται σταδιακά όταν παραστεί ανάγκη είτε για να αυξήσουμε την

επεξεργαστική του ισχύ είτε για να επεκτείνουμε τη λειτουργικότητά του Αντίθετα η επέκταση

ενός συγκεντρωτικού συστήματος είναι πολύ περισσότερο δύσκολη απότομη και δαπανηρή

Ευελιξία Σε ένα συγκεντρωτικό σύστημα οι χρήστες πρέπει να εκτελέσουν όλους τους τύπους

υπολογισμών στο μόνο διαθέσιμο υπολογιστή Αντίθετα ένα ΚΣ μπορεί να αποτελείται από ένα

σύνολο ετερογενών υπολογιστών οπότε σε αυτή την περίπτωση μπορεί να επιλεγεί ο πιο

κατάλληλος υπολογιστής ανάλογα με τη φύση της εργασίας ενός χρήστη

Ερώτημα Β 991251 Προβλήματα ΚΣ (6 μονάδες)

Η κατασκευή των ΚΣ σε ορισμένες περιπτώσεις συνοδεύεται από κάποια προβλήματα που θα

πρέπει να αντιμετωπιστούν Να περιγράψετε τρία τέτοια προβλήματα (με 29830853 γραμμές το καθένα)

Απάντηση 3Β

bull Η σχεδίαση η υλοποίηση και η χρήση ΚΣ παρουσιάζουν μεγαλύτερη πολυπλοκότητα σε σχέση

με τις αντίστοιχες δραστηριότητες για τα συγκεντρωτικά συστήματα Έτσι δημιουργείται η

ανάγκη για την κατασκευή ειδικού λογισμικού για την υποστήριξη της ανάπτυξης ΚΣ

bull Η αξιόπιστη λειτουργία ενός ΚΣ εξαρτάται από το δίκτυο το οποίο όμως μπορεί να χάσει

μηνύματα ή να παρουσιάσει συμφόρηση Η αύξηση της αξιοπιστίας του δικτύου μπορεί να είναι

δύσκολη και δαπανηρή

bull Το θέμα της ασφάλειας αποκτά μεγαλύτερη βαρύτητα καθώς η δυνατότητα της εύκολης και

από οποιοδήποτε σημείο προσπέλασης των δεδομένων δημιουργεί πρόσθετα και πιο σύνθετα

προβλήματα ασφάλειας

bull

Η διαχείριση ενός ΚΣ απαιτεί μεγαλύτερη προσπάθεια (σε σχέση με αυτή ενός συγκεντρωτικού

συστήματος) λόγω της παρουσίας πολλών διαφορετικών δικτύων ΗΥ

bull Τα ΚΣ παρουσιάζουν πιο απρόβλεπτη συμπεριφορά καθώς ο χρόνος απόκρισής τους εξαρτάται

από την οργάνωση του συστήματος και το φορτίο του δικτύου

bull

Δημιουργείται η ανάγκη για την αντιμετώπιση πολλαπλών σημείων αστοχίας που αφορούν στο

υλικό στο λογισμικό και στο δίκτυο

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 811

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

8

Μπορούν να αναφερθούν επίσης οι προκλήσεις των κατανεμημένων συστημάτων που

περιγράφονται στην ενότητα 15 του βιβλίου σας (983211Distributed Systems Concepts and Design983227Coulouris et al)

Θέμα 983092 991251 Δικτύωση και Διαδικτύωση (983091983088 μονάδες)

Ερώτημα Α 991251 Τμηματοποίηση μηνυμάτων (16 μονάδες)

Στα δίκτυα μεταγωγής πακέτων πριν την αποστολή μεγάλων αρχείων (πχ μια εικόνα ή ένα αρχείο

μουσικής) γίνεται τμηματοποίηση του αρχικού μηνύματος σε μικρότερα πακέτα τα οποία

αποστέλλονται στο δίκτυο Ο παραλήπτης θα πρέπει να συναρμολογήσει το αρχείο από τα

ληφθέντα πακέτα Αυτή η διαδικασία αναφέρεται ως τμηματοποίηση μηνύματος Θεωρείστε ένα

μήνυμα (λχ ένα αρχείο) μεγέθους 16x106 bits που θα πρέπει να σταλεί από έναν σταθμό Α

(αποστολέας) σε έναν σταθμό Β (παραλήπτης) με 2 ενδιάμεσους δρομολογητές λογικής store983085and983085

forward Κάθε κανάλι ζεύξης στη διαδρομή από τον Α στον Β είναι 2 Mbps ενώ αγνοούμε άλλες

καθυστερήσεις (διάδοσης ουρών και επεξεργασίας στον δρομολογητή) Αγνοούμε επίσης το

ζήτημα των επικεφαλίδων στο μήνυμα και στα επιμέρους πακέτα

i) Υποθέτουμε ότι στέλνουμε το αρχείο από τον Α στον Β χωρίς τμηματοποίηση Ποιος είναι ο

χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Ποιος είναι ο χρόνος για

να φθάσει το μήνυμα από983085άκρο983085σε983085άκρο

ii) Στη συνέχεια υποθέτουμε ότι το αρχείο τμηματοποιείται σε 8000 πακέτα Ποιος είναι ο χρόνος

για να φθάσει το πρώτο πακέτο από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Σε πόσο χρόνο από την

έναρξη της αποστολής του αρχείου θα φθάσει το δεύτερο πακέτο στον πρώτο δρομολογητή Πού

θα βρίσκεται εκείνη τη στιγμή το πρώτο πακέτο

iii) Ποιος είναι ο χρόνος για να φθάσει όλο το αρχείο από τον Α στον Β όταν χρησιμοποιούμε

τμηματοποίηση Συγκρίνετε αυτόν τον χρόνο με τον χρόνο που υπολογίσατε στο υποερώτημα i)

και σχολιάστε

iv) Αναφέρετε δύο μειονεκτήματα της τμηματοποίησης

Απάντηση 4Α

i) Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 16x10

6 2 x10

6 = 8 sec

Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον B = 8 sec x 3 βήματα = 24 sec

ii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 2x103 2 x106 = 1 msec

Χρόνος για να φθάσει το 2ο πακέτο από τον Α στον 1

ο δρομολογητή = 2 x 1 ms = 2 msec

Τη χρονική στιγμή που το 2ο πακέτο φθάνει στον 1

ο δρομολογητή το 1

ο πακέτο θα φθάνει στον

2ο δρομολογητή

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 911

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

9

iii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον Β = 1 msec x 3 βήματα = 3 msec

Μετά από αυτόν τον χρόνο κάθε 1 msec θα φθάνει κι ένα νέο πακέτο ΣυνεπώςΧρόνος για να φθάσει το 8000

ο πακέτο από τον Α στον Β = 3 msec + (1 msec x 7999) = 8002 sec

Ο χρόνος αποστολής με την τμηματοποίηση είναι σημαντικά μικρότερος στο ένα τρίτο

iv)

Πιθανά μειονεκτήματα της τμηματοποίησης είναι

α) Τα πακέτα θα πρέπει να μπουν στη σωστή σειρά στον παραλήπτη

β) Μεγαλύτερη επιβάρυνση λόγω επικεφαλίδων σε κάθε πακέτο που αποστέλλεται Συνήθως το

μέγεθος των επικεφαλίδων είναι το ίδιο ανεξάρτητα από το μέγεθος των πακέτων

Ερώτημα B 991251 Αλγόριθμοι δρομολόγησης (14 μονάδες)

Περιγράψτε τέσσερις διαφορές μεταξύ των αλγορίθμων κατάστασης ζεύξης (link983085state) και τωναλγορίθμων διανύσματος απόστασης (distance983085vector) To μήκος της απάντησης να μην ξεπερνά τις

150 λέξεις

Απάντηση 4Β

Μπορούν να αναφερθούν κάποια από τα ακόλουθα

Αλγόριθμοι κατάστασης ζεύξης Αλγόριθμοι διανύσματος απόστασης

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού

βασιζόμενοι σε μια καθολική και ολοκληρωμένη

γνώση για το δίκτυο

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού με έναν

επαναληπτικό και κατανεμημένο τρόπο Ένας

κόμβος γνωρίζει μόνον τους γείτονές του μετους οποίους μπορεί να επικοινωνήσει για να

φθάσει σε έναν προορισμό με το μικρότερο

κόστος καθώς και το κόστος αυτό από τον εαυτό

του μέχρι τον προορισμό

Μπορούν να επιλέξουν μια διαδρομή με

περισσότερα βήματα αν αυτή περιέχει γρήγορα

κανάλια αντί για μια διαδρομή με λιγότερα

βήματα αλλά με αργά κανάλια

Επιλέγουν συνήθως διαδρομές με τα λιγότερα

βήματα

Απαιτούν μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ και

μνήμη (επειδή επεξεργάζονται καθολική

πληροφορία)

Απαιτούν απλούστερο υλικό εξαιτίας των απλών

υπολογισμών που απαιτούνται

Οι ενημερώσεις γίνονται σταδιακά 991251 δεναποστέλλεται ολόκληρος ο πίνακας

δρομολόγησης

Κατά την ενημέρωση στέλνεται ολόκληρος οπίνακας δρομολόγησης

Οι ενημερώσεις προκαλούνται μετά από

συμβάντα δεν είναι περιοδικές

Οι ενημερώσεις γίνονται περιοδικά κάθε 30 ή 90

δευτερόλεπτα

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πολυεκπομπή

(multicast)

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πανεκπομπή

(broadcast)

Οι δρομολογητές έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου μιας περιοχής

Οι δρομολογητές δεν έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου

Δε δημιουργούν βρόγχους δρομολόγησης Μπορεί να εμφανιστούν βρόγχοι δρομολόγησης

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1011

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

10

(χρησιμοποιούνται μηχανισμοί αποφυγής όπως

το max hop count)

Γενικές υποδείξεις

1) Για την απάντηση της εργασίας θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί το υπόδειγμα της εργασίας

(πρότυπο συγγραφής εργασιών) το οποίο θα βρείτε στις ιστοσελίδες της ΣΔΥ50 στη δικτυακή

πύλη του ΕΑΠ Στο υπόδειγμα αυτό

Συμπληρώστε όλα τα στοιχεία με κίτρινο

Αν δεν έχετε απαντήσει σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΔΕΝ ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ983227

Αν απαντήσατε με ελλείψεις σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ ΕΛΛΕΙΠΩΣ983227

2) Η συνεργασία στην ανάλυση της εργασίας επιτρέπεται αλλά πρέπει να αναφερθεί στον ειδικό

χώρο στην πρώτη σελίδα της εργασίας Η συνεργασία δεν πρέπει να οδηγεί σε από κοινού

επίλυση και συγγραφή της εργασίας Η υποβολή κοινών απαντήσεων από διαφορετικούς

φοιτητές που συνεργάστηκαν δεν επιτρέπεται και θεωρείται ως ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ Οι απαντήσεις

ελέγχονται τόσο μεταξύ των φοιτητών του ιδίου τμήματος όσο και μεταξύ φοιτητών

διαφορετικών τμημάτων Η αντιγραφή έχει ως αποτέλεσμα το ΜΗΔΕΝΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΣΥΝΟΛΙΚΑ και την παραπομπή των παραβατών στην Κοσμητεία της Σχολής Θετικών Επιστημών amp

Τεχνολογίας σύμφωνα με τον εσωτερικό κανονισμό του ΕΑΠ

Υποδείξεις983087κανόνες για τη συγγραφή της εργασίας

3) Ο φοιτητής θα πρέπει να στείλει την εργασία με μορφή συμπιεσμένου αρχείου zip ή rar To

όνομα του αρχείου θα είναι SDY50_2ERG_EPITHETO_ONOMAltrar|zipgt Να γίνει χρήση

λατινικών χαρακτήρων για την αποφυγή προβλημάτων Το zip|rar αρχείο θα περιλαμβάνει το

doc αρχείο της εργασίας σας και το Java κώδικα (Netbeans project) του Θέματος 1 (δεν

χρειάζεται να επισυνάψετε το αρχείο 991256measurementstxt991257)

4) Οι απαντήσεις θα πρέπει να σύντομες σαφείς και περιεκτικές Δεν πρέπει να θιχθούν ή να

αναλυθούν θέματα τα οποία δεν θέτει το θέμα ή δεν ερωτούνται Η συμμόρφωση με αυτή την

υπόδειξη αποτελεί μέρος της αξιολόγησης

5) Ο πηγαίος κώδικας του Θέματος 1 θα αξιολογηθεί ως προς το αν υλοποιεί τα βασικά ζητούμενα

της εκφώνησης εκτελείται χωρίς να προκύπτουν σφάλματα λογισμικού (bugs) ακολουθεί

983211καλές αρχές983227 προγραμματισμού (πχ σχολιασμό στοίχιση εύγλωττη ονοματοδοσία

μεταβλητών επαναχρησιμοποίηση κώδικα κλπ)

H εφαρμογή των παραπάνω κανόνων είναι ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΗ και βαθμολογείται σύμφωνα με το

αντίστοιχο κριτήριο αξιολόγησης

Ημερομηνία παράδοσης εργασίας 612013

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1111

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

11

ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ

Page 5: ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 511

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

5

καθώς η συμπεριφορά του επηρεάζεται από τη τυχαιότητα δημιουργίας των λίγων σωματιδίων Το

φαινόμενο αυτό αμβλύνεται όσο ο αριθμός των σωματιδίων αυξάνεται

Θέμα 983090 991251 Εντοπισμός θέσης (983089983093 μονάδες)

Ερώτηmicroα Α ndashΜέθοδος Time of Flight (12 microονάδες )

Η απόσταση ενός κόμβου Χ από τους κόμβους Α με συντεταγμένες (0 0) και Β με συντεταγμένες (10

Κm0) υπολογίζεται με τη μέθοδο χρόνου διάδοσης (Time of Flight) Οι κόμβοι Α και Β εκπέμπουν

μηνύματα εντοπισμού τα οποία περιέχουν τη τιμή ρολογιού τους Ο κόμβος Χ λαμβάνει μηνύματα

από τους κόμβους Α και Β και με βάση τις επισυναπτόμενες στα μηνύματα τιμές ρολογιού η

μετρούμενη καθυστέρηση διάδοσης και στις δύο περιπτώσεις είναι ίση με 24109830855

sec Η

επικοινωνία γίνεται με χρήση ραδιοκυμάτων (ταχύτητα διάδοσης 983157=300000000 msec) και η τιμή

ρολογιού μεταξύ Χ και Α Β μπορεί να διαφέρει κατά 109830856 sec το πολύ Να καθοριστεί το σύνολο των

σημείων που αποτελούν πιθανές θέσεις του κόμβου Χ (~300 λέξεις)

Απάντηση 2A

Ο κόμβος Χ λαμβάνει μηνύματα από τον κόμβο Α με χρονική καθυστέρηση 24109830855

sec Ο

υπολογισμός αυτός μπορεί να αφορά είτε α) στη περίπτωση που το ρολόι του Χ είναι κατά 1 μsec

πιο 983211πίσω983227 από του Α είτε β) στη περίπτωση που το ρολόι του Χ είναι κατά 1 μsec πιο 983211μπροστά983227από του Α είτε γ) στη περίπτωση που η διαφορά στις τιμές του ρολογιού είναι κάπου ενδιάμεσα

των παραπάνω

Στη περίπτωση α) ο πραγματικός χρόνος διάδοσης του σήματος είναι 25109830855

sec και η απόσταση

Α983085Χ ίση με S=983157983156 =25109830855 sec 300000000 msec =7500 m Επομένως ο X βρίσκεται επί

περιφέρειας κύκλου με κέντρο το Α και εξίσωση x2+y

2=7500

2

Στη περίπτωση β) ο πραγματικός χρόνος διάδοσης του σήματος είναι 23109830855

sec και η απόσταση

Α983085Χ ίση με 983123=983157983156 =23109830855 sec 300000000 msec =6900 m Επομένως ο X βρίσκεται επί

περιφέρειας κύκλου με κέντρο το Α και εξίσωση x2+y2=69002

Στη γενική περίπτωση ο Χ βρίσκεται εντός κυκλικού δακτυλίου που σχηματίζουν οι παραπάνω δύο

ομόκεντροι κύκλοι πέραν του οποίου δε μπορεί να βρίσκεται ο Χ καθώς η τιμή ρολογιού Χ και Α

μπορεί να διαφέρει κατά 109830856 sec το πολύ Επομένως θα ισχύει x2+y2 le 75002 και x2+y2 ge 69002 =gt

69002 le x2+y2 le 75002 (1)

Επαναλαμβάνοντας την ίδια διαδικασία για το σημείο αναφοράς Β ο Χ βρίσκεται εντός κυκλικού

δακτυλίου που σχηματίζουν οι δύο ομόκεντροι κύκλοι με εξισώσεις (x98308510)2+y2 le 75002 και (x98308510)2+y2

ge 69002

=gt 47609900 le x

2+y

2+2xle 56249900 (2)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 611

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

6

Το σύνολο των σημείων που αποτελούν πιθανές θέσεις του κόμβου Χ είναι τα ζεύγη (xy) τα οποία

ικανοποιούν τις σχέσεις (1) και (2)

Στη περίπτωση που έχει γίνει η θεώρηση ότι τα ρολόγια των Α Β είναι πλήρως συγχρονισμένα η

λύση αποτελεί υποπερίπτωση της παραπάνω Συγκεκριμένα τότε x2+y

2=(x98308510000)

2+y

2=gtx=5000m

Επομένως

x2+y

2=5000

2+y

2=d

2(1) Επίσης d

2isin[6900

27500

2] (2) όπως δείχθηκε παραπάνω Από (1)

(2) προκύπτει ότι 69002983085d

2le y

2le7500

2983085d

2=gt y isin[47545590]cup [98308555909830854754]m Επομένως το Χ

βρίσκεται πάνω σε ένα από τα δύο ευθύγραμμα τμήματα με τετμημένη 5000m και τεταγμένη που

ορίζεται από οποιοδήποτε σημείο στα διαστήματα [47545590]m και [98308555909830854754]m

Ερώτηmicroα B ndashΒελτίωση microεθόδου Time of Flight (3 microονάδες )

Χωρίς να γίνει αλλαγή εξοπλισμού στα σημεία Α Β Χ να προτείνετε έναν απλό τρόπο για τη λύση

του προβλήματος που εισάγει η ακρίβεια συγχρονισμού των ρολογιών της μεθόδου χρόνου

διάδοσης το οποίο φάνηκε στο παραπάνω ερώτημα (~80 λέξεις)

Απάντηση 2B

O πιο απλός τρόπος συνίσταται στην εκπομπή μηνυμάτων εντοπισμού από τον Χ και άμεση

επανεκπομπή τους από τα σημεία Α Β Με τη λήψη στον Χ ενός μηνύματος απόκρισης από πχ τον

Α σε χρόνο 983156 μετά την εκπομπή του από τον Χ ο Χ υπολογίζει την απόσταση του από τον Α ως 983157983156 2

(βλ σελ 293 βιβλίο Krumm) Καθώς στον υπολογισμό δεν εμπλέκεται η τιμή ρολογιού των Α Β δεν

εμφανίζεται το πρόβλημα που εισάγει η απουσία ακρίβειας συγχρονισμού των ρολογιών

Θέμα 983091 991251 Εισαγωγή στα Κατανεμημένα Συστήματα (ΚΣ) (983089983093 μονάδες)

Ερώτημα Α 991251 Πλεονεκτήματα ΚΣ (9 μονάδες)

Να περιγράψετε τρία πλεονεκτήματα που θεωρείτε ότι έχει η επιλογή της διάταξης και χρήσης ενός

ΚΣ έναντι ενός αντίστοιχου πολυεπεξεργαστικού συγκεντρωτικού συστήματος1 (με 39830854 γραμμές το

καθένα) Υπόδειξη Το ερώτημα αυτό απαιτεί αναζήτηση πληροφορίας και πέραν του βιβλίου σας

Απάντηση 3Α

Βέλτιστος λόγος κόστουςεπίδοσης Η κατασκευή ΚΣ είναι πιο οικονομική λύση Τα ΚΣ ως

συνδυασμός ισχυρών μικροεπεξεργαστών χαμηλού κόστους και γρήγορων δικτύων επικοινωνίας

μπορούν να προσφέρουν καλύτερο λόγο κόστουςεπίδοσης σε σχέση με τα πολυεπεξεργαστικά

συγκεντρωτικά συστήματα

1 Τα πολυεπεξεργαστικά συγκεντρωτικά συστήmicroατα συνήθως αναφέρονται ως παράλληλα συστήmicroατα ή

συστήmicroατα ισχυρής σύζευξης (tightly-coupled systems) ή πολυεπεξεργαστικά συστήmicroατα κοινής microνήmicroης

(shared-memory multiprocessor systems)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 711

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

7

Υψηλότερη αξιοπιστία Ένα ΚΣ μπορεί να επιδείξει υψηλότερη αξιοπιστία καθώς εάν ένα μικρό

ποσοστό των συστατικών του καταρρεύσει το υπόλοιπο σύστημα μπορεί να συνεχίσειανεπηρέαστο τη λειτουργία του Επιπλέον η γεωγραφική διασπορά των επεξεργαστών και άλλων

πόρων ενός ΚΣ περιορίζει το μέγεθος της αποτυχίας σε περίπτωση φυσικών καταστροφών

Σταδιακή ανάπτυξη Ένα καλά σχεδιασμένο ΚΣ επιτρέπει τη σταδιακή ανάπτυξη και επέκτασή του

καθώς μπορούμε εύκολα να προσθέσουμε νέους πόρους (τόσο υλικό όσο και λογισμικό) στο

σύστημα Η επέκταση αυτή γίνεται σταδιακά όταν παραστεί ανάγκη είτε για να αυξήσουμε την

επεξεργαστική του ισχύ είτε για να επεκτείνουμε τη λειτουργικότητά του Αντίθετα η επέκταση

ενός συγκεντρωτικού συστήματος είναι πολύ περισσότερο δύσκολη απότομη και δαπανηρή

Ευελιξία Σε ένα συγκεντρωτικό σύστημα οι χρήστες πρέπει να εκτελέσουν όλους τους τύπους

υπολογισμών στο μόνο διαθέσιμο υπολογιστή Αντίθετα ένα ΚΣ μπορεί να αποτελείται από ένα

σύνολο ετερογενών υπολογιστών οπότε σε αυτή την περίπτωση μπορεί να επιλεγεί ο πιο

κατάλληλος υπολογιστής ανάλογα με τη φύση της εργασίας ενός χρήστη

Ερώτημα Β 991251 Προβλήματα ΚΣ (6 μονάδες)

Η κατασκευή των ΚΣ σε ορισμένες περιπτώσεις συνοδεύεται από κάποια προβλήματα που θα

πρέπει να αντιμετωπιστούν Να περιγράψετε τρία τέτοια προβλήματα (με 29830853 γραμμές το καθένα)

Απάντηση 3Β

bull Η σχεδίαση η υλοποίηση και η χρήση ΚΣ παρουσιάζουν μεγαλύτερη πολυπλοκότητα σε σχέση

με τις αντίστοιχες δραστηριότητες για τα συγκεντρωτικά συστήματα Έτσι δημιουργείται η

ανάγκη για την κατασκευή ειδικού λογισμικού για την υποστήριξη της ανάπτυξης ΚΣ

bull Η αξιόπιστη λειτουργία ενός ΚΣ εξαρτάται από το δίκτυο το οποίο όμως μπορεί να χάσει

μηνύματα ή να παρουσιάσει συμφόρηση Η αύξηση της αξιοπιστίας του δικτύου μπορεί να είναι

δύσκολη και δαπανηρή

bull Το θέμα της ασφάλειας αποκτά μεγαλύτερη βαρύτητα καθώς η δυνατότητα της εύκολης και

από οποιοδήποτε σημείο προσπέλασης των δεδομένων δημιουργεί πρόσθετα και πιο σύνθετα

προβλήματα ασφάλειας

bull

Η διαχείριση ενός ΚΣ απαιτεί μεγαλύτερη προσπάθεια (σε σχέση με αυτή ενός συγκεντρωτικού

συστήματος) λόγω της παρουσίας πολλών διαφορετικών δικτύων ΗΥ

bull Τα ΚΣ παρουσιάζουν πιο απρόβλεπτη συμπεριφορά καθώς ο χρόνος απόκρισής τους εξαρτάται

από την οργάνωση του συστήματος και το φορτίο του δικτύου

bull

Δημιουργείται η ανάγκη για την αντιμετώπιση πολλαπλών σημείων αστοχίας που αφορούν στο

υλικό στο λογισμικό και στο δίκτυο

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 811

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

8

Μπορούν να αναφερθούν επίσης οι προκλήσεις των κατανεμημένων συστημάτων που

περιγράφονται στην ενότητα 15 του βιβλίου σας (983211Distributed Systems Concepts and Design983227Coulouris et al)

Θέμα 983092 991251 Δικτύωση και Διαδικτύωση (983091983088 μονάδες)

Ερώτημα Α 991251 Τμηματοποίηση μηνυμάτων (16 μονάδες)

Στα δίκτυα μεταγωγής πακέτων πριν την αποστολή μεγάλων αρχείων (πχ μια εικόνα ή ένα αρχείο

μουσικής) γίνεται τμηματοποίηση του αρχικού μηνύματος σε μικρότερα πακέτα τα οποία

αποστέλλονται στο δίκτυο Ο παραλήπτης θα πρέπει να συναρμολογήσει το αρχείο από τα

ληφθέντα πακέτα Αυτή η διαδικασία αναφέρεται ως τμηματοποίηση μηνύματος Θεωρείστε ένα

μήνυμα (λχ ένα αρχείο) μεγέθους 16x106 bits που θα πρέπει να σταλεί από έναν σταθμό Α

(αποστολέας) σε έναν σταθμό Β (παραλήπτης) με 2 ενδιάμεσους δρομολογητές λογικής store983085and983085

forward Κάθε κανάλι ζεύξης στη διαδρομή από τον Α στον Β είναι 2 Mbps ενώ αγνοούμε άλλες

καθυστερήσεις (διάδοσης ουρών και επεξεργασίας στον δρομολογητή) Αγνοούμε επίσης το

ζήτημα των επικεφαλίδων στο μήνυμα και στα επιμέρους πακέτα

i) Υποθέτουμε ότι στέλνουμε το αρχείο από τον Α στον Β χωρίς τμηματοποίηση Ποιος είναι ο

χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Ποιος είναι ο χρόνος για

να φθάσει το μήνυμα από983085άκρο983085σε983085άκρο

ii) Στη συνέχεια υποθέτουμε ότι το αρχείο τμηματοποιείται σε 8000 πακέτα Ποιος είναι ο χρόνος

για να φθάσει το πρώτο πακέτο από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Σε πόσο χρόνο από την

έναρξη της αποστολής του αρχείου θα φθάσει το δεύτερο πακέτο στον πρώτο δρομολογητή Πού

θα βρίσκεται εκείνη τη στιγμή το πρώτο πακέτο

iii) Ποιος είναι ο χρόνος για να φθάσει όλο το αρχείο από τον Α στον Β όταν χρησιμοποιούμε

τμηματοποίηση Συγκρίνετε αυτόν τον χρόνο με τον χρόνο που υπολογίσατε στο υποερώτημα i)

και σχολιάστε

iv) Αναφέρετε δύο μειονεκτήματα της τμηματοποίησης

Απάντηση 4Α

i) Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 16x10

6 2 x10

6 = 8 sec

Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον B = 8 sec x 3 βήματα = 24 sec

ii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 2x103 2 x106 = 1 msec

Χρόνος για να φθάσει το 2ο πακέτο από τον Α στον 1

ο δρομολογητή = 2 x 1 ms = 2 msec

Τη χρονική στιγμή που το 2ο πακέτο φθάνει στον 1

ο δρομολογητή το 1

ο πακέτο θα φθάνει στον

2ο δρομολογητή

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 911

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

9

iii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον Β = 1 msec x 3 βήματα = 3 msec

Μετά από αυτόν τον χρόνο κάθε 1 msec θα φθάνει κι ένα νέο πακέτο ΣυνεπώςΧρόνος για να φθάσει το 8000

ο πακέτο από τον Α στον Β = 3 msec + (1 msec x 7999) = 8002 sec

Ο χρόνος αποστολής με την τμηματοποίηση είναι σημαντικά μικρότερος στο ένα τρίτο

iv)

Πιθανά μειονεκτήματα της τμηματοποίησης είναι

α) Τα πακέτα θα πρέπει να μπουν στη σωστή σειρά στον παραλήπτη

β) Μεγαλύτερη επιβάρυνση λόγω επικεφαλίδων σε κάθε πακέτο που αποστέλλεται Συνήθως το

μέγεθος των επικεφαλίδων είναι το ίδιο ανεξάρτητα από το μέγεθος των πακέτων

Ερώτημα B 991251 Αλγόριθμοι δρομολόγησης (14 μονάδες)

Περιγράψτε τέσσερις διαφορές μεταξύ των αλγορίθμων κατάστασης ζεύξης (link983085state) και τωναλγορίθμων διανύσματος απόστασης (distance983085vector) To μήκος της απάντησης να μην ξεπερνά τις

150 λέξεις

Απάντηση 4Β

Μπορούν να αναφερθούν κάποια από τα ακόλουθα

Αλγόριθμοι κατάστασης ζεύξης Αλγόριθμοι διανύσματος απόστασης

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού

βασιζόμενοι σε μια καθολική και ολοκληρωμένη

γνώση για το δίκτυο

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού με έναν

επαναληπτικό και κατανεμημένο τρόπο Ένας

κόμβος γνωρίζει μόνον τους γείτονές του μετους οποίους μπορεί να επικοινωνήσει για να

φθάσει σε έναν προορισμό με το μικρότερο

κόστος καθώς και το κόστος αυτό από τον εαυτό

του μέχρι τον προορισμό

Μπορούν να επιλέξουν μια διαδρομή με

περισσότερα βήματα αν αυτή περιέχει γρήγορα

κανάλια αντί για μια διαδρομή με λιγότερα

βήματα αλλά με αργά κανάλια

Επιλέγουν συνήθως διαδρομές με τα λιγότερα

βήματα

Απαιτούν μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ και

μνήμη (επειδή επεξεργάζονται καθολική

πληροφορία)

Απαιτούν απλούστερο υλικό εξαιτίας των απλών

υπολογισμών που απαιτούνται

Οι ενημερώσεις γίνονται σταδιακά 991251 δεναποστέλλεται ολόκληρος ο πίνακας

δρομολόγησης

Κατά την ενημέρωση στέλνεται ολόκληρος οπίνακας δρομολόγησης

Οι ενημερώσεις προκαλούνται μετά από

συμβάντα δεν είναι περιοδικές

Οι ενημερώσεις γίνονται περιοδικά κάθε 30 ή 90

δευτερόλεπτα

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πολυεκπομπή

(multicast)

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πανεκπομπή

(broadcast)

Οι δρομολογητές έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου μιας περιοχής

Οι δρομολογητές δεν έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου

Δε δημιουργούν βρόγχους δρομολόγησης Μπορεί να εμφανιστούν βρόγχοι δρομολόγησης

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1011

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

10

(χρησιμοποιούνται μηχανισμοί αποφυγής όπως

το max hop count)

Γενικές υποδείξεις

1) Για την απάντηση της εργασίας θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί το υπόδειγμα της εργασίας

(πρότυπο συγγραφής εργασιών) το οποίο θα βρείτε στις ιστοσελίδες της ΣΔΥ50 στη δικτυακή

πύλη του ΕΑΠ Στο υπόδειγμα αυτό

Συμπληρώστε όλα τα στοιχεία με κίτρινο

Αν δεν έχετε απαντήσει σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΔΕΝ ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ983227

Αν απαντήσατε με ελλείψεις σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ ΕΛΛΕΙΠΩΣ983227

2) Η συνεργασία στην ανάλυση της εργασίας επιτρέπεται αλλά πρέπει να αναφερθεί στον ειδικό

χώρο στην πρώτη σελίδα της εργασίας Η συνεργασία δεν πρέπει να οδηγεί σε από κοινού

επίλυση και συγγραφή της εργασίας Η υποβολή κοινών απαντήσεων από διαφορετικούς

φοιτητές που συνεργάστηκαν δεν επιτρέπεται και θεωρείται ως ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ Οι απαντήσεις

ελέγχονται τόσο μεταξύ των φοιτητών του ιδίου τμήματος όσο και μεταξύ φοιτητών

διαφορετικών τμημάτων Η αντιγραφή έχει ως αποτέλεσμα το ΜΗΔΕΝΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΣΥΝΟΛΙΚΑ και την παραπομπή των παραβατών στην Κοσμητεία της Σχολής Θετικών Επιστημών amp

Τεχνολογίας σύμφωνα με τον εσωτερικό κανονισμό του ΕΑΠ

Υποδείξεις983087κανόνες για τη συγγραφή της εργασίας

3) Ο φοιτητής θα πρέπει να στείλει την εργασία με μορφή συμπιεσμένου αρχείου zip ή rar To

όνομα του αρχείου θα είναι SDY50_2ERG_EPITHETO_ONOMAltrar|zipgt Να γίνει χρήση

λατινικών χαρακτήρων για την αποφυγή προβλημάτων Το zip|rar αρχείο θα περιλαμβάνει το

doc αρχείο της εργασίας σας και το Java κώδικα (Netbeans project) του Θέματος 1 (δεν

χρειάζεται να επισυνάψετε το αρχείο 991256measurementstxt991257)

4) Οι απαντήσεις θα πρέπει να σύντομες σαφείς και περιεκτικές Δεν πρέπει να θιχθούν ή να

αναλυθούν θέματα τα οποία δεν θέτει το θέμα ή δεν ερωτούνται Η συμμόρφωση με αυτή την

υπόδειξη αποτελεί μέρος της αξιολόγησης

5) Ο πηγαίος κώδικας του Θέματος 1 θα αξιολογηθεί ως προς το αν υλοποιεί τα βασικά ζητούμενα

της εκφώνησης εκτελείται χωρίς να προκύπτουν σφάλματα λογισμικού (bugs) ακολουθεί

983211καλές αρχές983227 προγραμματισμού (πχ σχολιασμό στοίχιση εύγλωττη ονοματοδοσία

μεταβλητών επαναχρησιμοποίηση κώδικα κλπ)

H εφαρμογή των παραπάνω κανόνων είναι ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΗ και βαθμολογείται σύμφωνα με το

αντίστοιχο κριτήριο αξιολόγησης

Ημερομηνία παράδοσης εργασίας 612013

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1111

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

11

ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ

Page 6: ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 611

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

6

Το σύνολο των σημείων που αποτελούν πιθανές θέσεις του κόμβου Χ είναι τα ζεύγη (xy) τα οποία

ικανοποιούν τις σχέσεις (1) και (2)

Στη περίπτωση που έχει γίνει η θεώρηση ότι τα ρολόγια των Α Β είναι πλήρως συγχρονισμένα η

λύση αποτελεί υποπερίπτωση της παραπάνω Συγκεκριμένα τότε x2+y

2=(x98308510000)

2+y

2=gtx=5000m

Επομένως

x2+y

2=5000

2+y

2=d

2(1) Επίσης d

2isin[6900

27500

2] (2) όπως δείχθηκε παραπάνω Από (1)

(2) προκύπτει ότι 69002983085d

2le y

2le7500

2983085d

2=gt y isin[47545590]cup [98308555909830854754]m Επομένως το Χ

βρίσκεται πάνω σε ένα από τα δύο ευθύγραμμα τμήματα με τετμημένη 5000m και τεταγμένη που

ορίζεται από οποιοδήποτε σημείο στα διαστήματα [47545590]m και [98308555909830854754]m

Ερώτηmicroα B ndashΒελτίωση microεθόδου Time of Flight (3 microονάδες )

Χωρίς να γίνει αλλαγή εξοπλισμού στα σημεία Α Β Χ να προτείνετε έναν απλό τρόπο για τη λύση

του προβλήματος που εισάγει η ακρίβεια συγχρονισμού των ρολογιών της μεθόδου χρόνου

διάδοσης το οποίο φάνηκε στο παραπάνω ερώτημα (~80 λέξεις)

Απάντηση 2B

O πιο απλός τρόπος συνίσταται στην εκπομπή μηνυμάτων εντοπισμού από τον Χ και άμεση

επανεκπομπή τους από τα σημεία Α Β Με τη λήψη στον Χ ενός μηνύματος απόκρισης από πχ τον

Α σε χρόνο 983156 μετά την εκπομπή του από τον Χ ο Χ υπολογίζει την απόσταση του από τον Α ως 983157983156 2

(βλ σελ 293 βιβλίο Krumm) Καθώς στον υπολογισμό δεν εμπλέκεται η τιμή ρολογιού των Α Β δεν

εμφανίζεται το πρόβλημα που εισάγει η απουσία ακρίβειας συγχρονισμού των ρολογιών

Θέμα 983091 991251 Εισαγωγή στα Κατανεμημένα Συστήματα (ΚΣ) (983089983093 μονάδες)

Ερώτημα Α 991251 Πλεονεκτήματα ΚΣ (9 μονάδες)

Να περιγράψετε τρία πλεονεκτήματα που θεωρείτε ότι έχει η επιλογή της διάταξης και χρήσης ενός

ΚΣ έναντι ενός αντίστοιχου πολυεπεξεργαστικού συγκεντρωτικού συστήματος1 (με 39830854 γραμμές το

καθένα) Υπόδειξη Το ερώτημα αυτό απαιτεί αναζήτηση πληροφορίας και πέραν του βιβλίου σας

Απάντηση 3Α

Βέλτιστος λόγος κόστουςεπίδοσης Η κατασκευή ΚΣ είναι πιο οικονομική λύση Τα ΚΣ ως

συνδυασμός ισχυρών μικροεπεξεργαστών χαμηλού κόστους και γρήγορων δικτύων επικοινωνίας

μπορούν να προσφέρουν καλύτερο λόγο κόστουςεπίδοσης σε σχέση με τα πολυεπεξεργαστικά

συγκεντρωτικά συστήματα

1 Τα πολυεπεξεργαστικά συγκεντρωτικά συστήmicroατα συνήθως αναφέρονται ως παράλληλα συστήmicroατα ή

συστήmicroατα ισχυρής σύζευξης (tightly-coupled systems) ή πολυεπεξεργαστικά συστήmicroατα κοινής microνήmicroης

(shared-memory multiprocessor systems)

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 711

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

7

Υψηλότερη αξιοπιστία Ένα ΚΣ μπορεί να επιδείξει υψηλότερη αξιοπιστία καθώς εάν ένα μικρό

ποσοστό των συστατικών του καταρρεύσει το υπόλοιπο σύστημα μπορεί να συνεχίσειανεπηρέαστο τη λειτουργία του Επιπλέον η γεωγραφική διασπορά των επεξεργαστών και άλλων

πόρων ενός ΚΣ περιορίζει το μέγεθος της αποτυχίας σε περίπτωση φυσικών καταστροφών

Σταδιακή ανάπτυξη Ένα καλά σχεδιασμένο ΚΣ επιτρέπει τη σταδιακή ανάπτυξη και επέκτασή του

καθώς μπορούμε εύκολα να προσθέσουμε νέους πόρους (τόσο υλικό όσο και λογισμικό) στο

σύστημα Η επέκταση αυτή γίνεται σταδιακά όταν παραστεί ανάγκη είτε για να αυξήσουμε την

επεξεργαστική του ισχύ είτε για να επεκτείνουμε τη λειτουργικότητά του Αντίθετα η επέκταση

ενός συγκεντρωτικού συστήματος είναι πολύ περισσότερο δύσκολη απότομη και δαπανηρή

Ευελιξία Σε ένα συγκεντρωτικό σύστημα οι χρήστες πρέπει να εκτελέσουν όλους τους τύπους

υπολογισμών στο μόνο διαθέσιμο υπολογιστή Αντίθετα ένα ΚΣ μπορεί να αποτελείται από ένα

σύνολο ετερογενών υπολογιστών οπότε σε αυτή την περίπτωση μπορεί να επιλεγεί ο πιο

κατάλληλος υπολογιστής ανάλογα με τη φύση της εργασίας ενός χρήστη

Ερώτημα Β 991251 Προβλήματα ΚΣ (6 μονάδες)

Η κατασκευή των ΚΣ σε ορισμένες περιπτώσεις συνοδεύεται από κάποια προβλήματα που θα

πρέπει να αντιμετωπιστούν Να περιγράψετε τρία τέτοια προβλήματα (με 29830853 γραμμές το καθένα)

Απάντηση 3Β

bull Η σχεδίαση η υλοποίηση και η χρήση ΚΣ παρουσιάζουν μεγαλύτερη πολυπλοκότητα σε σχέση

με τις αντίστοιχες δραστηριότητες για τα συγκεντρωτικά συστήματα Έτσι δημιουργείται η

ανάγκη για την κατασκευή ειδικού λογισμικού για την υποστήριξη της ανάπτυξης ΚΣ

bull Η αξιόπιστη λειτουργία ενός ΚΣ εξαρτάται από το δίκτυο το οποίο όμως μπορεί να χάσει

μηνύματα ή να παρουσιάσει συμφόρηση Η αύξηση της αξιοπιστίας του δικτύου μπορεί να είναι

δύσκολη και δαπανηρή

bull Το θέμα της ασφάλειας αποκτά μεγαλύτερη βαρύτητα καθώς η δυνατότητα της εύκολης και

από οποιοδήποτε σημείο προσπέλασης των δεδομένων δημιουργεί πρόσθετα και πιο σύνθετα

προβλήματα ασφάλειας

bull

Η διαχείριση ενός ΚΣ απαιτεί μεγαλύτερη προσπάθεια (σε σχέση με αυτή ενός συγκεντρωτικού

συστήματος) λόγω της παρουσίας πολλών διαφορετικών δικτύων ΗΥ

bull Τα ΚΣ παρουσιάζουν πιο απρόβλεπτη συμπεριφορά καθώς ο χρόνος απόκρισής τους εξαρτάται

από την οργάνωση του συστήματος και το φορτίο του δικτύου

bull

Δημιουργείται η ανάγκη για την αντιμετώπιση πολλαπλών σημείων αστοχίας που αφορούν στο

υλικό στο λογισμικό και στο δίκτυο

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 811

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

8

Μπορούν να αναφερθούν επίσης οι προκλήσεις των κατανεμημένων συστημάτων που

περιγράφονται στην ενότητα 15 του βιβλίου σας (983211Distributed Systems Concepts and Design983227Coulouris et al)

Θέμα 983092 991251 Δικτύωση και Διαδικτύωση (983091983088 μονάδες)

Ερώτημα Α 991251 Τμηματοποίηση μηνυμάτων (16 μονάδες)

Στα δίκτυα μεταγωγής πακέτων πριν την αποστολή μεγάλων αρχείων (πχ μια εικόνα ή ένα αρχείο

μουσικής) γίνεται τμηματοποίηση του αρχικού μηνύματος σε μικρότερα πακέτα τα οποία

αποστέλλονται στο δίκτυο Ο παραλήπτης θα πρέπει να συναρμολογήσει το αρχείο από τα

ληφθέντα πακέτα Αυτή η διαδικασία αναφέρεται ως τμηματοποίηση μηνύματος Θεωρείστε ένα

μήνυμα (λχ ένα αρχείο) μεγέθους 16x106 bits που θα πρέπει να σταλεί από έναν σταθμό Α

(αποστολέας) σε έναν σταθμό Β (παραλήπτης) με 2 ενδιάμεσους δρομολογητές λογικής store983085and983085

forward Κάθε κανάλι ζεύξης στη διαδρομή από τον Α στον Β είναι 2 Mbps ενώ αγνοούμε άλλες

καθυστερήσεις (διάδοσης ουρών και επεξεργασίας στον δρομολογητή) Αγνοούμε επίσης το

ζήτημα των επικεφαλίδων στο μήνυμα και στα επιμέρους πακέτα

i) Υποθέτουμε ότι στέλνουμε το αρχείο από τον Α στον Β χωρίς τμηματοποίηση Ποιος είναι ο

χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Ποιος είναι ο χρόνος για

να φθάσει το μήνυμα από983085άκρο983085σε983085άκρο

ii) Στη συνέχεια υποθέτουμε ότι το αρχείο τμηματοποιείται σε 8000 πακέτα Ποιος είναι ο χρόνος

για να φθάσει το πρώτο πακέτο από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Σε πόσο χρόνο από την

έναρξη της αποστολής του αρχείου θα φθάσει το δεύτερο πακέτο στον πρώτο δρομολογητή Πού

θα βρίσκεται εκείνη τη στιγμή το πρώτο πακέτο

iii) Ποιος είναι ο χρόνος για να φθάσει όλο το αρχείο από τον Α στον Β όταν χρησιμοποιούμε

τμηματοποίηση Συγκρίνετε αυτόν τον χρόνο με τον χρόνο που υπολογίσατε στο υποερώτημα i)

και σχολιάστε

iv) Αναφέρετε δύο μειονεκτήματα της τμηματοποίησης

Απάντηση 4Α

i) Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 16x10

6 2 x10

6 = 8 sec

Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον B = 8 sec x 3 βήματα = 24 sec

ii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 2x103 2 x106 = 1 msec

Χρόνος για να φθάσει το 2ο πακέτο από τον Α στον 1

ο δρομολογητή = 2 x 1 ms = 2 msec

Τη χρονική στιγμή που το 2ο πακέτο φθάνει στον 1

ο δρομολογητή το 1

ο πακέτο θα φθάνει στον

2ο δρομολογητή

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 911

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

9

iii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον Β = 1 msec x 3 βήματα = 3 msec

Μετά από αυτόν τον χρόνο κάθε 1 msec θα φθάνει κι ένα νέο πακέτο ΣυνεπώςΧρόνος για να φθάσει το 8000

ο πακέτο από τον Α στον Β = 3 msec + (1 msec x 7999) = 8002 sec

Ο χρόνος αποστολής με την τμηματοποίηση είναι σημαντικά μικρότερος στο ένα τρίτο

iv)

Πιθανά μειονεκτήματα της τμηματοποίησης είναι

α) Τα πακέτα θα πρέπει να μπουν στη σωστή σειρά στον παραλήπτη

β) Μεγαλύτερη επιβάρυνση λόγω επικεφαλίδων σε κάθε πακέτο που αποστέλλεται Συνήθως το

μέγεθος των επικεφαλίδων είναι το ίδιο ανεξάρτητα από το μέγεθος των πακέτων

Ερώτημα B 991251 Αλγόριθμοι δρομολόγησης (14 μονάδες)

Περιγράψτε τέσσερις διαφορές μεταξύ των αλγορίθμων κατάστασης ζεύξης (link983085state) και τωναλγορίθμων διανύσματος απόστασης (distance983085vector) To μήκος της απάντησης να μην ξεπερνά τις

150 λέξεις

Απάντηση 4Β

Μπορούν να αναφερθούν κάποια από τα ακόλουθα

Αλγόριθμοι κατάστασης ζεύξης Αλγόριθμοι διανύσματος απόστασης

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού

βασιζόμενοι σε μια καθολική και ολοκληρωμένη

γνώση για το δίκτυο

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού με έναν

επαναληπτικό και κατανεμημένο τρόπο Ένας

κόμβος γνωρίζει μόνον τους γείτονές του μετους οποίους μπορεί να επικοινωνήσει για να

φθάσει σε έναν προορισμό με το μικρότερο

κόστος καθώς και το κόστος αυτό από τον εαυτό

του μέχρι τον προορισμό

Μπορούν να επιλέξουν μια διαδρομή με

περισσότερα βήματα αν αυτή περιέχει γρήγορα

κανάλια αντί για μια διαδρομή με λιγότερα

βήματα αλλά με αργά κανάλια

Επιλέγουν συνήθως διαδρομές με τα λιγότερα

βήματα

Απαιτούν μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ και

μνήμη (επειδή επεξεργάζονται καθολική

πληροφορία)

Απαιτούν απλούστερο υλικό εξαιτίας των απλών

υπολογισμών που απαιτούνται

Οι ενημερώσεις γίνονται σταδιακά 991251 δεναποστέλλεται ολόκληρος ο πίνακας

δρομολόγησης

Κατά την ενημέρωση στέλνεται ολόκληρος οπίνακας δρομολόγησης

Οι ενημερώσεις προκαλούνται μετά από

συμβάντα δεν είναι περιοδικές

Οι ενημερώσεις γίνονται περιοδικά κάθε 30 ή 90

δευτερόλεπτα

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πολυεκπομπή

(multicast)

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πανεκπομπή

(broadcast)

Οι δρομολογητές έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου μιας περιοχής

Οι δρομολογητές δεν έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου

Δε δημιουργούν βρόγχους δρομολόγησης Μπορεί να εμφανιστούν βρόγχοι δρομολόγησης

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1011

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

10

(χρησιμοποιούνται μηχανισμοί αποφυγής όπως

το max hop count)

Γενικές υποδείξεις

1) Για την απάντηση της εργασίας θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί το υπόδειγμα της εργασίας

(πρότυπο συγγραφής εργασιών) το οποίο θα βρείτε στις ιστοσελίδες της ΣΔΥ50 στη δικτυακή

πύλη του ΕΑΠ Στο υπόδειγμα αυτό

Συμπληρώστε όλα τα στοιχεία με κίτρινο

Αν δεν έχετε απαντήσει σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΔΕΝ ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ983227

Αν απαντήσατε με ελλείψεις σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ ΕΛΛΕΙΠΩΣ983227

2) Η συνεργασία στην ανάλυση της εργασίας επιτρέπεται αλλά πρέπει να αναφερθεί στον ειδικό

χώρο στην πρώτη σελίδα της εργασίας Η συνεργασία δεν πρέπει να οδηγεί σε από κοινού

επίλυση και συγγραφή της εργασίας Η υποβολή κοινών απαντήσεων από διαφορετικούς

φοιτητές που συνεργάστηκαν δεν επιτρέπεται και θεωρείται ως ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ Οι απαντήσεις

ελέγχονται τόσο μεταξύ των φοιτητών του ιδίου τμήματος όσο και μεταξύ φοιτητών

διαφορετικών τμημάτων Η αντιγραφή έχει ως αποτέλεσμα το ΜΗΔΕΝΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΣΥΝΟΛΙΚΑ και την παραπομπή των παραβατών στην Κοσμητεία της Σχολής Θετικών Επιστημών amp

Τεχνολογίας σύμφωνα με τον εσωτερικό κανονισμό του ΕΑΠ

Υποδείξεις983087κανόνες για τη συγγραφή της εργασίας

3) Ο φοιτητής θα πρέπει να στείλει την εργασία με μορφή συμπιεσμένου αρχείου zip ή rar To

όνομα του αρχείου θα είναι SDY50_2ERG_EPITHETO_ONOMAltrar|zipgt Να γίνει χρήση

λατινικών χαρακτήρων για την αποφυγή προβλημάτων Το zip|rar αρχείο θα περιλαμβάνει το

doc αρχείο της εργασίας σας και το Java κώδικα (Netbeans project) του Θέματος 1 (δεν

χρειάζεται να επισυνάψετε το αρχείο 991256measurementstxt991257)

4) Οι απαντήσεις θα πρέπει να σύντομες σαφείς και περιεκτικές Δεν πρέπει να θιχθούν ή να

αναλυθούν θέματα τα οποία δεν θέτει το θέμα ή δεν ερωτούνται Η συμμόρφωση με αυτή την

υπόδειξη αποτελεί μέρος της αξιολόγησης

5) Ο πηγαίος κώδικας του Θέματος 1 θα αξιολογηθεί ως προς το αν υλοποιεί τα βασικά ζητούμενα

της εκφώνησης εκτελείται χωρίς να προκύπτουν σφάλματα λογισμικού (bugs) ακολουθεί

983211καλές αρχές983227 προγραμματισμού (πχ σχολιασμό στοίχιση εύγλωττη ονοματοδοσία

μεταβλητών επαναχρησιμοποίηση κώδικα κλπ)

H εφαρμογή των παραπάνω κανόνων είναι ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΗ και βαθμολογείται σύμφωνα με το

αντίστοιχο κριτήριο αξιολόγησης

Ημερομηνία παράδοσης εργασίας 612013

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1111

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

11

ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ

Page 7: ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 711

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

7

Υψηλότερη αξιοπιστία Ένα ΚΣ μπορεί να επιδείξει υψηλότερη αξιοπιστία καθώς εάν ένα μικρό

ποσοστό των συστατικών του καταρρεύσει το υπόλοιπο σύστημα μπορεί να συνεχίσειανεπηρέαστο τη λειτουργία του Επιπλέον η γεωγραφική διασπορά των επεξεργαστών και άλλων

πόρων ενός ΚΣ περιορίζει το μέγεθος της αποτυχίας σε περίπτωση φυσικών καταστροφών

Σταδιακή ανάπτυξη Ένα καλά σχεδιασμένο ΚΣ επιτρέπει τη σταδιακή ανάπτυξη και επέκτασή του

καθώς μπορούμε εύκολα να προσθέσουμε νέους πόρους (τόσο υλικό όσο και λογισμικό) στο

σύστημα Η επέκταση αυτή γίνεται σταδιακά όταν παραστεί ανάγκη είτε για να αυξήσουμε την

επεξεργαστική του ισχύ είτε για να επεκτείνουμε τη λειτουργικότητά του Αντίθετα η επέκταση

ενός συγκεντρωτικού συστήματος είναι πολύ περισσότερο δύσκολη απότομη και δαπανηρή

Ευελιξία Σε ένα συγκεντρωτικό σύστημα οι χρήστες πρέπει να εκτελέσουν όλους τους τύπους

υπολογισμών στο μόνο διαθέσιμο υπολογιστή Αντίθετα ένα ΚΣ μπορεί να αποτελείται από ένα

σύνολο ετερογενών υπολογιστών οπότε σε αυτή την περίπτωση μπορεί να επιλεγεί ο πιο

κατάλληλος υπολογιστής ανάλογα με τη φύση της εργασίας ενός χρήστη

Ερώτημα Β 991251 Προβλήματα ΚΣ (6 μονάδες)

Η κατασκευή των ΚΣ σε ορισμένες περιπτώσεις συνοδεύεται από κάποια προβλήματα που θα

πρέπει να αντιμετωπιστούν Να περιγράψετε τρία τέτοια προβλήματα (με 29830853 γραμμές το καθένα)

Απάντηση 3Β

bull Η σχεδίαση η υλοποίηση και η χρήση ΚΣ παρουσιάζουν μεγαλύτερη πολυπλοκότητα σε σχέση

με τις αντίστοιχες δραστηριότητες για τα συγκεντρωτικά συστήματα Έτσι δημιουργείται η

ανάγκη για την κατασκευή ειδικού λογισμικού για την υποστήριξη της ανάπτυξης ΚΣ

bull Η αξιόπιστη λειτουργία ενός ΚΣ εξαρτάται από το δίκτυο το οποίο όμως μπορεί να χάσει

μηνύματα ή να παρουσιάσει συμφόρηση Η αύξηση της αξιοπιστίας του δικτύου μπορεί να είναι

δύσκολη και δαπανηρή

bull Το θέμα της ασφάλειας αποκτά μεγαλύτερη βαρύτητα καθώς η δυνατότητα της εύκολης και

από οποιοδήποτε σημείο προσπέλασης των δεδομένων δημιουργεί πρόσθετα και πιο σύνθετα

προβλήματα ασφάλειας

bull

Η διαχείριση ενός ΚΣ απαιτεί μεγαλύτερη προσπάθεια (σε σχέση με αυτή ενός συγκεντρωτικού

συστήματος) λόγω της παρουσίας πολλών διαφορετικών δικτύων ΗΥ

bull Τα ΚΣ παρουσιάζουν πιο απρόβλεπτη συμπεριφορά καθώς ο χρόνος απόκρισής τους εξαρτάται

από την οργάνωση του συστήματος και το φορτίο του δικτύου

bull

Δημιουργείται η ανάγκη για την αντιμετώπιση πολλαπλών σημείων αστοχίας που αφορούν στο

υλικό στο λογισμικό και στο δίκτυο

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 811

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

8

Μπορούν να αναφερθούν επίσης οι προκλήσεις των κατανεμημένων συστημάτων που

περιγράφονται στην ενότητα 15 του βιβλίου σας (983211Distributed Systems Concepts and Design983227Coulouris et al)

Θέμα 983092 991251 Δικτύωση και Διαδικτύωση (983091983088 μονάδες)

Ερώτημα Α 991251 Τμηματοποίηση μηνυμάτων (16 μονάδες)

Στα δίκτυα μεταγωγής πακέτων πριν την αποστολή μεγάλων αρχείων (πχ μια εικόνα ή ένα αρχείο

μουσικής) γίνεται τμηματοποίηση του αρχικού μηνύματος σε μικρότερα πακέτα τα οποία

αποστέλλονται στο δίκτυο Ο παραλήπτης θα πρέπει να συναρμολογήσει το αρχείο από τα

ληφθέντα πακέτα Αυτή η διαδικασία αναφέρεται ως τμηματοποίηση μηνύματος Θεωρείστε ένα

μήνυμα (λχ ένα αρχείο) μεγέθους 16x106 bits που θα πρέπει να σταλεί από έναν σταθμό Α

(αποστολέας) σε έναν σταθμό Β (παραλήπτης) με 2 ενδιάμεσους δρομολογητές λογικής store983085and983085

forward Κάθε κανάλι ζεύξης στη διαδρομή από τον Α στον Β είναι 2 Mbps ενώ αγνοούμε άλλες

καθυστερήσεις (διάδοσης ουρών και επεξεργασίας στον δρομολογητή) Αγνοούμε επίσης το

ζήτημα των επικεφαλίδων στο μήνυμα και στα επιμέρους πακέτα

i) Υποθέτουμε ότι στέλνουμε το αρχείο από τον Α στον Β χωρίς τμηματοποίηση Ποιος είναι ο

χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Ποιος είναι ο χρόνος για

να φθάσει το μήνυμα από983085άκρο983085σε983085άκρο

ii) Στη συνέχεια υποθέτουμε ότι το αρχείο τμηματοποιείται σε 8000 πακέτα Ποιος είναι ο χρόνος

για να φθάσει το πρώτο πακέτο από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Σε πόσο χρόνο από την

έναρξη της αποστολής του αρχείου θα φθάσει το δεύτερο πακέτο στον πρώτο δρομολογητή Πού

θα βρίσκεται εκείνη τη στιγμή το πρώτο πακέτο

iii) Ποιος είναι ο χρόνος για να φθάσει όλο το αρχείο από τον Α στον Β όταν χρησιμοποιούμε

τμηματοποίηση Συγκρίνετε αυτόν τον χρόνο με τον χρόνο που υπολογίσατε στο υποερώτημα i)

και σχολιάστε

iv) Αναφέρετε δύο μειονεκτήματα της τμηματοποίησης

Απάντηση 4Α

i) Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 16x10

6 2 x10

6 = 8 sec

Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον B = 8 sec x 3 βήματα = 24 sec

ii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 2x103 2 x106 = 1 msec

Χρόνος για να φθάσει το 2ο πακέτο από τον Α στον 1

ο δρομολογητή = 2 x 1 ms = 2 msec

Τη χρονική στιγμή που το 2ο πακέτο φθάνει στον 1

ο δρομολογητή το 1

ο πακέτο θα φθάνει στον

2ο δρομολογητή

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 911

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

9

iii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον Β = 1 msec x 3 βήματα = 3 msec

Μετά από αυτόν τον χρόνο κάθε 1 msec θα φθάνει κι ένα νέο πακέτο ΣυνεπώςΧρόνος για να φθάσει το 8000

ο πακέτο από τον Α στον Β = 3 msec + (1 msec x 7999) = 8002 sec

Ο χρόνος αποστολής με την τμηματοποίηση είναι σημαντικά μικρότερος στο ένα τρίτο

iv)

Πιθανά μειονεκτήματα της τμηματοποίησης είναι

α) Τα πακέτα θα πρέπει να μπουν στη σωστή σειρά στον παραλήπτη

β) Μεγαλύτερη επιβάρυνση λόγω επικεφαλίδων σε κάθε πακέτο που αποστέλλεται Συνήθως το

μέγεθος των επικεφαλίδων είναι το ίδιο ανεξάρτητα από το μέγεθος των πακέτων

Ερώτημα B 991251 Αλγόριθμοι δρομολόγησης (14 μονάδες)

Περιγράψτε τέσσερις διαφορές μεταξύ των αλγορίθμων κατάστασης ζεύξης (link983085state) και τωναλγορίθμων διανύσματος απόστασης (distance983085vector) To μήκος της απάντησης να μην ξεπερνά τις

150 λέξεις

Απάντηση 4Β

Μπορούν να αναφερθούν κάποια από τα ακόλουθα

Αλγόριθμοι κατάστασης ζεύξης Αλγόριθμοι διανύσματος απόστασης

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού

βασιζόμενοι σε μια καθολική και ολοκληρωμένη

γνώση για το δίκτυο

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού με έναν

επαναληπτικό και κατανεμημένο τρόπο Ένας

κόμβος γνωρίζει μόνον τους γείτονές του μετους οποίους μπορεί να επικοινωνήσει για να

φθάσει σε έναν προορισμό με το μικρότερο

κόστος καθώς και το κόστος αυτό από τον εαυτό

του μέχρι τον προορισμό

Μπορούν να επιλέξουν μια διαδρομή με

περισσότερα βήματα αν αυτή περιέχει γρήγορα

κανάλια αντί για μια διαδρομή με λιγότερα

βήματα αλλά με αργά κανάλια

Επιλέγουν συνήθως διαδρομές με τα λιγότερα

βήματα

Απαιτούν μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ και

μνήμη (επειδή επεξεργάζονται καθολική

πληροφορία)

Απαιτούν απλούστερο υλικό εξαιτίας των απλών

υπολογισμών που απαιτούνται

Οι ενημερώσεις γίνονται σταδιακά 991251 δεναποστέλλεται ολόκληρος ο πίνακας

δρομολόγησης

Κατά την ενημέρωση στέλνεται ολόκληρος οπίνακας δρομολόγησης

Οι ενημερώσεις προκαλούνται μετά από

συμβάντα δεν είναι περιοδικές

Οι ενημερώσεις γίνονται περιοδικά κάθε 30 ή 90

δευτερόλεπτα

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πολυεκπομπή

(multicast)

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πανεκπομπή

(broadcast)

Οι δρομολογητές έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου μιας περιοχής

Οι δρομολογητές δεν έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου

Δε δημιουργούν βρόγχους δρομολόγησης Μπορεί να εμφανιστούν βρόγχοι δρομολόγησης

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1011

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

10

(χρησιμοποιούνται μηχανισμοί αποφυγής όπως

το max hop count)

Γενικές υποδείξεις

1) Για την απάντηση της εργασίας θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί το υπόδειγμα της εργασίας

(πρότυπο συγγραφής εργασιών) το οποίο θα βρείτε στις ιστοσελίδες της ΣΔΥ50 στη δικτυακή

πύλη του ΕΑΠ Στο υπόδειγμα αυτό

Συμπληρώστε όλα τα στοιχεία με κίτρινο

Αν δεν έχετε απαντήσει σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΔΕΝ ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ983227

Αν απαντήσατε με ελλείψεις σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ ΕΛΛΕΙΠΩΣ983227

2) Η συνεργασία στην ανάλυση της εργασίας επιτρέπεται αλλά πρέπει να αναφερθεί στον ειδικό

χώρο στην πρώτη σελίδα της εργασίας Η συνεργασία δεν πρέπει να οδηγεί σε από κοινού

επίλυση και συγγραφή της εργασίας Η υποβολή κοινών απαντήσεων από διαφορετικούς

φοιτητές που συνεργάστηκαν δεν επιτρέπεται και θεωρείται ως ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ Οι απαντήσεις

ελέγχονται τόσο μεταξύ των φοιτητών του ιδίου τμήματος όσο και μεταξύ φοιτητών

διαφορετικών τμημάτων Η αντιγραφή έχει ως αποτέλεσμα το ΜΗΔΕΝΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΣΥΝΟΛΙΚΑ και την παραπομπή των παραβατών στην Κοσμητεία της Σχολής Θετικών Επιστημών amp

Τεχνολογίας σύμφωνα με τον εσωτερικό κανονισμό του ΕΑΠ

Υποδείξεις983087κανόνες για τη συγγραφή της εργασίας

3) Ο φοιτητής θα πρέπει να στείλει την εργασία με μορφή συμπιεσμένου αρχείου zip ή rar To

όνομα του αρχείου θα είναι SDY50_2ERG_EPITHETO_ONOMAltrar|zipgt Να γίνει χρήση

λατινικών χαρακτήρων για την αποφυγή προβλημάτων Το zip|rar αρχείο θα περιλαμβάνει το

doc αρχείο της εργασίας σας και το Java κώδικα (Netbeans project) του Θέματος 1 (δεν

χρειάζεται να επισυνάψετε το αρχείο 991256measurementstxt991257)

4) Οι απαντήσεις θα πρέπει να σύντομες σαφείς και περιεκτικές Δεν πρέπει να θιχθούν ή να

αναλυθούν θέματα τα οποία δεν θέτει το θέμα ή δεν ερωτούνται Η συμμόρφωση με αυτή την

υπόδειξη αποτελεί μέρος της αξιολόγησης

5) Ο πηγαίος κώδικας του Θέματος 1 θα αξιολογηθεί ως προς το αν υλοποιεί τα βασικά ζητούμενα

της εκφώνησης εκτελείται χωρίς να προκύπτουν σφάλματα λογισμικού (bugs) ακολουθεί

983211καλές αρχές983227 προγραμματισμού (πχ σχολιασμό στοίχιση εύγλωττη ονοματοδοσία

μεταβλητών επαναχρησιμοποίηση κώδικα κλπ)

H εφαρμογή των παραπάνω κανόνων είναι ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΗ και βαθμολογείται σύμφωνα με το

αντίστοιχο κριτήριο αξιολόγησης

Ημερομηνία παράδοσης εργασίας 612013

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1111

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

11

ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ

Page 8: ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 811

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

8

Μπορούν να αναφερθούν επίσης οι προκλήσεις των κατανεμημένων συστημάτων που

περιγράφονται στην ενότητα 15 του βιβλίου σας (983211Distributed Systems Concepts and Design983227Coulouris et al)

Θέμα 983092 991251 Δικτύωση και Διαδικτύωση (983091983088 μονάδες)

Ερώτημα Α 991251 Τμηματοποίηση μηνυμάτων (16 μονάδες)

Στα δίκτυα μεταγωγής πακέτων πριν την αποστολή μεγάλων αρχείων (πχ μια εικόνα ή ένα αρχείο

μουσικής) γίνεται τμηματοποίηση του αρχικού μηνύματος σε μικρότερα πακέτα τα οποία

αποστέλλονται στο δίκτυο Ο παραλήπτης θα πρέπει να συναρμολογήσει το αρχείο από τα

ληφθέντα πακέτα Αυτή η διαδικασία αναφέρεται ως τμηματοποίηση μηνύματος Θεωρείστε ένα

μήνυμα (λχ ένα αρχείο) μεγέθους 16x106 bits που θα πρέπει να σταλεί από έναν σταθμό Α

(αποστολέας) σε έναν σταθμό Β (παραλήπτης) με 2 ενδιάμεσους δρομολογητές λογικής store983085and983085

forward Κάθε κανάλι ζεύξης στη διαδρομή από τον Α στον Β είναι 2 Mbps ενώ αγνοούμε άλλες

καθυστερήσεις (διάδοσης ουρών και επεξεργασίας στον δρομολογητή) Αγνοούμε επίσης το

ζήτημα των επικεφαλίδων στο μήνυμα και στα επιμέρους πακέτα

i) Υποθέτουμε ότι στέλνουμε το αρχείο από τον Α στον Β χωρίς τμηματοποίηση Ποιος είναι ο

χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Ποιος είναι ο χρόνος για

να φθάσει το μήνυμα από983085άκρο983085σε983085άκρο

ii) Στη συνέχεια υποθέτουμε ότι το αρχείο τμηματοποιείται σε 8000 πακέτα Ποιος είναι ο χρόνος

για να φθάσει το πρώτο πακέτο από τον Α στον πρώτο δρομολογητή Σε πόσο χρόνο από την

έναρξη της αποστολής του αρχείου θα φθάσει το δεύτερο πακέτο στον πρώτο δρομολογητή Πού

θα βρίσκεται εκείνη τη στιγμή το πρώτο πακέτο

iii) Ποιος είναι ο χρόνος για να φθάσει όλο το αρχείο από τον Α στον Β όταν χρησιμοποιούμε

τμηματοποίηση Συγκρίνετε αυτόν τον χρόνο με τον χρόνο που υπολογίσατε στο υποερώτημα i)

και σχολιάστε

iv) Αναφέρετε δύο μειονεκτήματα της τμηματοποίησης

Απάντηση 4Α

i) Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 16x10

6 2 x10

6 = 8 sec

Χρόνος για να φθάσει το μήνυμα από τον Α στον B = 8 sec x 3 βήματα = 24 sec

ii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον 1ο δρομολογητή = 2x103 2 x106 = 1 msec

Χρόνος για να φθάσει το 2ο πακέτο από τον Α στον 1

ο δρομολογητή = 2 x 1 ms = 2 msec

Τη χρονική στιγμή που το 2ο πακέτο φθάνει στον 1

ο δρομολογητή το 1

ο πακέτο θα φθάνει στον

2ο δρομολογητή

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 911

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

9

iii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον Β = 1 msec x 3 βήματα = 3 msec

Μετά από αυτόν τον χρόνο κάθε 1 msec θα φθάνει κι ένα νέο πακέτο ΣυνεπώςΧρόνος για να φθάσει το 8000

ο πακέτο από τον Α στον Β = 3 msec + (1 msec x 7999) = 8002 sec

Ο χρόνος αποστολής με την τμηματοποίηση είναι σημαντικά μικρότερος στο ένα τρίτο

iv)

Πιθανά μειονεκτήματα της τμηματοποίησης είναι

α) Τα πακέτα θα πρέπει να μπουν στη σωστή σειρά στον παραλήπτη

β) Μεγαλύτερη επιβάρυνση λόγω επικεφαλίδων σε κάθε πακέτο που αποστέλλεται Συνήθως το

μέγεθος των επικεφαλίδων είναι το ίδιο ανεξάρτητα από το μέγεθος των πακέτων

Ερώτημα B 991251 Αλγόριθμοι δρομολόγησης (14 μονάδες)

Περιγράψτε τέσσερις διαφορές μεταξύ των αλγορίθμων κατάστασης ζεύξης (link983085state) και τωναλγορίθμων διανύσματος απόστασης (distance983085vector) To μήκος της απάντησης να μην ξεπερνά τις

150 λέξεις

Απάντηση 4Β

Μπορούν να αναφερθούν κάποια από τα ακόλουθα

Αλγόριθμοι κατάστασης ζεύξης Αλγόριθμοι διανύσματος απόστασης

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού

βασιζόμενοι σε μια καθολική και ολοκληρωμένη

γνώση για το δίκτυο

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού με έναν

επαναληπτικό και κατανεμημένο τρόπο Ένας

κόμβος γνωρίζει μόνον τους γείτονές του μετους οποίους μπορεί να επικοινωνήσει για να

φθάσει σε έναν προορισμό με το μικρότερο

κόστος καθώς και το κόστος αυτό από τον εαυτό

του μέχρι τον προορισμό

Μπορούν να επιλέξουν μια διαδρομή με

περισσότερα βήματα αν αυτή περιέχει γρήγορα

κανάλια αντί για μια διαδρομή με λιγότερα

βήματα αλλά με αργά κανάλια

Επιλέγουν συνήθως διαδρομές με τα λιγότερα

βήματα

Απαιτούν μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ και

μνήμη (επειδή επεξεργάζονται καθολική

πληροφορία)

Απαιτούν απλούστερο υλικό εξαιτίας των απλών

υπολογισμών που απαιτούνται

Οι ενημερώσεις γίνονται σταδιακά 991251 δεναποστέλλεται ολόκληρος ο πίνακας

δρομολόγησης

Κατά την ενημέρωση στέλνεται ολόκληρος οπίνακας δρομολόγησης

Οι ενημερώσεις προκαλούνται μετά από

συμβάντα δεν είναι περιοδικές

Οι ενημερώσεις γίνονται περιοδικά κάθε 30 ή 90

δευτερόλεπτα

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πολυεκπομπή

(multicast)

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πανεκπομπή

(broadcast)

Οι δρομολογητές έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου μιας περιοχής

Οι δρομολογητές δεν έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου

Δε δημιουργούν βρόγχους δρομολόγησης Μπορεί να εμφανιστούν βρόγχοι δρομολόγησης

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1011

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

10

(χρησιμοποιούνται μηχανισμοί αποφυγής όπως

το max hop count)

Γενικές υποδείξεις

1) Για την απάντηση της εργασίας θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί το υπόδειγμα της εργασίας

(πρότυπο συγγραφής εργασιών) το οποίο θα βρείτε στις ιστοσελίδες της ΣΔΥ50 στη δικτυακή

πύλη του ΕΑΠ Στο υπόδειγμα αυτό

Συμπληρώστε όλα τα στοιχεία με κίτρινο

Αν δεν έχετε απαντήσει σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΔΕΝ ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ983227

Αν απαντήσατε με ελλείψεις σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ ΕΛΛΕΙΠΩΣ983227

2) Η συνεργασία στην ανάλυση της εργασίας επιτρέπεται αλλά πρέπει να αναφερθεί στον ειδικό

χώρο στην πρώτη σελίδα της εργασίας Η συνεργασία δεν πρέπει να οδηγεί σε από κοινού

επίλυση και συγγραφή της εργασίας Η υποβολή κοινών απαντήσεων από διαφορετικούς

φοιτητές που συνεργάστηκαν δεν επιτρέπεται και θεωρείται ως ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ Οι απαντήσεις

ελέγχονται τόσο μεταξύ των φοιτητών του ιδίου τμήματος όσο και μεταξύ φοιτητών

διαφορετικών τμημάτων Η αντιγραφή έχει ως αποτέλεσμα το ΜΗΔΕΝΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΣΥΝΟΛΙΚΑ και την παραπομπή των παραβατών στην Κοσμητεία της Σχολής Θετικών Επιστημών amp

Τεχνολογίας σύμφωνα με τον εσωτερικό κανονισμό του ΕΑΠ

Υποδείξεις983087κανόνες για τη συγγραφή της εργασίας

3) Ο φοιτητής θα πρέπει να στείλει την εργασία με μορφή συμπιεσμένου αρχείου zip ή rar To

όνομα του αρχείου θα είναι SDY50_2ERG_EPITHETO_ONOMAltrar|zipgt Να γίνει χρήση

λατινικών χαρακτήρων για την αποφυγή προβλημάτων Το zip|rar αρχείο θα περιλαμβάνει το

doc αρχείο της εργασίας σας και το Java κώδικα (Netbeans project) του Θέματος 1 (δεν

χρειάζεται να επισυνάψετε το αρχείο 991256measurementstxt991257)

4) Οι απαντήσεις θα πρέπει να σύντομες σαφείς και περιεκτικές Δεν πρέπει να θιχθούν ή να

αναλυθούν θέματα τα οποία δεν θέτει το θέμα ή δεν ερωτούνται Η συμμόρφωση με αυτή την

υπόδειξη αποτελεί μέρος της αξιολόγησης

5) Ο πηγαίος κώδικας του Θέματος 1 θα αξιολογηθεί ως προς το αν υλοποιεί τα βασικά ζητούμενα

της εκφώνησης εκτελείται χωρίς να προκύπτουν σφάλματα λογισμικού (bugs) ακολουθεί

983211καλές αρχές983227 προγραμματισμού (πχ σχολιασμό στοίχιση εύγλωττη ονοματοδοσία

μεταβλητών επαναχρησιμοποίηση κώδικα κλπ)

H εφαρμογή των παραπάνω κανόνων είναι ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΗ και βαθμολογείται σύμφωνα με το

αντίστοιχο κριτήριο αξιολόγησης

Ημερομηνία παράδοσης εργασίας 612013

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1111

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

11

ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ

Page 9: ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 911

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

9

iii) Χρόνος για να φθάσει το 1ο πακέτο από τον Α στον Β = 1 msec x 3 βήματα = 3 msec

Μετά από αυτόν τον χρόνο κάθε 1 msec θα φθάνει κι ένα νέο πακέτο ΣυνεπώςΧρόνος για να φθάσει το 8000

ο πακέτο από τον Α στον Β = 3 msec + (1 msec x 7999) = 8002 sec

Ο χρόνος αποστολής με την τμηματοποίηση είναι σημαντικά μικρότερος στο ένα τρίτο

iv)

Πιθανά μειονεκτήματα της τμηματοποίησης είναι

α) Τα πακέτα θα πρέπει να μπουν στη σωστή σειρά στον παραλήπτη

β) Μεγαλύτερη επιβάρυνση λόγω επικεφαλίδων σε κάθε πακέτο που αποστέλλεται Συνήθως το

μέγεθος των επικεφαλίδων είναι το ίδιο ανεξάρτητα από το μέγεθος των πακέτων

Ερώτημα B 991251 Αλγόριθμοι δρομολόγησης (14 μονάδες)

Περιγράψτε τέσσερις διαφορές μεταξύ των αλγορίθμων κατάστασης ζεύξης (link983085state) και τωναλγορίθμων διανύσματος απόστασης (distance983085vector) To μήκος της απάντησης να μην ξεπερνά τις

150 λέξεις

Απάντηση 4Β

Μπορούν να αναφερθούν κάποια από τα ακόλουθα

Αλγόριθμοι κατάστασης ζεύξης Αλγόριθμοι διανύσματος απόστασης

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού

βασιζόμενοι σε μια καθολική και ολοκληρωμένη

γνώση για το δίκτυο

Υπολογίζουν τη διαδρομή μικρότερου κόστους

μεταξύ μιας πηγής και ενός προορισμού με έναν

επαναληπτικό και κατανεμημένο τρόπο Ένας

κόμβος γνωρίζει μόνον τους γείτονές του μετους οποίους μπορεί να επικοινωνήσει για να

φθάσει σε έναν προορισμό με το μικρότερο

κόστος καθώς και το κόστος αυτό από τον εαυτό

του μέχρι τον προορισμό

Μπορούν να επιλέξουν μια διαδρομή με

περισσότερα βήματα αν αυτή περιέχει γρήγορα

κανάλια αντί για μια διαδρομή με λιγότερα

βήματα αλλά με αργά κανάλια

Επιλέγουν συνήθως διαδρομές με τα λιγότερα

βήματα

Απαιτούν μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ και

μνήμη (επειδή επεξεργάζονται καθολική

πληροφορία)

Απαιτούν απλούστερο υλικό εξαιτίας των απλών

υπολογισμών που απαιτούνται

Οι ενημερώσεις γίνονται σταδιακά 991251 δεναποστέλλεται ολόκληρος ο πίνακας

δρομολόγησης

Κατά την ενημέρωση στέλνεται ολόκληρος οπίνακας δρομολόγησης

Οι ενημερώσεις προκαλούνται μετά από

συμβάντα δεν είναι περιοδικές

Οι ενημερώσεις γίνονται περιοδικά κάθε 30 ή 90

δευτερόλεπτα

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πολυεκπομπή

(multicast)

Οι ενημερώσεις στέλνονται με πανεκπομπή

(broadcast)

Οι δρομολογητές έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου μιας περιοχής

Οι δρομολογητές δεν έχουν καθολική εικόνα του

δικτύου

Δε δημιουργούν βρόγχους δρομολόγησης Μπορεί να εμφανιστούν βρόγχοι δρομολόγησης

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1011

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

10

(χρησιμοποιούνται μηχανισμοί αποφυγής όπως

το max hop count)

Γενικές υποδείξεις

1) Για την απάντηση της εργασίας θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί το υπόδειγμα της εργασίας

(πρότυπο συγγραφής εργασιών) το οποίο θα βρείτε στις ιστοσελίδες της ΣΔΥ50 στη δικτυακή

πύλη του ΕΑΠ Στο υπόδειγμα αυτό

Συμπληρώστε όλα τα στοιχεία με κίτρινο

Αν δεν έχετε απαντήσει σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΔΕΝ ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ983227

Αν απαντήσατε με ελλείψεις σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ ΕΛΛΕΙΠΩΣ983227

2) Η συνεργασία στην ανάλυση της εργασίας επιτρέπεται αλλά πρέπει να αναφερθεί στον ειδικό

χώρο στην πρώτη σελίδα της εργασίας Η συνεργασία δεν πρέπει να οδηγεί σε από κοινού

επίλυση και συγγραφή της εργασίας Η υποβολή κοινών απαντήσεων από διαφορετικούς

φοιτητές που συνεργάστηκαν δεν επιτρέπεται και θεωρείται ως ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ Οι απαντήσεις

ελέγχονται τόσο μεταξύ των φοιτητών του ιδίου τμήματος όσο και μεταξύ φοιτητών

διαφορετικών τμημάτων Η αντιγραφή έχει ως αποτέλεσμα το ΜΗΔΕΝΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΣΥΝΟΛΙΚΑ και την παραπομπή των παραβατών στην Κοσμητεία της Σχολής Θετικών Επιστημών amp

Τεχνολογίας σύμφωνα με τον εσωτερικό κανονισμό του ΕΑΠ

Υποδείξεις983087κανόνες για τη συγγραφή της εργασίας

3) Ο φοιτητής θα πρέπει να στείλει την εργασία με μορφή συμπιεσμένου αρχείου zip ή rar To

όνομα του αρχείου θα είναι SDY50_2ERG_EPITHETO_ONOMAltrar|zipgt Να γίνει χρήση

λατινικών χαρακτήρων για την αποφυγή προβλημάτων Το zip|rar αρχείο θα περιλαμβάνει το

doc αρχείο της εργασίας σας και το Java κώδικα (Netbeans project) του Θέματος 1 (δεν

χρειάζεται να επισυνάψετε το αρχείο 991256measurementstxt991257)

4) Οι απαντήσεις θα πρέπει να σύντομες σαφείς και περιεκτικές Δεν πρέπει να θιχθούν ή να

αναλυθούν θέματα τα οποία δεν θέτει το θέμα ή δεν ερωτούνται Η συμμόρφωση με αυτή την

υπόδειξη αποτελεί μέρος της αξιολόγησης

5) Ο πηγαίος κώδικας του Θέματος 1 θα αξιολογηθεί ως προς το αν υλοποιεί τα βασικά ζητούμενα

της εκφώνησης εκτελείται χωρίς να προκύπτουν σφάλματα λογισμικού (bugs) ακολουθεί

983211καλές αρχές983227 προγραμματισμού (πχ σχολιασμό στοίχιση εύγλωττη ονοματοδοσία

μεταβλητών επαναχρησιμοποίηση κώδικα κλπ)

H εφαρμογή των παραπάνω κανόνων είναι ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΗ και βαθμολογείται σύμφωνα με το

αντίστοιχο κριτήριο αξιολόγησης

Ημερομηνία παράδοσης εργασίας 612013

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1111

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

11

ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ

Page 10: ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1011

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

10

(χρησιμοποιούνται μηχανισμοί αποφυγής όπως

το max hop count)

Γενικές υποδείξεις

1) Για την απάντηση της εργασίας θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί το υπόδειγμα της εργασίας

(πρότυπο συγγραφής εργασιών) το οποίο θα βρείτε στις ιστοσελίδες της ΣΔΥ50 στη δικτυακή

πύλη του ΕΑΠ Στο υπόδειγμα αυτό

Συμπληρώστε όλα τα στοιχεία με κίτρινο

Αν δεν έχετε απαντήσει σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΔΕΝ ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ983227

Αν απαντήσατε με ελλείψεις σε ένα ερώτημα γράψτε 983211ΑΠΑΝΤΗΘΗΚΕ ΕΛΛΕΙΠΩΣ983227

2) Η συνεργασία στην ανάλυση της εργασίας επιτρέπεται αλλά πρέπει να αναφερθεί στον ειδικό

χώρο στην πρώτη σελίδα της εργασίας Η συνεργασία δεν πρέπει να οδηγεί σε από κοινού

επίλυση και συγγραφή της εργασίας Η υποβολή κοινών απαντήσεων από διαφορετικούς

φοιτητές που συνεργάστηκαν δεν επιτρέπεται και θεωρείται ως ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ Οι απαντήσεις

ελέγχονται τόσο μεταξύ των φοιτητών του ιδίου τμήματος όσο και μεταξύ φοιτητών

διαφορετικών τμημάτων Η αντιγραφή έχει ως αποτέλεσμα το ΜΗΔΕΝΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΣΥΝΟΛΙΚΑ και την παραπομπή των παραβατών στην Κοσμητεία της Σχολής Θετικών Επιστημών amp

Τεχνολογίας σύμφωνα με τον εσωτερικό κανονισμό του ΕΑΠ

Υποδείξεις983087κανόνες για τη συγγραφή της εργασίας

3) Ο φοιτητής θα πρέπει να στείλει την εργασία με μορφή συμπιεσμένου αρχείου zip ή rar To

όνομα του αρχείου θα είναι SDY50_2ERG_EPITHETO_ONOMAltrar|zipgt Να γίνει χρήση

λατινικών χαρακτήρων για την αποφυγή προβλημάτων Το zip|rar αρχείο θα περιλαμβάνει το

doc αρχείο της εργασίας σας και το Java κώδικα (Netbeans project) του Θέματος 1 (δεν

χρειάζεται να επισυνάψετε το αρχείο 991256measurementstxt991257)

4) Οι απαντήσεις θα πρέπει να σύντομες σαφείς και περιεκτικές Δεν πρέπει να θιχθούν ή να

αναλυθούν θέματα τα οποία δεν θέτει το θέμα ή δεν ερωτούνται Η συμμόρφωση με αυτή την

υπόδειξη αποτελεί μέρος της αξιολόγησης

5) Ο πηγαίος κώδικας του Θέματος 1 θα αξιολογηθεί ως προς το αν υλοποιεί τα βασικά ζητούμενα

της εκφώνησης εκτελείται χωρίς να προκύπτουν σφάλματα λογισμικού (bugs) ακολουθεί

983211καλές αρχές983227 προγραμματισμού (πχ σχολιασμό στοίχιση εύγλωττη ονοματοδοσία

μεταβλητών επαναχρησιμοποίηση κώδικα κλπ)

H εφαρμογή των παραπάνω κανόνων είναι ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΗ και βαθμολογείται σύμφωνα με το

αντίστοιχο κριτήριο αξιολόγησης

Ημερομηνία παράδοσης εργασίας 612013

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1111

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

11

ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ

Page 11: ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

7172019 ΣΔΥ50 - ΓΕ2 2012-2013 -Ενδεικτικές Απαντήσεις

httpslidepdfcomreaderfull50-2-2012-2013- 1111

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΣ∆Υ50 ndash Βασικές τεχνολογίες δικτύων και λογισmicroικού

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΧΧΧ

ΤΜΗΜΑ ΧΧΧ

ΕΡΓΑΣΙΑ Νο ΧΧΧ

11

ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ