Sujet RHD Juin 06 Corrige

7/23/2019 Sujet RHD Juin 06 Corrige

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Université Louis Pasteur juin 2006

Département d'Informatique

Master informatique M1 RIA

Réseaux Haut Débit : Corrigé

Durée 2 heures, aucun document autorisé

Les 3 parties sont indépendantes

1) On considère un réseau ATM constitué de stations, de commutateurs ATM 16 ports et de

liens tous à 155 Mb/s. On supposera dans la suite que les temps de traitement des cellules estnégligeable. On suppose que 15 stations sont connectées au même commutateur C et ont

chacune établi un CV CBR (Constant Bit Rate) avec une station D accessible à travers le16ème port de C. On suppose que chaque CV émis est espacé par un token bucket TB(F,C) de

paramètres F (fuite) = 10 000 c/s et C (capacité) = 0.

a) Quel est le débit crête (PCR) de chaque CV ?

Le débit crête est limité par la fuite du seau, il ne peut y avoir de rafale, la capacité étant nulle,

donc PCR = 10 000 c/s = 53 * 8 * 10 000 b/s = 4,24 Mb/s.

b) A l’arrivée dans C, quel est l’espacement minimal et maximal entre deux cellulesd’un même CV ?

Le token bucket des émetteurs espace les cellules tous les 1/10 000 s = 100 !s au minimum.

Le maximum dépend du rythme d’émission, a priori constant égal 10 000 c/s. A prioril’espacement à l’entrée du commutateur sera le même (100 !s au minimum).

c) Quel est le délai maximum d’attente d’une cellule entre son arrivée dans C et sonémission vers D ? Quelle est la taille maximale d’une rafale de cellules

consécutives vers D ? Une telle rafale peut-elle contenir plusieurs cellules d’unmême CV ? Justifiez.

Au pire une cellule arrive en même temps sur chaque entrée, la dernière émise doit donc

attendre 14 émissions de cellule (donc 14 * 53 * 8 / 155 000 000 = 38 !s). Dans ce cas il y a

donc des rafales de 15 cellules, une cellule étant retardée de moins de 100 !s, deux cellules du

même circuit ne peuvent être dans la même rafale.

d) Même question si chaque station a établi 2 CV avec D.

L’espacement étant fait par CV et non globalement, deux cellules de 2 CV différents peuvent

arriver en rafale de chaque station. Donc cette fois-ci des rafales de 15* 2 = 30 cellules

peuvent se créer, et au pire une cellule peut attendre 2 * 14 * 53 * 8 / 155 000 000 = 76 !s. Il

ne peut y avoir qu’une cellule d’un CV par rafale, mais deux cellules de la même station.

e) Que se passerait-il si chaque station demandait un troisième CV identique avec

D ?Le débit de chaque CV étant de 4,24 Mb/s, on observe que 45 * 4,24 > 155, donc le lien à 155

Mb/s ne supporte pas 3 circuits par station au débit de 10 000 c/s. L’établissement d’un circuit

CBR nécessitant une réservation préalable de ressources, les derniers circuits demandés

seraient refusés (CAC Connection Admission Control).



f) On suppose que chaque station a établi deux CV CBR comme en d) et qu’elle

demande maintenant une connexion UBR avec D, de PCR 10 000 c/s. Est-cepossible ? Justifiez.

Contrairement au cas précédent, un circuit UBR ne nécessite pas de garantie de bande

passante, donc ces 15 circuits UBR sont possibles. En cas de congestion sur le commutateur

(en particulier si chaque circuit UBR émet réellement à 10 000 c/s assez longtemps), lescellules UBR seront éliminées au profit des cellules CBR.

2) On considère 3 commutateurs ATM/ethernet connectés au même réseau ATM 155 Mb/s,

et utilisant un ELAN pour bridger les trames entre les divers réseaux ethernet. Les 3commutateurs ont déjà échangé des trames entre eux. Une station S1, attachée à C1, qui

n’a pas encore communiqué exécute une commande ping S2, où S2 est une stationattachée à C2.

a. Décrire les différents échanges de trames, créations éventuelles de circuitvirtuels et modifications éventuelles des diverses tables avant que S1 ne

reçoive la réponse de S2.

S1 ne connaissant pas l’adresse ethernet de S2, envoie une requête ARP en broadcast ethernet.Cette trame est reçue par C1 qui mémorise l’adresse ethernet de S1 (on suppose que C1

l’enregistre aussitôt auprès du LES) et propage le broadcast vers le BUS qui lui-même envoie

à tous les LEC de l’ELAN qui propagent par leurs interfaces ethernet.Donc S2 qui reçoit la requête envoie une réponse ARP à l’adresse ethernet de S1. La trame

arrive en C2 qui interroge le LES (LE-ARP request), obtient l’adresse ATM de C1, constatequ’il a déjà un circuit vers C1 et envoie la trame par ce circuit, puis C1 la propage jusqu’à S1.

De plus si ce n’et déjà fait, C1 peut noter que l’adresse ethernet de S2 est associée à C2.

Maintenant S1 peut envoyer son paquet ICMP vers S2 (en passant par C1 et le circuit ATM

C1-C2)

b. Le délai mis par une trame envoyée par S1 pour atteindre une station S3 (par

exemple connectée à C3) est-il différent suivant que la trame est envoyée enbroadcast ethernet ou bien à l’adresse ethernet de S3 ? Si oui de combien ?

Justifiez.Si S3 est connu de C1, la trame traverse un seul circuit ATM de C1 à C3 (codage AAL5 en

C1 et réassemblage en C3). Par contre si la trame est en broadcast elle ira de C1 au BUS, seraré-assemblée puis ré-émise sur le circuit de diffusion avant d’être ré-assemblée une deuxième

fois en C3. Le surcoût sera donc au minimum le temps de la traversée du BUS, par exemple

sur un circuit CBR à 10 Mb/s le délai supplémentaire serait pour une trame de 10 000 bits de

1 ms plus le temps de calcul de la couche AAL5.

c. On suppose que les commutateurs utilisent le Spanning Tree Protocol et que

C3 est racine de l’arbre. Est-ce que cela change quelque chose à la question a)Les trois commutateurs étant sur le même ELAN, les interfaces de C1, C2, C3 vers l’ELAN

sont nécessairement non bloquantes. De ce fait, les communications se font par un circuitATM direct quelle que soit la racine.

d. On ajoute une connexion ethernet gigabit directe entre C2 et C3 (onsupposera que son coût pour le STP est inférieur à celui d’ATM 155 Mb/s).Quel est l’arbre obtenu, et quel est le cheminement d’une trame entre S1 et

S2 ? Quels sont les changements au niveau du LES ?Cette fois, C2 reçoit des BPDU de C3 par ses interfaces ATM et Gigabit. Le coût gigabit étant

préféré, l’interface gigabit sera racine et l’interface ATM bloquante (suppression de la

boucle). Logiquement C3 doit désenregistrer ses adresses ATM du LES (puisqu’il ne doit

plus recevoir de trames par l’interface ATM) et remettre à zéro sa table de forwarding. Les prochaines trames à destination de C1 et C2 passeront donc par l’interface gigabit.



3) On considère le réseau suivant où chaque Ri est un routeur IP (utilisant par exemple Ospf)et un switch MPLS utilisant LDP, en mode ordonné « downstream on demand ». Pour le

routage, les coûts des liens sont indiqués sur les liens. Les interfaces sont repérées par i12, i2,

… , et les préfixes réseau appris de l’extérieur par P1, P2, …

a. Indiquer quels sont les labels et les tables de commutation utilisés par chacundes routeurs.

Avec une notation interface d’entrée/(préfixe ou label d’entrée) => interface de

sortie/(label ou POP) on obtient par exemple (tous les labels sont pris différents et

arbitrairement)

R1 : i1/P3 => i2 /L1 i2/L2 => i1/POP i2/L3 => i1/POP i1/P4 => i3/L4

i4/L5 => i1/POP i3/L6 => i1/POPR2 : i4/L1 => i5/L7 i5/L8 => i4/L2 i5/L9 => i4/3 i5/L11 => i6/L13

i6/L12 => i5/L10R3 : i7/L7 => i9/POP i7/L10 => i9/POP i9/P1 => i7/L8 i9/P2 => i7/L9

i9/P4 => i7/L11

R4 : i12/L4 => i13/POP i13/P1 => i12/L5 i13/P2 => i12/L6 i11/L13 => i13/POP

i13/P3 => i11/L12

b.

Indiquer le cheminement d’un paquet IP dont l’adresse source est dans leréseau P1 et la destination dans le réseau P3.

Le paquet arrive sans label par i1, R1 lui ajoute le label L1 et l’envoie par i2. R2reçoit par i4 donc envoie par i5 avec label L7. R3 reçoit par i7, supprime le label

(POP) et envoie par i9.

c. Un nouveau préfixe P5 est maintenant accessible à travers l’interface i9 deR3. Décrire les divers échanges de messages et les changements de tables qui

en découlent.Les tables de routage sont mises à jour (OSPF par exemple), il y a un nouveau

préfixe P5 dans chaque table de routage. Chaque routeur (sauf R3) demande à son

prochain saut vers P5 un label, via LDP. Par exemple R4 en demande à R2 qui

lui-même en demande à R3. R3 crée un label L14, une entrée i7/L14 => i9/POP etenvoie par LDP la correspondance L14! P5. De même R2 crée deux labels et

R4

P4

i10

i13

i11i12

R1 R2 R3

P3P1, P2

i2 i4 i5 i7 i9

i8i6i3

i1

2 1

31

2



deux entrées : i4/L15 => i5/L14 et i6/L16 => i5/L14, et transmet via LDP les

correspondances à R1 et R4. Ainsi R4 crée une entrée i13/P5 => i11/L16 et R1 uneentrée i1/P5 => i2/L15

d. Même question si le lien R2-R3 est rompu.Si R2-R3 est rompu, le protocole de routage va recalculer les routes, dans ce cas

plus aucune route ne va passer par R2. Par exemple R1 détermine que son prochain saut vers P3 n’est plus R2 mais R4, donc via LDP, demande un label à

R4 pour P3. De même sur R4 le prochain saut vers P3 est R3 donc R4 demande à

R3 un label pour P3. Ceci donne (pour le préfixe P3) :

sur R3 ajout de i8/L17 => i9/POP et envoi de L17 à R4sur R4 remplacement de i13/P3 => i11/L12 par i13/P3 => i10/L17, ajout de

i12/L18 => i10/L17, envoi de L18 à R1 (et libération de L12 vers R2)sur R1 remplacement de i1/P3 => i2/L1 par i1/P3 => i3/L18, et libération de L1

vers R2.

Des changements analogues ont lieu pour toutes les routes modifiées.

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