Networking 10 — Worked Problems, Model Questions and Past Papers

These notes began as two handwritten notebooks for COM 3401 — Data Communication and Networking at Rajarata University. I OCR'd them, rewrote them in English, and paired every section with a Sinhala explanation so the concept comes first and the English terms stay intact for the exam. Diagrams are redrawn as vector graphics.

Problem 1 — Complete VLSM design

ගැටලුව 1 — සම්පූර්ණ VLSM සැලසුම

Each problem below is a full multi part question of the kind that carries ten to twenty marks in a paper. The statement is given in both languages, and the working is written out line by line so that you can see every step rather than only the answer.

සිංහලෙන්: පහත සෑම ගැටලුවක්ම පත්‍රයක ලකුණු දහයක් හෝ විස්සක් ඇති ආකාරයේ සම්පූර්ණ බහු කොටස් ප්‍රශ්නයකි. ප්‍රකාශය භාෂා දෙකෙන්ම ලබා දී ඇති අතර, ඔබට පිළිතුර පමණක් නොව සෑම පියවරක්ම දැකිය හැකි වන පරිදි වැඩ කිරීම පේළියෙන් පේළියකින් ලියා ඇත.

An organisation is granted the block 192.168.64.0 slash 21. It must be divided for six departments needing 500, 250, 120, 60, 25 and 12 hosts, plus four point to point router links. Find the mask, the network address, the usable range and the broadcast address of each subnet, state how many addresses remain, and give the single summary route for the whole organisation.

සිංහලෙන්: සංවිධානයකට බ්ලොක් 192.168.64.0 ස්ලැෂ් 21 ලබා දී ඇත. එය 500, 250, 120, 60, 25 සහ 12 ධාරක අවශ්‍ය දෙපාර්තමේන්තු හයක් සඳහා බෙදිය යුතු අතර, ඊට අමතරව ලක්ෂ්‍යයෙන්‍රවුටර සම්බන්ධතා හතරක් ද ඇත. වෙස්මුහුණ, ජාල ලිපිනය, භාවිත කළ හැකි පරාසය සහ එක් එක් උපජාලයේ විකාශන ලිපිනය සොයා ගන්න, ලිපින කීයක් ඉතිරිව තිබේද යන්න සඳහන් කරන්න, සහ සම්පූර්ණ සංවිධානය සඳහා තනි සාරාංශ මාර්ගය දෙන්න.

192.168.64.0/21    ->  32 - 21 = 11 host bits
                        2^11 = 2048 addresses
                        range 192.168.64.0  to  192.168.71.255

   need   block   host bits   prefix   mask
A   500    512        9        /23     255.255.254.0
B   250    256        8        /24     255.255.255.0
C   120    128        7        /25     255.255.255.128
D    60     64        6        /26     255.255.255.192
E    25     32        5        /27     255.255.255.224
F    12     16        4        /28     255.255.255.240
4 x link 2  4         2        /30     255.255.255.252

total = 512+256+128+64+32+16+(4x4) = 1024 of 2048  -> fits easily

A /23   192.168.64.0    usable .64.1   - .65.254     bcast 192.168.65.255
B /24   192.168.66.0    usable .66.1   - .66.254     bcast 192.168.66.255
C /25   192.168.67.0    usable .67.1   - .67.126     bcast 192.168.67.127
D /26   192.168.67.128  usable .67.129 - .67.190     bcast 192.168.67.191
E /27   192.168.67.192  usable .67.193 - .67.222     bcast 192.168.67.223
F /28   192.168.67.224  usable .67.225 - .67.238     bcast 192.168.67.239
L1 /30  192.168.67.240  usable .241 , .242           bcast 192.168.67.243
L2 /30  192.168.67.244  usable .245 , .246           bcast 192.168.67.247
L3 /30  192.168.67.248  usable .249 , .250           bcast 192.168.67.251
L4 /30  192.168.67.252  usable .253 , .254           bcast 192.168.67.255

used      192.168.64.0 - 192.168.67.255  = 1024 addresses
free      192.168.68.0 - 192.168.71.255  = 1024 addresses
          that free space is exactly a /22, still summarisable

summary route advertised to the outside world:
          192.168.64.0/21
one line describes all ten subnets, because nothing was allocated out of order

The examiner is looking for three things here: that you rounded up to powers of two rather than to the exact need, that you allocated in decreasing size order, and that the broadcast address of one subnet is exactly one less than the network address of the next. If those three hold, the arithmetic is almost certainly right.

සිංහලෙන්: පරීක්ෂකවරයා මෙහි කරුණු තුනක් සොයමින් සිටී: ඔබ නියම අවශ්‍යතාවයට වඩා දෙකක බලයන් දක්වා වට කර ඇති බව, ඔබ ප්‍රමාණයේ අනුපිළිවෙල අඩුවෙන් වෙන් කර ඇති බව සහ එක් උපජාලයක විකාශන ලිපිනය ඊළඟට ඇති ජාල ලිපිනයට වඩා හරියටම එකක් අඩු බව. එම තිදෙනාම අල්ලා ගන්නේ නම්, අංක ගණිතය නිසැකව ම පාහේ නිවැරදි ය.

Problem 2 — CIDR aggregation in both directions

ගැටලුව 2 — CIDR එකතු කිරීම

Four class C networks 200.10.36.0, 200.10.37.0, 200.10.38.0 and 200.10.39.0 are to be advertised as one route. Find the supernet mask and prefix. Then show why 200.10.37.0, 200.10.38.0, 200.10.39.0 and 200.10.40.0 cannot be aggregated into a single route, and give the smallest set of routes that does cover them.

සිංහලෙන්: 200.10.36.0, 200.10.37.0, 200.10.38.0 සහ 200.10.39.0 පන්ති C ජාල හතරක් එක් මාර්ගයක් ලෙස ප්‍රචාරණය කිරීමට නියමිතය. සුපර්නෙට් මාස්ක් සහ උපසර්ගය සොයා ගන්න. ඉන්පසු 200.10.37.0, 200.10.38.0, 200.10.39.0 සහ 200.10.40.0 තනි මාර්ගයකට එකතු කළ නොහැක්කේ මන්දැයි පෙන්වා, ඒවා ආවරණය කරන කුඩාම මාර්ග කට්ටලය ලබා දෙන්න.

36 = 0010 0100
37 = 0010 0101
38 = 0010 0110
39 = 0010 0111
      ^^^^^^--   the first 6 bits are common, the last 2 vary

fixed bits = 8 + 8 + 6 = 22
supernet   = 200.10.36.0/22
mask       = 255.255.252.0
size       = 4 x 256 = 1024 addresses

37 = 0010 0101
38 = 0010 0110
39 = 0010 0111
40 = 0010 1000

a valid aggregate must start on a multiple of its own size.
a /22 must start at a third byte divisible by 4: 36, 40, 44 ...
37 is not divisible by 4, so 37..40 is not a legal /22 block.

smallest covering set:
  200.10.37.0/24      one network
  200.10.38.0/23      38 and 39 (38 is divisible by 2)
  200.10.40.0/24      one network
  -> three routes, not one

This is the difference between a subnet mask and a supernet mask stated as arithmetic. A subnet mask has more ones than the class requires and borrows from the host id; a supernet mask has fewer ones than the class requires and borrows from the network id, and it only works when the block is aligned on its own boundary.

සිංහලෙන්: අංක ගණිතය ලෙස දක්වා ඇති උපජාල මාස්ක් සහ සුපර්නෙට් මාස්ක් අතර වෙනස මෙයයි. උපජාල මාස්ක් එකක පන්තියට අවශ්‍ය ප්‍රමාණයට වඩා වැඩි ඒවා ඇති අතර සත්කාරක හැඳුනුම්පතෙන් ණයට ගනී; සුපර්නෙට් මාස්ක් එකක පන්තියට අවශ්‍ය ප්‍රමාණයට වඩා අඩු ඒවා ඇති අතර ජාල හැඳුනුම්පතෙන් ණයට ගනී, එය ක්‍රියා කරන්නේ බ්ලොක් එක එහි මායිම මත පෙළගස්වා ඇති විට පමණි.

Problem 3 — Fragmentation across a multi hop path

ගැටලුව 3 — බහු හොප් මාර්ගයක ෆ්‍රැග්මන්ටේෂන්

A host sends a datagram carrying 3000 bytes of data with a 20 byte IP header. The path crosses three links whose MTUs are 1500, 576 and 296 bytes in that order. Show the fragments produced at each hop, with the more fragments flag and the offset of each, and state how many fragments finally arrive.

සිංහලෙන්: සත්කාරකයකු විසින් බයිට් 20ක IP ශීර්ෂයක් සහිත දත්ත බයිට් 3000ක්‍රැගෙන යන දත්ත සටහනක් යවයි. මාර්ගය MTUs 1500, 576 සහ 296 බයිට් අනුපිළිවෙලින් සබැඳි තුනක් හරහා ගමන් කරයි. එක් එක් හොප් එකකදී නිපදවන ලද කොටස්, වැඩි කොටස් ධජය සහ එක් එක් කොටසෙහි ඕෆ්සෙට් සමඟ පෙන්වන්න, අවසානයේ කොපමණ කොටස් පැමිණේදැයි සඳහන් කරන්න.

payload per fragment = 1500 - 20 = 1480, and 1480 is divisible by 8  -> keep it
3000 = 1480 + 1480 + 40

  frag  data   total   MF   offset( /8 )
   1    1480   1500     1     0
   2    1480   1500     1     185      (1480/8)
   3      40     60     0     370      (2960/8)

payload per fragment = 576 - 20 = 556  ->  not divisible by 8
largest multiple of 8 below 556 = 552

fragment 1 (1480 bytes, base offset 0):
   552 + 552 + 376 = 1480
     data 552  MF 1  offset   0
     data 552  MF 1  offset  69      (552/8)
     data 376  MF 1  offset 138      (1104/8)   MF stays 1, more follows

fragment 2 (1480 bytes, base offset 185 i.e. byte 1480):
     data 552  MF 1  offset 185
     data 552  MF 1  offset 254
     data 376  MF 1  offset 323

fragment 3 (40 bytes, base offset 370):
     data  40  MF 0  offset 370

  -> 7 fragments leave hop 2

payload per fragment = 296 - 20 = 276  ->  not divisible by 8
largest multiple of 8 below 276 = 272

each 552-byte fragment  ->  272 + 272 + 8      = 3 pieces   (x6 fragments)
each 376-byte fragment  ->  272 + 104          = 2 pieces   (x0, see note)

counting precisely:
  4 fragments of 552 bytes  -> 4 x 3 = 12 pieces
  2 fragments of 376 bytes  -> 2 x 2 =  4 pieces
  1 fragment  of  40 bytes  -> 1 x 1 =  1 piece

  total arriving at the destination = 17 fragments

12 pieces from the 552s : 4 x (272 + 272 + 8) = 4 x 552 = 2208
 4 pieces from the 376s : 2 x (272 + 104)     = 2 x 376 =  752
 1 piece  of 40                                         =   40
                                                 total  = 3000  correct

only the very last piece has MF = 0; every other piece has MF = 1
reassembly happens once, at the destination, never at an intermediate router

Three rules carry this whole problem. Every fragment except the last must carry a payload divisible by eight, because the offset field counts in units of eight bytes. Every fragment gets a fresh copy of the twenty byte header. And a router only ever fragments, it never reassembles, which is why the pieces keep multiplying along the path.

සිංහලෙන්: නීති තුනක් මෙම සමස්ත ගැටලුව ගෙන යයි. අවසාන කොටස හැර සෑම ඛණ්ඩයක්ම අටකින් බෙදිය හැකි ගෙවීමක්‍රැගෙන යා යුතුය, මන්ද ඕෆ්සෙට් ක්ෂේත්‍රය බයිට් අටක ඒකක වලින් ගණන් ගනී. සෑම කොටසකටම බයිට් විස්සේ ශීර්ෂයේ නැවුම් පිටපතක් ලැබේ. තවද රවුටරයක් ​​පමණක් කැබලිවලට පමණක් සීමා වේ, එය කිසි විටෙකත් නැවත එකලස් නොවේ, එම නිසා කෑලි මාර්ගය දිගේ ගුණ කරයි.

Problem 4 — CRC generation and error detection

ගැටලුව 4 — CRC ජනනය සහ දෝෂ හඳුනා ගැනීම

The dataword is 1101011011 and the generator polynomial is x to the power four plus x plus one. Find the codeword transmitted. Then show what the receiver computes when the codeword arrives unchanged, and what it computes when bit number 7 counted from the left is flipped.

සිංහලෙන්: දත්ත පදය 1101011011 වන අතර උත්පාදක බහුපද බලය හතරට x ප්ලස් එක x වේ. සම්ප්‍රේෂණය වූ කේත පදය සොයන්න. ඉන්පසුව සංකේත පදය නොවෙනස්ව පැමිණෙන විට ග්‍රාහකය ගණනය කරන්නේ කුමක්ද සහ වමේ සිට ගණන් කළ බිට් අංක 7 පෙරළන විට එය ගණනය කරන්නේ කුමක්ද යන්න පෙන්වන්න.

x^4 + x + 1   ->  coefficients of x^4 x^3 x^2 x^1 x^0
                  1    0    0    1    1
divisor = 10011,  5 bits,  so the FCS is 4 bits
append 4 zeros to the dataword:
dividend = 1101011011 0000

  11010110110000 : 10011
  10011
  -----
  010011
   10011
   -----
   0000010110000      bring down
        10011
        -----
        001000 0 0
          10011
          -----
          00 1 1 1 0

  working it through to the end gives:
  remainder = 1110

codeword = dataword + FCS
         = 1101011011  1110
         = 11010110111110      (14 bits, as expected: 10 + 4)

receiver divides 11010110111110 by 10011
remainder = 0000   ->  accept, strip the last 4 bits, data = 1101011011

sent      1101011 0111110
received  1101010 0111110      (the 7th bit 1 -> 0)

the received word differs from a valid codeword by the error pattern
E = 00000010000000  =  x^7

the remainder of the division is now the remainder of E / 10011,
and x^7 is not divisible by x^4 + x + 1, so
remainder != 0000   ->  the frame is discarded

The reason a CRC works is that the generator is chosen so that no single bit error, no double bit error and no burst shorter than the FCS can ever divide evenly. A generator with at least two terms catches every single bit error, and a generator of degree r catches every burst up to r bits.

සිංහලෙන්: CRC ක්‍රියා කිරීමට හේතුව නම්, උත්පාදක යන්ත්‍රය තෝරාගෙන ඇති අතර එමඟින් තනි බිටු දෝෂයක්, ද්විත්ව බිටු දෝෂයක් සහ FCS වලට වඩා කෙටි පිපිරුමක් කිසි විටෙක ඒකාකාරව බෙදිය නොහැක. අවම වශයෙන් පද දෙකක් සහිත උත්පාදක යන්ත්‍රයක් සෑම බිටු දෝෂයක්ම අල්ලා ගන්නා අතර r අංශක උත්පාදකයක් r බිටු දක්වා සෑම පිපිරීමක්ම අල්ලා ගනී.

Problem 5 — Nyquist, Shannon and the practical rate

ගැටලුව 5 — Nyquist, Shannon සහ ප්‍රායෝගික අගය

A channel has a bandwidth of 4 kHz. Find the maximum bit rate if it is noiseless and 4 signal levels are used. Then find the capacity if the signal to noise ratio is 30 dB. Then state how many signal levels should actually be used, and explain why the two formulas must be applied together.

සිංහලෙන්: නාලිකාවකට 4 kHz කලාප පළලක් ඇත. එය ශබ්ද රහිත නම් සහ සංඥා මට්ටම් 4ක් භාවිතා කරන්නේ නම් උපරිම බිට් අනුපාතය සොයන්න. එවිට සංඥා සහ ශබ්ද අනුපාතය 30 dB නම් ධාරිතාව සොයා ගන්න. එවිට සංඥා මට්ටම් කීයක් භාවිතා කළ යුතුද යන්න සඳහන් කර, සූත්‍ර දෙක එකට යෙදිය යුත්තේ මන්දැයි පැහැදිලි කරන්න.

C = 2 x B x log2(L)
  = 2 x 4000 x log2(4)
  = 2 x 4000 x 2
  = 16 000 bps  = 16 kbps

SNR(dB) = 10 log10(SNR)
     30 = 10 log10(SNR)     ->  SNR = 10^3 = 1000

C = B x log2(1 + SNR)
  = 4000 x log2(1001)
  = 4000 x 9.967
  = 39 868 bps  ~= 39.9 kbps

Shannon gives the ceiling: 39 868 bps
Nyquist tells us what L reaches a given rate:

  39 868 = 2 x 4000 x log2(L)
  log2(L) = 4.98      ->  L = 31.6

L must be a power of 2, so choose L = 16   (not 32, which exceeds Shannon)
practical rate = 2 x 4000 x log2(16) = 32 000 bps = 32 kbps

Nyquist answers how fast you may signal given the bandwidth, and Shannon answers how much information that signalling can carry given the noise. Nyquist alone would let you raise the number of levels forever; Shannon is the wall that stops you. The engineering answer is always the largest power of two that stays under the Shannon figure.

සිංහලෙන්: Nyquist ඔබට කලාප පළල ලබා දී කෙතරම් වේගයෙන් සංඥා කළ හැකි දැයි පිළිතුරු දෙන අතර, එම සංඥාවට ශබ්දය ලබා දී ගෙන යා හැකි තොරතුරු කොපමණ දැයි Shannon පිළිතුරු දෙයි. Nyquist පමණක් ඔබට මට්ටම් ගණන සදහටම ඉහළ නැංවීමට ඉඩ දෙයි; ෂැනන් යනු ඔබව නවත්වන බිත්තියයි. ඉංජිනේරු පිළිතුර සෑම විටම ෂැනන්‍රූපය යටතේ පවතින දෙකක විශාලතම බලය වේ.

Problem 6 — Synchronous and statistical TDM compared

ගැටලුව 6 — සමමුහුර්ත සහ සංඛ්‍යානමය TDM

Twenty five sources each produce 64 kbps. In synchronous TDM each slot carries one byte from each source and each frame carries 6 bits of framing overhead. Find the frame size, the frame rate, the link rate and the efficiency. Then, given that on average only 40 percent of the sources are active, find the link rate needed by statistical TDM with a 6 bit address per slot, and compare.

සිංහලෙන්: එක් එක් මූලාශ්‍ර විසිපහකින් 64 kbps නිපදවයි. සමමුහුර්ත TDM හි සෑම ස්ලොට් එකක්ම එක් එක් මූලාශ්‍රයෙන් එක් බයිටයක්‍රැගෙන යන අතර සෑම රාමුවකටම ඉහලින්‍රාමු කිරීමේ බිටු 6ක් දරයි. රාමු ප්‍රමාණය, රාමු අනුපාතය, සම්බන්ධක අනුපාතය සහ කාර්‍යක්ෂමතාව සොයා ගන්න. එවිට, සාමාන්‍යයෙන් මූලාශ්‍රවලින් සියයට 40ක් පමණක් සක්‍රියව පවතින බැවින්, සංඛ්‍යානමය TDM සඳහා අවශ්‍ය සබැඳි අනුපාතය තව් එකකට බිට් 6ක ලිපිනයක් සමඟින් සොයාගෙන සංසන්දනය කරන්න.

data bits per frame  = 25 sources x 8 bits = 200 bits
framing overhead     = 6 bits
frame size           = 206 bits

each frame carries 1 byte per source, and each source makes
64 000 / 8 = 8000 bytes per second
frame rate            = 8000 frames per second

link rate = 206 x 8000 = 1 648 000 bps = 1.648 Mbps
efficiency = 200 / 206 = 97.09 %

active sources on average = 25 x 0.40 = 10
slot = 8 data bits + 6 address bits = 14 bits

bits per frame = 10 x 14 = 140  (+ 6 framing) = 146 bits
frame rate     = 8000 per second (unchanged)

link rate  = 146 x 8000 = 1 168 000 bps = 1.168 Mbps
efficiency = 80 / 146 = 54.8 % of the frame is payload

synchronous  needs 1.648 Mbps and wastes 60% of its slots on idle sources
statistical  needs 1.168 Mbps, a saving of 29 %,
             but only 54.8% of each frame is payload because of addressing

if all 25 happened to be active at once, statistical TDM would need
   (25 x 14 + 6) x 8000 = 2.848 Mbps  -> more than the link can carry
   -> buffering and delay, which is the price statistical TDM pays

Per frame efficiency and link efficiency are different questions, and this problem exists to separate them. Synchronous TDM has excellent per frame efficiency and terrible link efficiency, because most of its perfectly efficient slots are empty. Statistical TDM has worse per frame efficiency and much better link efficiency, at the cost of a queue when everyone speaks at once.

සිංහලෙන්: එක්‍රාමුවක කාර්‍යක්ෂමතාව සහ සම්බන්ධක කාර්‍යක්ෂමතාව විවිධ ප්‍රශ්න වන අතර ඒවා වෙන් කිරීමට මෙම ගැටලුව පවතී. සමමුහුර්ත TDM එක රාමුවකට විශිෂ්ට කාර්‍යක්ෂමතාවයක් සහ භයානක සම්බන්ධක කාර්‍යක්ෂමතාවයක් ඇත, මන්ද එහි පරිපූර්ණ කාර්‍යක්ෂම තව් බොහොමයක් හිස්ව පවතින බැවිනි. සංඛ්‍යානමය TDM සෑම කෙනෙකුම එකවර කතා කරන විට පෝලිමක වියදමින්, රාමු කාර්‍යක්ෂමතාවයකට වඩා නරක සහ වඩා හොඳ සම්බන්ධක කාර්‍යක්ෂමතාවයක් ඇත.

Problem 7 — Delay, throughput and the bandwidth delay product

ගැටලුව 7 — ප්‍රමාදය, ප්‍රතිදානය සහ කලාප ප්‍රමාද ගුණිතය

A 1 Gbps link is 2000 km long and the signal travels at 2 times 10 to the power 8 metres per second. Frames are 12 000 bits. Find the transmission delay, the propagation delay, the bandwidth delay product, and the link utilisation under stop and wait. Then find the window size needed to reach full utilisation with sliding window.

සිංහලෙන්: 1 Gbps සම්බන්ධකයක් කිලෝමීටර් 2000ක් දිග වන අතර සංඥාව තත්පරයට මීටර් 8ක බලයට 2 ගුණයකින් 10ක් ගමන් කරයි. රාමු බිටු 12000 කි. සම්ප්‍රේෂණ ප්‍රමාදය, ප්‍රචාරණ ප්‍රමාදය, කලාප පළල ප්‍රමාද නිෂ්පාදනය සහ නැවතුම් සහ රැඳී සිටීම යටතේ සබැඳි භාවිතය සොයා ගන්න. ඉන්පසු ස්ලයිඩින් කවුළුව සමඟ සම්පූර්ණ භාවිතයට ළඟා වීමට අවශ්‍ය කවුළු ප්‍රමාණය සොයා ගන්න.

transmission delay  Tt = frame size / bandwidth
                       = 12 000 / 1 000 000 000
                       = 12 microseconds

propagation delay   Tp = distance / speed
                       = 2 000 000 / (2 x 10^8)
                       = 10 milliseconds  = 10 000 microseconds

a = Tp / Tt = 10 000 / 12 = 833.3

BDP = bandwidth x round trip time
    = 10^9 x (2 x 10 x 10^-3)
    = 10^9 x 0.02
    = 20 000 000 bits = 20 Mb = 2.5 MB in flight

that is 20 000 000 / 12 000 = 1666.7 frames on the wire at once

U = Tt / (Tt + 2 Tp)
  = 12 / (12 + 20 000)
  = 12 / 20 012
  = 0.0006  =  0.06 %

effective throughput = 0.0006 x 1 Gbps = 600 kbps on a 1 Gbps link

U = W x Tt / (Tt + 2 Tp) = 1     ->    W = (Tt + 2 Tp) / Tt
W = 20 012 / 12 = 1667.7   ->  W = 1668 frames

sequence number bits needed:
  go-back-N needs 2^k - 1 >= 1668   ->  2^k >= 1669  ->  k = 11 bits
  selective repeat needs 2^(k-1) >= 1668 -> 2^k >= 3336 -> k = 12 bits

This problem is the whole argument for windowing in four calculations. On a long fast link the pipe holds far more data than a single frame, so a protocol that sends one frame and waits leaves the link 99.94 percent idle. The window must be at least as large as the pipe, and the sequence number field must be large enough to count the window.

සිංහලෙන්: මෙම ගැටළුව ගණනය කිරීම් හතරකින් කවුළුව සඳහා සම්පූර්ණ තර්කයයි. දිගු වේගවත් සබැඳියක් මත නලය තනි රාමුවකට වඩා බොහෝ දත්ත රඳවා තබා ගනී, එබැවින් එක්‍රාමුවක් යවා බලා සිටින ප්‍රොටෝකෝලයක් සබැඳිය සියයට 99.94 ක් අක්‍රිය කරයි. කවුළුව අවම වශයෙන් නළය තරම් විශාල විය යුතු අතර, අනුක්‍රමික අංක ක්ෂේත්‍රය කවුළුව ගණන් කිරීමට තරම් විශාල විය යුතුය.

Problem 8 — Hamming code, generation and correction

ගැටලුව 8 — හැමිං කේතය

The dataword is 1011001. Construct the Hamming codeword using even parity. Then show how the receiver locates and corrects a single bit error when bit 6 arrives flipped.

සිංහලෙන්: දත්ත පදය 1011001 වේ. ඉරට්ටේ සමානාත්මතාවය භාවිතා කර Hamming කේත පදය සාදන්න. ඉන්පසුව බිට් 6 පෙරළන විට ග්‍රාහකය තනි බිට් දෝෂයක් සොයා ගන්නා ආකාරය සහ නිවැරදි කරන ආකාරය පෙන්වන්න.

need 2^r >= m + r + 1   with m = 7
  r = 3 -> 8  >= 11  no
  r = 4 -> 16 >= 12  yes
r = 4, codeword length = 11 bits
parity bits sit at positions 1, 2, 4, 8 (the powers of two)

position  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  11
          P1  P2  d1  P4  d2  d3  d4  P8  d5  d6  d7
data 1011001 ->  d1..d7 = 1 0 1 1 0 0 1
          P1  P2   1  P4   0   1   1  P8   0   0   1

P1 covers 1,3,5,7,9,11   -> bits  1,0,1,0,1 = three 1s  -> P1 = 1
P2 covers 2,3,6,7,10,11  -> bits  1,1,1,0,1 = four 1s   -> P2 = 0
P4 covers 4,5,6,7        -> bits  0,1,1     = two 1s    -> P4 = 0
P8 covers 8,9,10,11      -> bits  0,0,1     = one 1     -> P8 = 1

codeword = 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1
position   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

received = 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1        (position 6: 1 -> 0)

C1 over 1,3,5,7,9,11  = 1,1,0,1,0,1 = three 1s  -> odd  -> C1 = 1
C2 over 2,3,6,7,10,11 = 0,1,0,1,0,1 = three 1s  -> odd  -> C2 = 1
C4 over 4,5,6,7       = 0,0,0,1     = one 1     -> odd  -> C4 = 1
C8 over 8,9,10,11     = 1,0,0,1     = two 1s    -> even -> C8 = 0

syndrome C8 C4 C2 C1 = 0 1 1 0 = 6 in decimal
-> bit 6 is wrong. Flip it back: 0 -> 1
corrected = 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1   which is the codeword that was sent

The elegance of the Hamming code is that the syndrome is not a yes or no answer, it is the position of the error written in binary. That works because parity bit P1 covers every position whose number has a one in the ones column, P2 covers every position with a one in the twos column, and so on.

සිංහලෙන්: Hamming කේතයේ අලංකාරය නම්, සින්ඩ්‍රෝමය ඔව් හෝ නැත පිළිතුරක් නොවන අතර එය ද්විමය අකුරින් ලියා ඇති දෝෂයේ පිහිටීමයි. එය ක්‍රියා කරන්නේ සමානාත්මතා බිට් P1 මඟින් එක් තීරුවේ එකක් ඇති සෑම ස්ථානයක්ම ආවරණය වන අතර, P2 සෑම ස්ථානයක්ම දෙකේ තීරුවේ එකක් සමඟ ආවරණය කරයි, යනාදියයි.

Problem 9 — Dijkstra and the routing table

ගැටලුව 9 — Dijkstra සහ මාර්ග වගුව

For the network drawn below, compute the shortest path tree from router A using Dijkstra's algorithm, showing the table at every iteration, and then write the resulting routing table of A with the next hop for each destination.

සිංහලෙන්: පහත දැක්වෙන ජාලය සඳහා, Dijkstra හි ඇල්ගොරිතම භාවිතයෙන්‍රවුටරයේ A වෙතින් කෙටිම මාර්ග ගස ගණනය කරන්න, සෑම පුනරාවර්තනයකදීම වගුව පෙන්වමින්, ඉන්පසු එක් එක් ගමනාන්තය සඳහා ඊළඟ hop එක සමඟින් A හි ප්‍රතිඵලය වන මාර්ගගත කිරීමේ වගුව ලියන්න.

Network for Problem 9 — link costs shown

links:  A-B 2   A-C 5   B-C 2   B-D 4   C-E 3   D-E 1   D-F 6   E-F 3

init      A(0,-)  B(inf)  C(inf)  D(inf)  E(inf)  F(inf)
pick A    B(2,A)  C(5,A)
pick B    C(4,B) improved   D(6,B)
pick C    E(7,C)
pick D    E(7,D) equal, keep C   F(12,D)
pick E    F(10,E) improved
pick F    done

final costs:  A=0  B=2  C=4  D=6  E=7  F=10

paths:  A-B        cost 2
        A-B-C      cost 4
        A-B-D      cost 6
        A-B-C-E    cost 7
        A-B-C-E-F  cost 10

routing table of A
  destination   cost   next hop   interface
      B           2       B          if0
      C           4       B          if0
      D           6       B          if0
      E           7       B          if0
      F          10       B          if0

note: the direct A-C link of cost 5 is never used, because going
through B costs 4. A link existing does not make it a route.

Dijkstra is what a link state protocol such as OSPF runs, and it needs the whole map of the network before it can start, which is why link state protocols flood the topology first. A distance vector protocol such as RIP never builds this table; it only learns that B claims to reach F for a certain cost, which is why it converges more slowly and can form loops.

සිංහලෙන්: Dijkstra යනු OSPF වැනි සම්බන්ධක රාජ්‍ය ප්‍රොටෝකෝලයක් ක්‍රියාත්මක වන අතර, එය ආරම්භ කිරීමට පෙර එයට ජාලයේ සම්පූර්ණ සිතියම අවශ්‍ය වේ, එම නිසා සබැඳි රාජ්‍ය ප්‍රොටෝකෝලයන් ස්ථල විද්‍යාවට ප්‍රථමයෙන් ගලා යයි. RIP වැනි දුරස්ථ දෛශික ප්‍රොටෝකෝලයක් කිසි විටෙකත් මෙම වගුව ගොඩනඟන්නේ නැත; එය ඉගෙන ගන්නේ B නිශ්චිත පිරිවැයක් සඳහා F වෙත ළඟා වන බව පවසන බව පමණි, එය වඩාත් සෙමින් අභිසාරී වන අතර ලූප සෑදිය හැක.

Problem 10 — FDM, guard bands and channel planning

ගැටලුව 10 — FDM සහ ආරක්ෂක කලාප

Twelve voice channels, each requiring 4 kHz, are multiplexed using FDM with a guard band of 500 Hz between adjacent channels. Find the total bandwidth. Then, if the available band is 60 kHz to 108 kHz, find how many such channels fit and what guard band could be used to fill the band exactly.

සිංහලෙන්: 4 kHz අවශ්‍ය වන හඬ නාලිකා දොළහක් යාබද නාලිකා අතර 500 Hz ක ආරක්ෂක පටියක් සමඟ FDM භාවිතයෙන් බහුප්‍රවර්‍ග කර ඇත. සම්පූර්ණ කලාප පළල සොයන්න. ඉන්පසුව, පවතින කලාපය 60 kHz සිට 108 kHz නම්, එවැනි නාලිකා කීයක් ගැළපේ ද යන්න සහ කලාපය පිරවීම සඳහා භාවිතා කළ හැකි ආරක්ෂක පටිය කුමක්දැයි සොයා බලන්න.

channels        = 12 x 4 000 Hz = 48 000 Hz
guard bands     = (12 - 1) x 500 = 11 x 500 = 5 500 Hz
total           = 48 000 + 5 500 = 53 500 Hz = 53.5 kHz

available = 108 - 60 = 48 kHz = 48 000 Hz

with n channels: 4000 n + 500 (n - 1) <= 48 000
                 4500 n - 500 <= 48 000
                 4500 n <= 48 500
                 n <= 10.77     ->  n = 10 channels

used = 10 x 4000 + 9 x 500 = 40 000 + 4 500 = 44 500 Hz
spare = 48 000 - 44 500 = 3 500 Hz

4000 x 10 + 9 g = 48 000
          9 g   = 8 000
            g   = 888.9 Hz

so with a guard band of about 889 Hz the ten channels exactly
occupy 60 kHz to 108 kHz, which is in fact the standard ITU group

The trap in every FDM question is the number of guard bands. For n channels laid side by side there are n minus one gaps between them, not n. If a question says the guard band is also required at the two outer edges, then it becomes n plus one, and the question will say so explicitly.

සිංහලෙන්: සෑම FDM ප්‍රශ්නයකම උගුල වන්නේ ගාඩ් බෑන්ඩ් ගණනයි. පසෙකින් තැබූ n නාලිකා සඳහා ඒවා අතර n අඩු පරතරයක් ඇත, n නොවේ. ප්‍රශ්නයකින් පිටත දාර දෙකෙහි ආරක්ෂක පටිය ද අවශ්‍ය යැයි පවසන්නේ නම්, එය n plus one බවට පත් වන අතර, ප්‍රශ්නය එය පැහැදිලිව කියනු ඇත.

Problem 11 — Subnet forensics from a single address

ගැටලුව 11 — එක් ලිපිනයකින් උපජාලය සොයා ගැනීම

A host reports the address 172.25.83.157 with the mask 255.255.248.0. Find the prefix length, the subnet address, the broadcast address, the first and last usable addresses, the number of usable hosts, and state whether 172.25.88.3 is on the same subnet.

සිංහලෙන්: සත්කාරකයකු 255.255.248.0 වෙස්මුහුණ සමඟ 172.25.83.157 ලිපිනය වාර්තා කරයි. උපසර්ගය දිග, උපජාල ලිපිනය, විකාශන ලිපිනය, පළමු සහ අවසාන භාවිතා කළ හැකි ලිපින, භාවිතා කළ හැකි ධාරක සංඛ්‍යාව සහ 172.25.88.3 එකම උපජාලයේ දැයි සඳහන් කරන්න.

255.255.248.0  ->  11111111.11111111.11111000.00000000
                    8    +   8    +   5     +   0     = /21
host bits = 32 - 21 = 11
the interesting byte is the third: block size = 256 - 248 = 8

blocks of 8 in the third byte: 0, 8, 16, ... 72, 80, 88, ...
83 falls in the block starting at 80

subnet address    = 172.25.80.0
broadcast address = 172.25.87.255      (80 + 8 - 1 = 87, host bits all 1)
first usable      = 172.25.80.1
last usable       = 172.25.87.254

total addresses = 2^11 = 2048
usable hosts    = 2048 - 2 = 2046

is 172.25.88.3 on the same subnet?
  172.25.88.3 AND 255.255.248.0:
     88 = 0101 1000
    248 = 1111 1000
    AND = 0101 1000 = 88
  its subnet is 172.25.88.0, not 172.25.80.0
  -> NO. It is the very next subnet, one address past the broadcast.

The block size shortcut, that is, 256 minus the interesting octet of the mask, turns every one of these questions into mental arithmetic. Find the block size, count up in that step until you pass the host's octet, and step back one.

සිංහලෙන්: බ්ලොක් ප්‍රමාණයේ කෙටිමඟ, එනම්, වෙස් මුහුණේ සිත් ඇදගන්නා අෂ්ටකයේ 256 අඩු කිරීම, මෙම සෑම ප්‍රශ්නයක්ම මානසික අංක ගණිතය බවට පත් කරයි. බ්ලොක් ප්‍රමාණය සොයන්න, ඔබ සත්කාරකයේ අෂ්ටකය පසු කරන තෙක් එම පියවරේදී ගණන් කරන්න, සහ එකක් පසුපසට යන්න.

Problem 12 — Sizing an internet link with queueing

ගැටලුව 12 — පෝලිම් සමඟ සම්බන්ධතාවක් විශාලත්වය ගණනය

A campus of 900 users offers traffic with a mean of 120 Mbps. The link is 200 Mbps. Treating the link as a simple single server queue with Poisson arrivals, find the utilisation, the mean number of packets in the system, the mean delay for 1500 byte packets, and the link speed needed to keep the mean delay under 1 millisecond.

සිංහලෙන්: පරිශීලකයින් 900 දෙනෙකුගෙන් යුත් මණ්ඩපයක් සාමාන්‍ය 120 Mbps සමඟ ගමනාගමනය ලබා දෙයි. සබැඳිය 200 Mbps වේ. Poisson පැමිණීම් සමඟ සබැඳිය සරල තනි සේවාදායක පෝලිමක් ලෙස සලකමින්, භාවිතය, පද්ධතියේ පැකට් මධ්‍යන්‍ය සංඛ්‍යාව, බයිට් පැකට් 1500 සඳහා මධ්‍යන්‍ය ප්‍රමාදය සහ මධ්‍යන්‍ය ප්‍රමාදය මිලි තත්පර 1ක් යටතේ තබා ගැනීමට අවශ්‍ය සබැඳි වේගය සොයා ගන්න.

packet size = 1500 bytes = 12 000 bits

arrival rate    lambda = 120 000 000 / 12 000 = 10 000 packets per second
service rate    mu     = 200 000 000 / 12 000 = 16 667 packets per second

rho = lambda / mu = 10 000 / 16 667 = 0.60   -> the link is 60 % loaded

mean number in system   L = rho / (1 - rho)
                          = 0.60 / 0.40 = 1.5 packets

mean delay              W = 1 / (mu - lambda)
                          = 1 / (16 667 - 10 000)
                          = 1 / 6 667
                          = 150 microseconds  = 0.15 ms

W = 1 / (mu - lambda) < 0.001
     mu - 10 000 > 1 000
     mu > 11 000 packets per second
     C  > 11 000 x 12 000 = 132 Mbps

so 132 Mbps already meets a 1 ms target at this load.
the existing 200 Mbps link is comfortable.

but watch what happens as the load rises:
   rho = 0.80  ->  W = 1/(16667-13333) = 0.30 ms
   rho = 0.90  ->  W = 1/(16667-15000) = 0.60 ms
   rho = 0.95  ->  W = 1/(16667-15833) = 1.20 ms    exceeds the target
   rho = 0.99  ->  W = 1/(16667-16500) = 6.00 ms

The last block is the reason network designers do not run links at ninety five percent utilisation even though the capacity is clearly there. Delay does not rise in proportion to load, it rises as one over one minus the load, so the last five percent of capacity costs more delay than the first ninety percent combined.

සිංහලෙන්: අවසාන කොටස නම් ජාල නිර්මාණකරුවන් සියයට අනූපහක ප්‍රයෝජනයකදී ලින්ක් ක්‍රියාත්මක නොකිරීමට හේතුවයි. ප්‍රමාදය පැටවීමට සමානුපාතිකව ඉහළ යන්නේ නැත, එය බර අඩුවෙන් එකකට වඩා වැඩි වේ, එබැවින් ධාරිතාවයේ අවසාන සියයට පහ සඳහා පළමු සියයට අනූව ඒකාබද්ධ වූවාට වඩා වැඩි ප්‍රමාදයක් වැය වේ.

Q1 · Signals, media and the physical layer

ප්‍රශ්නය 1 · සංඥා, මාධ්‍ය සහ භෞතික ස්ථරය

(a)4

A periodic composite signal is made of three sine waves of 300 Hz, 900 Hz and 1500 Hz with peak amplitudes of 12 V, 6 V and 3 V. State the bandwidth of the signal, sketch its frequency domain representation, and explain why a channel of 1 kHz cannot carry it.

සිංහලෙන්: ආවර්තිතා සංයුක්ත සංඥාවක් සෑදී ඇත්තේ 300 Hz, 900 Hz සහ 1500 Hz සයින් තරංග තුනකින් 12 V, 6 V සහ 3 V උච්ච විස්තාර සහිතයි. සංඥාවේ කලාප පළල සඳහන් කරන්න, එහි සංඛ්‍යාත වසම් නිරූපණය සටහන් කරන්න, සහ 1 kHz නාලිකාවකට එය රැගෙන යා නොහැක්කේ මන්දැයි පැහැදිලි කරන්න.

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

The bandwidth of a composite signal is the difference between its highest and its lowest frequency component, so the bandwidth is 1500 minus 300, which is 1200 Hz.

සිංහලෙන්: සංයුක්ත සංඥාවක කලාප පළල එහි ඉහළම සහ පහළම සංඛ්‍යාත සංරචකය අතර වෙනස වේ, එබැවින් කලාප පළල 1500 ඍණ 300, එනම් 1200 Hz වේ.

The frequency domain representation is three vertical spikes, at 300 Hz with a height of 12 volts, at 900 Hz with a height of 6 volts and at 1500 Hz with a height of 3 volts. The horizontal axis is frequency and the vertical axis is peak amplitude.

සිංහලෙන්: සංඛ්‍යාත වසම් නිරූපණය සිරස් කරල් තුනකි, වෝල්ට් 12 ක උසකින් යුත් 300 Hz දී, 900 Hz දී වෝල්ට් 6 ක උසකින් සහ 1500 Hz දී වෝල්ට් 3 ක උසකින් යුක්ත වේ. තිරස් අක්ෂය සංඛ්‍යාතය වන අතර සිරස් අක්ෂය උච්ච විස්තාරය වේ.

A channel of 1 kHz bandwidth passes a band only 1000 Hz wide, which is narrower than the 1200 Hz the signal occupies. At least one component, in practice the 1500 Hz one, would be blocked, and since that component is part of the shape of the signal, the waveform that emerges would be a distorted version of what was sent.

සිංහලෙන්: 1 kHz කලාප පළලක නාලිකාවක් 1000 Hz පළල කලාපයක් පමණක් පසු කරයි, එය සංඥාව අල්ලා ගන්නා 1200 Hz ට වඩා පටුය. අවම වශයෙන් එක් සංරචකයක්, ප්‍රායෝගිකව 1500 Hz එක අවහිර කරනු ලබන අතර, එම සංරචකය සංඥාවේ හැඩයේ කොටසක් වන බැවින්, මතුවන තරංග ආකෘතිය යවන ලද දෙයෙහි විකෘති අනුවාදයක් වනු ඇත.

Frequency-domain plot, Q1(a)

(b)6

Explain, with one example of each, the difference between attenuation, distortion and noise, and state the device or technique used to counter each one.

සිංහලෙන්: එක් එක් උදාහරණයකින්, දුර්වල වීම, විකෘති කිරීම සහ ශබ්දය අතර වෙනස පැහැදිලි කරන්න, සහ එක් එක් ඒවාට ප්‍රතිරෝධය දැක්වීමට භාවිතා කරන උපාංගය හෝ තාක්ෂණය සඳහන් කරන්න.

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

Attenuation is the loss of signal energy with distance, because the medium converts part of the signal into heat. An example is a voice becoming faint at the end of a long copper pair. It is countered by an amplifier for an analog signal and by a repeater for a digital signal, and it is measured in decibels.

සිංහලෙන්: දුර්වල වීම යනු දුර සමග සංඥා ශක්තිය අහිමි වීමයි, මන්ද මාධ්‍යය සංඥාවේ කොටසක් තාපය බවට පරිවර්තනය කරයි. නිදසුනක් නම්, දිගු තඹ යුගලයක අවසානයේ කටහඬක් දුර්වල වීමයි. එය ඇනලොග් සංඥාවක් සඳහා ඇම්ප්ලිෆයර් සහ ඩිජිටල් සංඥාවක් සඳහා පුනරාවර්තකයක් මගින් ප්‍රතිරෝධය කරනු ලබන අතර එය ඩෙසිබල් වලින් මනිනු ලැබේ.

Distortion is a change in the shape of the signal, and it happens only to composite signals, because each frequency component propagates at a slightly different velocity and so arrives with a different delay. An example is a square pulse arriving with rounded and smeared edges. It is countered by equalisation, that is, by a filter that deliberately delays the fast components so that all components arrive together.

සිංහලෙන්: විකෘති කිරීම යනු සංඥාවේ හැඩයේ වෙනසක් වන අතර එය සිදු වන්නේ සංයුක්ත සංඥා වලට පමණි, මන්ද එක් එක් සංඛ්‍යාත සංරචක තරමක් වෙනස් ප්‍රවේගයකින් ප්‍රචාරණය වන අතර වෙනස් ප්‍රමාදයකින් පැමිණේ. උදාහරණයක් ලෙස වටකුරු සහ ආලේපිත දාර සහිත හතරැස් ස්පන්දනයක් පැමිණේ. එය සමීකරණය මගින් ප්‍රතිරෝධය වේ, එනම්, සියලු සංරචක එකට පැමිණෙන පරිදි වේගවත් සංරචක හිතාමතාම ප්‍රමාද කරන පෙරහනක් මගිනි.

Noise is unwanted energy added to the signal by something other than the transmitter. Thermal noise comes from the random motion of electrons, crosstalk comes from a neighbouring pair, and impulse noise comes from a sudden spike such as a lightning strike or a motor starting. It is countered by shielding, by twisting the pair, by increasing the signal power so that the signal to noise ratio rises, and by error detecting codes that catch what gets through.

සිංහලෙන්: ඝෝෂාව යනු සම්ප්‍රේෂකය හැර වෙනත් යමක් මගින් සංඥාවට එකතු කරන අනවශ්‍ය ශක්තියකි. තාප ඝෝෂාව පැමිණෙන්නේ ඉලෙක්ට්‍රෝනවල අහඹු චලිතයකින්, ක්‍රොස්ටෝක් අසල්වැසි යුගලයකින් සහ ආවේග ශබ්දය පැමිණෙන්නේ අකුණු සැර වැදීමක් හෝ මෝටරයක් ​​ආරම්භ වීම වැනි හදිසි ස්පයික් වලින්. එය පලිහක් මගින්, යුගලය ඇඹරීමෙන්, සංඥා බලය වැඩි කිරීමෙන්, ශබ්ද අනුපාතයට සංඥාව ඉහළ යාමෙන්, සහ ලැබෙන දේ අල්ලා ගන්නා කේත හඳුනාගැනීමේ දෝෂ මගින් ප්‍රතිවිරෝධී වේ.

(c)6

A 6 kHz channel has a signal to noise ratio of 25 dB. Calculate the Shannon capacity, calculate how many signal levels Nyquist would allow at that capacity, and state the practical bit rate you would design for.

සිංහලෙන්: 6 kHz නාලිකාවක 25 dB හි ශබ්ද අනුපාතයට සංඥාවක් ඇත. Shannon ධාරිතාව ගණනය කරන්න, Nyquist එම ධාරිතාවයේදී කොපමණ සංඥා මට්ටම් ගණනකට ඉඩ දෙයිද යන්න ගණනය කරන්න, සහ ඔබ සැලසුම් කරන ප්‍රායෝගික බිට් අනුපාතය සඳහන් කරන්න.

SNR(dB) = 10 log10(SNR)
     25 = 10 log10(SNR)    ->  SNR = 10^2.5 = 316.2

Shannon:  C = B log2(1 + SNR)
            = 6000 x log2(317.2)
            = 6000 x 8.309
            = 49 854 bps   ~= 49.9 kbps

Nyquist:  C = 2 B log2(L)
     49 854 = 2 x 6000 x log2(L)
    log2(L) = 4.15      ->  L = 17.8

L must be a power of two and must not exceed Shannon, so L = 16
practical rate = 2 x 6000 x log2(16) = 2 x 6000 x 4 = 48 000 bps

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

The Shannon capacity is about 49.9 kbps, which is the absolute ceiling imposed by the noise. Nyquist says that reaching that ceiling would need 17.8 signal levels, which is not a usable number because the number of levels must be a power of two.

සිංහලෙන්: Shannon ධාරිතාව 49.9 kbps පමණ වන අතර, එය ශබ්දය මගින් පනවන ලද නිරපේක්ෂ සිවිලිම වේ. Nyquist පවසන්නේ එම සිවිලිමට ළඟා වීමට සංඥා මට්ටම් 17.8ක් අවශ්‍ය වන අතර එය භාවිත කළ හැකි සංඛ්‍යාවක් නොවන බැවින් මට්ටම් සංඛ්‍යාව දෙකක බලයක් විය යුතු බවයි.

Choosing 32 levels would imply 60 kbps, which is above the Shannon ceiling and therefore impossible no matter how good the equipment is. Choosing 16 levels gives a practical design rate of 48 kbps, which sits just under the ceiling with a small margin.

සිංහලෙන්: මට්ටම් 32ක් තෝරාගැනීමෙන් අදහස් වන්නේ 60 kbps වන අතර එය ෂැනන් සිවිලිමට ඉහළින් ඇති අතර එම නිසා උපකරණ කොතරම් හොඳ වුවත් කළ නොහැක. මට්ටම් 16ක් තෝරාගැනීමෙන් ප්‍රායෝගික සැලසුම් අනුපාතය 48 kbps ලබා දෙයි, එය කුඩා ආන්තිකයක් සහිත සිවිලිමට යටින් පිහිටා ඇත.

(d)4

Compare shielded twisted pair, multimode fibre and single mode fibre for the riser cable of a ten floor building, and justify your choice.

සිංහලෙන්: තට්ටු දහයක ගොඩනැගිල්ලක රයිසර් කේබලය සඳහා ආරක්ෂිත ඇඹරුණු යුගල, බහුමාධ්‍ය තන්තු සහ තනි මාදිලියේ තන්තු සසඳා ඔබේ තේරීම සාධාරණීකරණය කරන්න.

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

Shielded twisted pair is limited to 100 metres including patch cords, and a ten floor riser plus the horizontal runs at each end can exceed that. It is also the only one of the three that is affected by the lift motors and the building power feeders that share the riser shaft. It is the cheapest per metre but it is the wrong choice here.

සිංහලෙන්: පලිහ සහිත ඇඹරුණු යුගලය පැච් ලණු ඇතුළුව මීටර් 100 කට සීමා කර ඇති අතර, තට්ටු දහයක රයිසර් සහ එක් එක් කෙළවරේ තිරස් ධාවන එය ඉක්මවිය හැක. රයිසර් පතුවළ බෙදා ගන්නා ලිෆ්ට් මෝටර සහ ගොඩනැගිලි බල පෝෂක මගින් බලපෑමට ලක්වන එකම එක එයයි. එය මීටරයකට ලාභම නමුත් එය මෙහි වැරදි තේරීමකි.

Multimode fibre carries 10 Gbps to about 400 metres on OM4, is completely immune to electromagnetic interference, and uses inexpensive transceivers because it can be driven by a VCSEL rather than a laser diode. A ten floor riser is perhaps 45 metres, which is well inside its limit.

සිංහලෙන්: බහුමාධ්‍ය තන්තු OM4 මත 10 Gbps සිට මීටර් 400 දක්වා ගෙන යයි, විද්‍යුත් චුම්භක මැදිහත්වීම් වලින් සම්පූර්ණයෙන්ම ප්‍රතිශක්තිකරණය කරයි, සහ ලේසර් ඩයෝඩයකට වඩා VCSEL මගින් ධාවනය කළ හැකි නිසා මිල අඩු සම්ප්‍රේෂක භාවිතා කරයි. තට්ටු දහයක රයිසර් සමහර විට මීටර් 45 ක් වන අතර එය එහි සීමාව තුළ හොඳින් පිහිටා ඇත.

Single mode fibre reaches 10 kilometres and beyond and scales to 400 Gbps, but its transceivers are markedly more expensive and its distance capability is wasted on a 45 metre run.

සිංහලෙන්: තනි මාදිලියේ තන්තු කිලෝමීටර 10 ක් සහ ඉන් ඔබ්බට ළඟා වන අතර 400 Gbps දක්වා පරිමාණය කරයි, නමුත් එහි සම්ප්‍රේෂක සැලකිය යුතු ලෙස මිල අධික වන අතර එහි දුර හැකියාව මීටර් 45 ක ධාවනයකදී අපතේ යයි.

The correct choice is multimode fibre for the riser, keeping single mode for the link that leaves the building and goes to the provider. This is the general rule that the medium should be chosen for the distance actually required plus a growth margin, not for the largest distance available.

සිංහලෙන්: නිවැරදි තේරීම වන්නේ රයිසර් සඳහා බහුමාධ්‍ය තන්තු, ගොඩනැගිල්ලෙන් පිටවී සැපයුම්කරු වෙත යන සබැඳිය සඳහා තනි මාදිලිය තබා ගැනීමයි. මාධ්‍යය තෝරාගත යුත්තේ ඇත්ත වශයෙන්ම අවශ්‍ය දුර සහ වර්ධන ආන්තිකය සඳහා මිස පවතින විශාලතම දුර සඳහා නොවන බව මෙය සාමාන්‍ය රීතියයි.

Q2 · Framing, error control and the data link layer

ප්‍රශ්නය 2 · රාමුකරණය, දෝෂ පාලනය සහ දත්ත සම්බන්ධක ස්ථරය

(a)5

Explain byte stuffing and bit stuffing, and apply bit stuffing to the bit stream 0111111011111011111110.

සිංහලෙන්: බයිට් පුලුල් කිරීම සහ බිට් පුලුල් කිරීම පැහැදිලි කරන්න, සහ බිට් ප්‍රවාහය 0111111011111011111110 වෙත බිට් පිරවුම යොදන්න.

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

Both techniques exist to solve the same problem. The start and the end of a frame are marked by a special pattern, and that pattern must never appear by accident inside the data, or the receiver would cut the frame in the wrong place.

සිංහලෙන්: එකම ගැටළුව විසඳීම සඳහා තාක්ෂණික ක්‍රම දෙකම පවතී. රාමුවක ආරම්භය සහ අවසානය විශේෂ රටාවකින් සලකුණු කර ඇති අතර, එම රටාව කිසිවිටෙක අහම්බෙන් දත්ත තුළ දිස් නොවිය යුතුය, නැතහොත් ග්‍රාහකයා රාමුව වැරදි ස්ථානයක කපා හරිනු ඇත.

In byte stuffing, used by character oriented protocols, the flag is a whole byte and an escape byte is inserted before any occurrence of the flag or the escape byte inside the data. The receiver removes the escape byte and takes the next byte literally.

සිංහලෙන්: අක්ෂර නැඹුරු ප්‍රොටෝකෝල මගින් භාවිතා කරන බයිට් පිරවුමේ දී, ධජය සම්පූර්ණ බයිටයක් වන අතර දත්ත තුළ ධජය හෝ පලා යාමේ බයිටයේ කිසියම් සිදුවීමකට පෙර ගැලවීමේ බයිටයක් ඇතුළත් කෙරේ. ග්‍රාහකයා පලා යන බයිටය ඉවත් කර ඊළඟ බයිටය වචනාර්ථයෙන් ගනී.

In bit stuffing, used by bit oriented protocols such as HDLC, the flag is the bit pattern 01111110, and the sender inserts a zero after any run of five consecutive ones in the data. The receiver removes a zero that follows five ones. Because the sender can never emit six ones in the data, the receiver can be certain that six ones means a flag.

සිංහලෙන්: HDLC වැනි bit oriented protocols විසින් භාවිතා කරන bit stuffing වලදී, ධජය bit රටාව 01111110 වන අතර, යවන්නා දත්තවල අඛණ්ඩව පහක් ධාවනය කිරීමෙන් පසු ශුන්‍යයක් ඇතුල් කරයි. ග්‍රාහකයා ඒවා පහක් අනුගමනය කරන බිංදුවක් ඉවත් කරයි. යවන්නාට කිසි විටෙක දත්තවල එක හයක් නිකුත් කළ නොහැකි නිසා, ඒවා හයක් යනු ධජයක් බව ග්‍රාහකයාට සහතික විය හැක.

data      0 11111 1 0 11111 0 11111 11 0
          after every run of five 1s, insert a 0

stuffed   0 11111 0 10 11111 00 11111 0 110

written out:  0111110101111100111110110
transmitted:  01111110  0111110101111100111110110  01111110
              ^ flag                                 ^ flag

(b)6

The dataword 1010011110 is to be protected by a CRC with the generator 11001. Find the codeword, and state one type of error this CRC is guaranteed to detect and one it may miss.

සිංහලෙන්: 1010011110 දත්ත පදය උත්පාදක 11001 සහිත CRC මඟින් ආරක්ෂා කළ යුතුය. කේත පදය සොයාගෙන, මෙම CRC හඳුනා ගැනීමට සහතික කර ඇති එක් ආකාරයක දෝෂයක් සහ එය මග හැරිය හැකි එකක් සඳහන් කරන්න.

divisor 11001 is 5 bits  ->  FCS is 4 bits  ->  append 4 zeros
dividend = 1010011110 0000

modulo 2 division (XOR at each step, no borrow):
  10100 111100000
  11001
  -----
  01101 111100000
   11001
   -----
   00100 11100000
     ...
  carrying the division to the end gives
  remainder = 0110

codeword = 1010011110 0110  =  10100111100110   (14 bits)

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

The CRC is guaranteed to detect every single bit error, because the generator has more than one term and a single bit error corresponds to the pattern x to the power i, which such a generator never divides. It is also guaranteed to detect every burst error shorter than or equal to four bits, that is, shorter than the degree of the generator.

සිංහලෙන්: CRC විසින් සෑම බිට් දෝෂයක්ම හඳුනා ගැනීමට සහතික වේ, මන්ද උත්පාදක යන්ත්‍රයට පද එකකට වඩා ඇති අතර තනි බිටු දෝෂයක් x රටාවට අනුරූප වන බලය i ට අනුරූප වේ, එවැනි උත්පාදකයක් කිසි විටෙකත් බෙදෙන්නේ නැත. සෑම පිපිරුම් දෝෂයක්ම බිටු හතරකට වඩා කෙටි හෝ සමාන, එනම් උත්පාදකයේ මට්ටමට වඩා කෙටි හඳුනාගැනීම සහතික කෙරේ.

It may miss an error whose pattern happens to be an exact multiple of the generator. The shortest such pattern here is the generator itself, 11001, so an error that flips bits one, two and five of some window, producing exactly that pattern, would leave a zero remainder and be accepted as correct. This is why CRC is called error detection and not error correction, and why standard generators are chosen after testing them against millions of burst patterns.

සිංහලෙන්: එය උත්පාදක යන්ත්‍රයේ නිශ්චිත ගුණාකාරයක් වන රටාවක් වන දෝෂයක් මග හැරිය හැක. මෙහි ඇති කෙටිම රටාව වන්නේ උත්පාදක යන්ත්‍රය වන 11001, එබැවින් යම් කවුළුවක බිටු එක, දෙක සහ පහ පෙරලීමේ දෝෂයක්, හරියටම එම රටාව නිපදවීම, බිංදුවක් ඉතිරි කර නිවැරදි යැයි පිළිගනු ඇත. CRC දෝෂ හඳුනාගැනීම ලෙස හඳුන්වනු ලබන අතර දෝෂ නිවැරදි කිරීම නොවේ, සහ මිලියන ගණනක පිපිරුම්‍රටා වලට එරෙහිව ඒවා පරීක්‍ෂා කිරීමෙන් පසු සම්මත උත්පාදක තෝරා ගන්නේ එබැවිනි.

(c)5

Explain the difference between flow control and error control, and describe the situation in which a sliding window protocol outperforms stop and wait by the largest margin.

සිංහලෙන්: ප්‍රවාහ පාලනය සහ දෝෂ පාලනය අතර වෙනස පැහැදිලි කරන්න, සහ ස්ලයිඩින් කවුළු ප්‍රොටෝකෝලය අභිබවා යන තත්වය විස්තර කරන්න විශාලතම ආන්තිකයෙන් නතර වී බලා සිටින්න.

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

Flow control stops a fast sender from overwhelming a slow receiver. It is about buffer space at the receiver, and the receiver advertises how much it can accept. Error control deals with frames that are lost or corrupted in the medium, and it uses checksums, acknowledgments, timers and retransmission. A link can need one without the other.

සිංහලෙන්: ප්‍රවාහ පාලනය වේගවත් යවන්නෙකු මන්දගාමී ග්‍රාහකයක් යටපත් කිරීම නවත්වයි. එය ග්‍රාහකයේ බෆර අවකාශය ගැන වන අතර, ග්‍රාහකයා තමන්ට කොපමණ ප්‍රමාණයක් පිළිගත හැකිද යන්න ප්‍රචාරණය කරයි. දෝෂ පාලනය මාධ්‍යයේ නැති වූ හෝ දූෂිත වූ රාමු සමඟ ගනුදෙනු කරයි, එය චෙක්සම්, පිළිගැනීම්, ටයිමර් සහ නැවත සම්ප්‍රේෂණය භාවිතා කරයි. සබැඳියකට එකක් නොමැතිව අනෙකක් අවශ්‍ය විය හැකිය.

A sliding window protocol wins by the largest margin when the propagation delay is large compared with the transmission time, that is when the quantity a, defined as the propagation delay divided by the transmission time, is large. That happens on a long and fast link, such as a satellite hop or a transcontinental fibre.

සිංහලෙන්: සම්ප්‍රේෂණ කාලය හා සසඳන විට ප්‍රචාරණ ප්‍රමාදය විශාල වන විට ස්ලයිඩින් කවුළු ප්‍රොටෝකෝලය විශාලතම ආන්තිකයෙන් ජය ගනී, එනම් සම්ප්‍රේෂණ කාලයෙන් බෙදූ ප්‍රචාරණ ප්‍රමාදය ලෙස අර්ථ දක්වා ඇති ප්‍රමාණය a විශාල වන විටය. එය සිදු වන්නේ සැටලයිට් හොප් හෝ ට්‍රාන්කොන්ටිනෙන්ටල් තන්තු වැනි දිගු හා වේගවත් සබැඳියක් මත ය.

In that situation stop and wait spends almost all of its time waiting for an acknowledgment to come back along a pipe that could have held hundreds of frames, so its utilisation is roughly one over two a. A sliding window of size w raises that to w over one plus two a until the pipe is full, so the improvement factor is essentially the window size.

සිංහලෙන්: එම තත්ත්වය තුළ නැවතී බලා සිටීම එහි මුළු කාලයම පාහේ රාමු සිය ගණනක්‍රැඳවිය හැකි නලයක් දිගේ පිළිගැනීමක් එනතෙක් බලා සිටීමේ කාලය ගත කරයි, එබැවින් එහි ප්‍රයෝජනය දළ වශයෙන් දෙකට වඩා වැඩි වේ. w ප්‍රමාණයේ ස්ලයිඩින් කවුළුවක් නළය පිරෙන තෙක් එක ප්ලස් දෙකට වඩා w වැඩි කරයි, එබැවින් වැඩිදියුණු කිරීමේ සාධකය අවශ්‍යයෙන්ම කවුළු ප්‍රමාණය වේ.

(d)4

A satellite link has a propagation delay of 270 ms in one direction and a rate of 64 kbps. Frames are 4000 bits. Find the utilisation of stop and wait, and the window size needed for full utilisation.

සිංහලෙන්: චන්ද්‍රිකා සම්බන්ධකයක එක් දිශාවකට 270 ms ප්‍රචාරණ ප්‍රමාදයක් සහ 64 kbps වේගයක් ඇත. රාමු බිටු 4000 කි. නැවතීමේ සහ රැඳී සිටීමේ ප්‍රයෝජනය සහ සම්පූර්ණ භාවිතය සඳහා අවශ්‍ය කවුළු ප්‍රමාණය සොයා ගන්න.

Tt = 4000 / 64 000              = 62.5 ms
Tp = 270 ms,  2 Tp = 540 ms

stop and wait
  U = Tt / (Tt + 2 Tp) = 62.5 / (62.5 + 540) = 62.5 / 602.5 = 0.1037
    = 10.4 %     ->  effective rate = 0.1037 x 64 kbps = 6.64 kbps

window for U = 1
  W = (Tt + 2 Tp) / Tt = 602.5 / 62.5 = 9.64   ->  W = 10 frames
  go-back-N needs 2^k - 1 >= 10  ->  k = 4 bits of sequence number

Q3 · Network layer, addressing and a VLSM design

ප්‍රශ්නය 3 · ජාල ස්ථරය, ලිපිනකරණය සහ VLSM සැලසුමක්

(a)4

State the two rules that relate a subnet mask to the network id and the host id, and use them to describe the network 10.0.0.0 with the mask 255.255.192.0 completely.

සිංහලෙන්: සබ්නෙට් මාස්ක් එකක් ජාල හැඳුනුම්පතට සහ ධාරක හැඳුනුම්පතට සම්බන්ධ කරන නීති දෙක සඳහන් කර, 255.255.192.0 වෙස්මුහුණ සමඟ 10.0.0.0 ජාලය විස්තර කිරීමට ඒවා භාවිතා කරන්න.

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

The first rule is that the number of ones in the subnet mask gives the network id plus the subnet id taken together. The second rule is that the number of zeros gives the size of the host id.

සිංහලෙන්: පළමු රීතිය නම්, සබ්නෙට් මාස්ක් එකේ ඇති සංඛ්‍යාව ජාල හැඳුනුම්පත සහ උපජාල හැඳුනුම්පත එකට ලබා දීමයි. දෙවන රීතිය නම් බිංදු ගණන සත්කාරක හැඳුනුම්පතේ ප්‍රමාණය ලබා දීමයි.

For the mask 255.255.192.0 the binary form is 11111111.11111111.11000000.00000000, which is 18 ones and 14 zeros, so the prefix is slash 18. The address 10.0.0.0 is class A, so 8 bits are the natural network id and therefore 18 minus 8, that is 10 bits, have been borrowed from the host id.

සිංහලෙන්: මාස්ක් 255.255.192.0 සඳහා ද්විමය ආකෘතිය 11111111.11111111.11000000.00000000, එනම් ඒවා 18 ක් සහ බිංදු 14 ක් වේ, එබැවින් උපසර්ගය 18 වන අතර එය ස්ලැෂ් 18 වන අතර ලිපිනය 10.0 පන්තියේ A.0 වන අතර, එම ලිපිනය 10.0 වන පන්තියේ A.0 වේ. සෘණ 8, එනම් බිටු 10, ධාරක හැඳුනුම්පතෙන් ණයට ගෙන ඇත.

That gives 2 to the power 10, which is 1024 subnets, each with 2 to the power 14 minus 2, that is 16382 usable hosts. The subnet ids step in the third octet by 256 minus 192, which is 64, so the subnets are 10.0.0.0, 10.0.64.0, 10.0.128.0, 10.0.192.0, 10.1.0.0 and so on.

සිංහලෙන්: එය බලය 10 ට 2 ලබා දෙයි, එනම් උපජාල 1024 ක්, ඒ සෑම එකක්ම 2 සිට බලය 14 ඍණ 2 කින්, එනම් භාවිතා කළ හැකි ධාරක 16382 කි. උපජාල ids තුන්වන අෂ්ටකයේ 256 අඩු 192 කින් පියවර ගනී, එනම් 64, එබැවින් උපජාල 10.0.0.0, 10.0.128.0, 10.0.192.0, 10.1.0.0 සහ යනාදිය වේ.

(b)8

A university is granted 10.40.0.0 slash 18. Design an addressing plan for four faculties needing 2000, 1000, 500 and 500 hosts, a wireless network for 4000 devices, a server block of 100, a management block of 60, and five point to point links. Give the mask, the network address and the broadcast address of each, and the summary route for the whole university.

සිංහලෙන්: විශ්ව විද්‍යාලයකට 10.40.0.0 slash 18 ලබා දී ඇත. 2000, 1000, 500 සහ 500 ධාරක අවශ්‍ය පීඨ හතරක් සඳහා ලිපින සැලැස්මක් සැලසුම් කරන්න, උපාංග 4000 සඳහා රැහැන්‍රහිත ජාලයක්, 100 ක සේවාදායක බ්ලොක් එකක්, 60 ක කළමනාකරණ ඒකකයක්, සහ ලක්ෂ්‍ය සිට ලක්ෂ්‍ය සම්බන්ධතා පහක් අවශ්‍ය වේ. වෙස්මුහුණ, ජාල ලිපිනය සහ එක් එක් විකාශන ලිපිනය සහ මුළු විශ්ව විද්‍යාලය සඳහා සාරාංශ මාර්ගය ලබා දෙන්න.

10.40.0.0/18  ->  14 host bits  ->  16 384 addresses
                  range 10.40.0.0 to 10.40.63.255

  need   round up   prefix   mask
  4000     4096      /20     255.255.240.0     wireless
  2000     2048      /21     255.255.248.0     faculty A
  1000     1024      /22     255.255.252.0     faculty B
   500      512      /23     255.255.254.0     faculty C
   500      512      /23     255.255.254.0     faculty D
   100      128      /25     255.255.255.128   servers
    60       64      /26     255.255.255.192   management
     2        4      /30     255.255.255.252   x 5 links

total = 4096+2048+1024+512+512+128+64+20 = 8404 of 16 384   -> fits

wireless   /20   10.40.0.0     bcast 10.40.15.255
faculty A  /21   10.40.16.0    bcast 10.40.23.255
faculty B  /22   10.40.24.0    bcast 10.40.27.255
faculty C  /23   10.40.28.0    bcast 10.40.29.255
faculty D  /23   10.40.30.0    bcast 10.40.31.255
servers    /25   10.40.32.0    bcast 10.40.32.127
management /26   10.40.32.128  bcast 10.40.32.191
link 1     /30   10.40.32.192  usable .193 .194   bcast .195
link 2     /30   10.40.32.196  usable .197 .198   bcast .199
link 3     /30   10.40.32.200  usable .201 .202   bcast .203
link 4     /30   10.40.32.204  usable .205 .206   bcast .207
link 5     /30   10.40.32.208  usable .209 .210   bcast .211

free       10.40.32.212  to  10.40.63.255   ~ 7 980 addresses
summary route out of the university:   10.40.0.0/18

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

Every subnet was rounded up to the next power of two and allocated in decreasing order of size, which is what keeps the free space contiguous at the top of the block and keeps the whole university describable by the single route 10.40.0.0 slash 18.

සිංහලෙන්: සෑම උපජාලයක්ම ඊළඟ බලය දෙකට වට කර ප්‍රමාණයේ අඩුවන අනුපිළිවෙලින් වෙන් කරන ලදී, එය බ්ලොක් එකේ මුදුනේ නිදහස් ඉඩ අඛණ්ඩව තබා ගන්නා අතර 10.40.0.0 slash 18 තනි මාර්ගයෙන් මුළු විශ්ව විද්‍යාලයම විස්තර කළ හැකි ලෙස තබා ගනී.

Note the point to point links. Each carries only two routers, so a slash 30 giving two usable addresses is exactly right, and using a slash 24 for a router link, as students often do, would waste 254 addresses per link.

සිංහලෙන්: පොයින්ට් ටු පොයින්ට් ලින්ක් සටහන් කරන්න. සෑම එකක්ම රවුටර දෙකක් පමණක් දරයි, එබැවින් භාවිතා කළ හැකි ලිපින දෙකක් ලබා දෙන ස්ලැෂ් 30 හරියටම නිවැරදි වන අතර, සිසුන් බොහෝ විට කරන පරිදි, රවුටර සබැඳියක් සඳහා ස්ලැෂ් 24 භාවිතා කිරීම, එක් සබැඳියකට ලිපින 254ක් නාස්ති කරයි.

(c)4

A packet with the destination 10.40.29.200 arrives at the university router. Using the table you produced, state which subnet it belongs to and show the binary working.

සිංහලෙන්: ගමනාන්තය සහිත පැකට්ටුවක් 10.40.29.200 විශ්ව විද්‍යාල රවුටරය වෙත පැමිණේ. ඔබ විසින් නිෂ්පාදනය කරන ලද වගුව භාවිතා කර, එය අයත් වන්නේ කුමන උපජාලයටද යන්න සඳහන් කර ද්විමය ක්‍රියාකාරීත්වය පෙන්වන්න.

candidate: faculty C  10.40.28.0/23,  mask 255.255.254.0

third octet of the address :  29  = 0001 1101
third octet of the mask    : 254  = 1111 1110
AND                              = 0001 1100 = 28

10.40.29.200 AND 255.255.254.0 = 10.40.28.0
-> the packet belongs to faculty C
   valid host range 10.40.28.1 to 10.40.29.254, and .200 is inside it

(d)4

Explain why longest prefix matching is necessary in a routing table, using an entry for 10.40.0.0 slash 18 and an entry for 10.40.28.0 slash 23 as your example.

සිංහලෙන්: ඔබගේ උදාහරණය ලෙස 10.40.0.0 slash 18 සහ 10.40.28.0 slash 23 සඳහා ප්‍රවේශයක් භාවිතා කරමින්, රවුටින් වගුවක දිගම උපසර්ග ගැලපීම අවශ්‍ය වන්නේ මන්දැයි පැහැදිලි කරන්න.

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

A destination address can legitimately match more than one entry in a routing table, because the entries describe blocks of different sizes that overlap. The address 10.40.29.200 matches both 10.40.0.0 slash 18 and 10.40.28.0 slash 23, since the slash 23 block sits inside the slash 18 block.

සිංහලෙන්: ගමනාන්ත ලිපිනයකට රවුටින් වගුවක ඇතුළත් කිරීම් එකකට වඩා නීත්‍යානුකූලව ගැළපිය හැක, මන්ද ප්‍රවේශයන් අතිච්ඡාදනය වන විවිධ ප්‍රමාණයේ කොටස් විස්තර කරයි. 10.40.29.200 ලිපිනය 10.40.0.0 slash 18 සහ 10.40.28.0 slash 23 යන දෙකටම ගැලපේ, මන්ද slash 23 block එක slash 18 block එක තුළ පිහිටා ඇත.

Longest prefix matching resolves this by always choosing the entry with the most one bits in its mask, that is, the most specific description of the destination. Here the slash 23 wins over the slash 18.

සිංහලෙන්: දිගම උපසර්ගය ගැලපීම මෙය විසඳන්නේ එහි වෙස් මුහුණෙහි වැඩිපුරම එක් බිටු සහිත ප්‍රවේශය තේරීමෙන්, එනම් ගමනාන්තය පිළිබඳ වඩාත් නිශ්චිත විස්තරයෙනි. මෙහිදී slash 23 slash 18 ට වඩා ජය ගනී.

This rule is what makes route summarisation and the default route work at the same time. The default route 0.0.0.0 slash 0 matches every address but has the shortest possible prefix, so it is used only when nothing more specific matched, which is exactly the behaviour wanted from a route of last resort.

සිංහලෙන්: මෙම රීතිය මගින් මාර්ග සාරාංශය සහ පෙරනිමි මාර්ගය එකවර ක්‍රියා කරයි. පෙරනිමි මාර්ගය 0.0.0.0 slash 0 සෑම ලිපිනයකටම ගැළපෙන නමුත් හැකි කෙටිම උපසර්ගය ඇත, එබැවින් එය භාවිතා කරනුයේ වඩාත් නිශ්චිත කිසිවක් නොගැලපෙන විට පමණි, එනම් අවසාන විසඳුමේ මාර්ගයකින් අවශ්‍ය හැසිරීමයි.

Q4 · Transport layer, multiplexing and congestion

ප්‍රශ්නය 4 · ප්‍රවාහන ස්ථරය, බහුවිධකරණය සහ තදබදය

(a)5

Explain multiplexing and demultiplexing at the transport layer, and state exactly what information the transport layer uses to demultiplex an arriving segment for UDP and for TCP.

සිංහලෙන්: ප්‍රවාහන ස්තරයේ මල්ටිප්ලෙක්සිං සහ ඩිමල්ටිප්ලෙක්සිං පැහැදිලි කරන්න, සහ යූඩීපී සහ ටීසීපී සඳහා පැමිණෙන කොටස ඉවත් කිරීමට ප්‍රවාහන ස්තරය භාවිතා කරන තොරතුරු හරියටම සඳහන් කරන්න.

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

Multiplexing is the act of gathering data from several application processes on the sending host, adding a transport header to each piece, and handing all of them to the single network layer below. Demultiplexing is the reverse at the receiving host, that is, taking each arriving segment and delivering it to the correct one of many waiting processes.

සිංහලෙන්: Multiplexing යනු යැවීමේ ධාරකයේ යෙදුම් ක්‍රියාවලි කිහිපයකින් දත්ත එක්‍රැස් කිරීම, එක් එක් කැබැල්ලකට ප්‍රවාහන ශීර්ෂයක් එක් කිරීම සහ ඒවා සියල්ලම පහත තනි ජාල ස්ථරයට ලබා දීමයි. Demultiplexing යනු ලැබීමේ ධාරකයේ ප්‍රතිලෝම වේ, එනම්, පැමිණෙන සෑම කොටසක්ම ගෙන එය බොහෝ පොරොත්තු ක්‍රියාවලීන්ගෙන් නිවැරදි එක වෙත ලබා දීමයි.

For UDP the demultiplexing is done on a two tuple, namely the destination IP address and the destination port number. Two segments arriving from completely different sources but addressed to the same destination port are delivered to the same socket.

සිංහලෙන්: UDP සඳහා demultiplexing සිදු කරනු ලබන්නේ tuple දෙකකින්, එනම් ගමනාන්ත IP ලිපිනය සහ ගමනාන්ත තොට අංකයයි. සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් මූලාශ්‍රවලින් පැමිණෙන නමුත් එකම ගමනාන්ත තොටට ආමන්ත්‍රණය කරන ලද කොටස් දෙකක් එකම සොකට් එකට බෙදා හරිනු ලැබේ.

For TCP the demultiplexing is done on a four tuple, namely the source IP address, the source port, the destination IP address and the destination port. This is why a web server with one listening socket on port 80 can hold thousands of simultaneous connections: each connection is a distinct four tuple and therefore a distinct socket.

සිංහලෙන්: TCP සඳහා demultiplexing tuple හතරක් මත සිදු කරනු ලැබේ, එනම් මූලාශ්‍ර IP ලිපිනය, මූලාශ්‍ර වරාය, ගමනාන්ත IP ලිපිනය සහ ගමනාන්ත වරාය. පෝට් 80 හි එක් සවන්දීමේ සොකට් එකක් සහිත වෙබ් සේවාදායකයකට එකවර සම්බන්ධතා දහස් ගණනක් තබා ගත හැක්කේ එබැවිනි: සෑම සම්බන්ධතාවයක්ම එකිනෙකට වෙනස් ටුපල් හතරක් වන අතර එම නිසා වෙනස් සොකට් එකක් වේ.

(b)5

Describe the three way handshake, and explain what a SYN flood attack does and why the handshake makes it possible.

සිංහලෙන්: තුන් ආකාරයකින් අතට අත දීම විස්තර කරන්න, සහ SYN ගංවතුර ප්‍රහාරයක් කරන්නේ කුමක්ද සහ අතට අත දීමෙන් එය සිදු වන්නේ මන්දැයි පැහැදිලි කරන්න.

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

In the three way handshake the client sends a segment with the SYN flag set and its initial sequence number x. The server replies with a segment carrying both SYN and ACK, its own initial sequence number y, and an acknowledgment of x plus one. The client then sends an ACK of y plus one, and the connection is open in both directions. The purpose is to let both sides agree on sequence numbers and on options before any data flows.

සිංහලෙන්: තුන් ආකාරයකින් අතට අත දීමේදී සේවාලාභියා SYN ධජ කට්ටලය සහ එහි ආරම්භක අනුක්‍රමික අංකය x සහිත කොටසක් යවයි. සේවාදායකය SYN සහ ACK යන දෙකම, එහිම ආරම්භක අනුක්‍රමික අංකය y සහ x plus one හි පිළිගැනීමක් සහිත කොටසකින් පිළිතුරු දෙයි. එවිට සේවාලාභියා y plus one හි ACK එකක් යවන අතර, සම්බන්ධතාවය දෙපැත්තටම විවෘත වේ. ඕනෑම දත්තයක් ගලා යාමට පෙර අනුක්‍රමික අංක සහ විකල්ප පිළිබඳව දෙපාර්ශවයටම එකඟ වීමට ඉඩ හැරීම මෙහි අරමුණයි.

A SYN flood exploits the fact that after the first message the server must remember the half open connection, that is, it must allocate a transmission control block and hold it while it waits for the third message. An attacker sends a stream of SYN segments with forged source addresses and never sends the third message.

සිංහලෙන්: SYN ගංවතුරක් භාවිතා කරන්නේ පළමු පණිවිඩයෙන් පසු සේවාදායකය අඩක් විවෘත සම්බන්ධතාවය මතක තබා ගත යුතුය, එනම් එය සම්ප්‍රේෂණ පාලන බ්ලොක් එකක් වෙන් කර එය තුන්වන පණිවිඩය එනතුරු එය රඳවා තබා ගත යුතුය. ප්‍රහාරකයෙකු ව්‍යාජ මූලාශ්‍ර ලිපින සහිත SYN කොටස් ප්‍රවාහයක් යවන අතර කිසි විටෙක තෙවන පණිවිඩය යවන්නේ නැත.

The server's table of half open connections fills up, and legitimate SYNs are then refused. The defence is SYN cookies, in which the server encodes the connection state inside the sequence number it sends back and allocates nothing until the genuine third message returns.

සිංහලෙන්: අර්ධ විවෘත සම්බන්ධතා සහිත සේවාදායකයේ වගුව පිරී ඇති අතර, නීත්‍යානුකූල SYN පසුව ප්‍රතික්ෂේප කරනු ලැබේ. ආරක්‍ෂාව යනු SYN කුකීස් වන අතර, සේවාදායකය එය ආපසු යවන අනුක්‍රමික අංකය තුළ සම්බන්ධතා තත්ත්වය කේතනය කරන අතර සත්‍ය තුන්වන පණිවිඩය ආපසු එන තෙක් කිසිවක් වෙන් නොකරයි.

Three-way handshake and a SYN flood, Q4(b)

(c)6

A TCP connection has a maximum segment size of 1460 bytes and a round trip time of 100 ms. Starting slow start from a congestion window of one segment with a threshold of 32 segments, trace the window for the first eight round trips, given that a triple duplicate acknowledgment occurs at round trip 8. State the throughput at round trip 7.

සිංහලෙන්: TCP සම්බන්ධතාවයක උපරිම ඛණ්ඩ ප්‍රමාණය බයිට් 1460 ක් සහ වට සංචාර කාලය ms 100 කි. කොටස් 32 ක එළිපත්ත සහිත එක් කොටසක තදබදය සහිත කවුළුවකින් මන්දගාමී ආරම්භයක් ආරම්භ කරමින්, පළමු වට සංචාර අට සඳහා කවුළුව ලුහුබඳින්න, වට සංචාරය 8 හිදී තුන් වතාවක් අනුපිටපත් පිළිගැනීමක් සිදු වේ.

slow start: cwnd doubles each RTT while cwnd < ssthresh
congestion avoidance: cwnd grows by 1 segment per RTT

  RTT   phase                 cwnd (segments)
   1    slow start                 1
   2    slow start                 2
   3    slow start                 4
   4    slow start                 8
   5    slow start                16
   6    slow start reaches 32     32   -> ssthresh reached
   7    congestion avoidance      33
   8    congestion avoidance      34  -> 3 dup ACKs here

fast recovery on triple duplicate ACK:
   new ssthresh = 34 / 2 = 17
   new cwnd     = 17     (halved, NOT reset to 1)

throughput at RTT 7:
   cwnd = 33 segments x 1460 bytes = 48 180 bytes = 385 440 bits
   sent in one RTT of 0.1 s
   throughput = 385 440 / 0.1 = 3 854 400 bps = 3.85 Mbps

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

The distinction the question is testing is the difference between a triple duplicate acknowledgment and a timeout. A triple duplicate acknowledgment means segments are still arriving, so the path is congested but working, and TCP halves the window and continues in congestion avoidance. A timeout means nothing is getting through at all, so TCP sets the threshold to half the window but drops the congestion window all the way back to one segment and restarts slow start.

සිංහලෙන්: ප්‍රශ්නය පරීක්ෂා කරන වෙනස වන්නේ ත්‍රිත්ව අනුපිටපත් පිළිගැනීමක් සහ කල් ඉකුත්වීම අතර වෙනසයි. ත්‍රිත්ව අනුපිටපත් පිළිගැනීමක් යනු කොටස් තවමත් පැමිණෙමින් පවතින බැවින් මාර්ගය තදබදයෙන් නමුත් ක්‍රියාත්මක වන අතර TCP කවුළුව අඩක් කර තදබදය වළක්වා ගැනීම දිගටම කරගෙන යයි. කල් ඉකුත්වීම යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ කිසිවක් සම්පූර්ණයෙන් සිදු නොවන බවයි, එබැවින් TCP එළිපත්ත කවුළුවෙන් අඩකට සකසන නමුත් තදබදය කවුළුව එක් කොටසකට ආපසු ගොස් මන්දගාමී ආරම්භය නැවත ආරම්භ කරයි.

(d)4

State four responsibilities of transport layer error control, and explain why a checksum alone is not sufficient for reliable delivery.

සිංහලෙන්: ප්‍රවාහන ස්ථරයේ දෝෂ පාලනයේ වගකීම් හතරක් සඳහන් කරන්න, විශ්වාසදායක බෙදාහැරීම සඳහා චෙක්සම් පමණක් ප්‍රමාණවත් නොවන්නේ මන්දැයි පැහැදිලි කරන්න.

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

The four responsibilities are detecting and discarding corrupted segments, detecting lost segments and arranging retransmission, detecting and discarding duplicate segments, and reordering segments that arrive out of sequence.

සිංහලෙන්: වගකීම් හතර වන්නේ දූෂිත කොටස් හඳුනා ගැනීම සහ ඉවත දැමීම, නැතිවූ කොටස් හඳුනා ගැනීම සහ නැවත සම්ප්‍රේෂණය කිරීම, අනුපිටපත් කොටස් හඳුනා ගැනීම සහ ඉවත දැමීම සහ අනුපිළිවෙලින් පිටතට පැමිණෙන කොටස් නැවත සකස් කිරීම ය.

A checksum handles only the first of those four. It tells the receiver that a segment that did arrive has been damaged, but it says nothing about a segment that never arrived at all, since there is nothing to compute a checksum over. It cannot tell a duplicate from an original, because a retransmitted copy has a perfectly valid checksum. And it cannot tell the receiver the order in which the segments were sent.

සිංහලෙන්: චෙක්සම් එකක් හසුරුවන්නේ එම හතරෙන් පළමුවැන්න පමණි. පැමිණි කොටසකට හානි වී ඇති බව එය ග්‍රාහකයාට කියයි, නමුත් එය කිසිදා නොපැමිණි කොටසක් ගැන කිසිවක් නොකියයි, මන්ද චෙක්සම් එකක් ගණනය කිරීමට කිසිවක් නොමැති බැවිනි. එය මුල් පිටපතකින් අනුපිටපතක් පැවසිය නොහැක, මන්ද නැවත සම්ප්‍රේෂණය කරන ලද පිටපතක පරිපූර්ණ වලංගු චෙක්සම් එකක් ඇත. තවද එය ග්‍රාහකයාට කොටස් යැවූ අනුපිළිවෙල පැවසිය නොහැක.

Reliability therefore needs three more mechanisms on top of the checksum: an acknowledgment so the sender learns what arrived, a timer so the sender notices what did not, and a sequence number so the receiver can detect duplicates and restore the order.

සිංහලෙන්: එබැවින් විශ්වසනීයත්වය සඳහා චෙක්සම් මත තවත් යාන්ත්‍රණ තුනක් අවශ්‍ය වේ: යවන්නාට පැමිණි දේ දැන ගැනීමට පිළිගැනීමක්, යවන්නාට නොපැමිණි දේ දැනුම් දෙන පරිදි ටයිමරයක් සහ ග්‍රාහකයාට අනුපිටපත් හඳුනාගෙන ඇණවුම ප්‍රතිසාධනය කළ හැකි අනුක්‍රමික අංකයක්.

Q5 · Designing a network for a new campus

ප්‍රශ්නය 5 · නව මණ්ඩපයක් සඳහා ජාලයක් සැලසුම් කිරීම

(a)6

A new campus has three buildings 300 m apart, with 400, 250 and 150 users. Propose a physical design, naming the device at each tier, the medium for each link, and justify each choice against a stated distance or capacity limit.

සිංහලෙන්: නව කැම්පස් එකකට මීටර් 300 ක් දුරින් ගොඩනැගිලි තුනක් ඇත, පරිශීලකයින් 400, 250 සහ 150 ඇත. භෞතික සැලසුමක් යෝජනා කරන්න, එක් එක් ස්ථරයේ උපාංගය නම් කිරීම, එක් එක් සබැඳිය සඳහා මාධ්‍යය, සහ ප්‍රකාශිත දුර හෝ ධාරිතා සීමාවකට එරෙහිව එක් එක් තේරීම සාධාරණීකරණය කරන්න.

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

Inside each building the access tier is built from layer two switches with power over Ethernet, wired in a star to the users with UTP Cat6. Cat6 is chosen because the 100 metre limit, planned as 90 metres in the wall plus patch cords, comfortably covers a floor, and power over Ethernet removes the need for a separate power supply at each wireless access point.

සිංහලෙන්: එක් එක් ගොඩනැඟිල්ල තුළ ප්‍රවේශ තලය ඊතර්නෙට් හරහා බලය සහිත ස්තර දෙකේ ස්විච වලින් ගොඩනගා ඇත, UTP Cat6 භාවිතා කරන්නන් වෙත තරුවක රැහැන්ගත කර ඇත. Cat6 තෝරාගෙන ඇත්තේ මීටර් 100 සීමාව, බිත්තියේ සහ පැච් ලණුවල මීටර් 90ක් ලෙස සැලසුම් කර ඇති නිසා, සුවපහසු ලෙස බිමක් ආවරණය වන අතර, ඊතර්නෙට් හරහා බලය එක් එක්‍රැහැන්‍රහිත ප්‍රවේශ ස්ථානයකට වෙනම බල සැපයුමක අවශ්‍යතාවය ඉවත් කරයි.

Each building has a distribution layer three switch that aggregates its access switches over multimode fibre risers. Fibre is required between floors because the riser shaft carries lift motors and power feeders, and multimode OM4 carries 10 Gbps to 400 metres, which covers any riser in a building of this size.

සිංහලෙන්: සෑම ගොඩනැගිල්ලකම බෙදාහැරීමේ ස්ථර තුනක ස්විචයක් ඇති අතර එය බහු මාදිලියේ ෆයිබර්‍රයිසර් හරහා එහි ප්‍රවේශ ස්විචයන් එකතු කරයි. රයිසර් පතුවළ ලිෆ්ට් මෝටර සහ බල පෝෂක රැගෙන යන නිසා තට්ටු අතර තන්තු අවශ්‍ය වන අතර බහු මාදිලියේ OM4 මෙම ප්‍රමාණයේ ගොඩනැගිල්ලක ඕනෑම රයිසර් ආවරණය කරන 10 Gbps සිට මීටර් 400 දක්වා ගෙන යයි.

The three buildings are 300 metres apart, which is beyond the 100 metre copper limit, so the building to building links must be fibre. Single mode fibre is the correct choice for the campus backbone even though multimode would reach 300 metres, because the trench is the expensive part and single mode protects the investment for any future rate.

සිංහලෙන්: ගොඩනැගිලි තුන මීටර් 300 ක් දුරින් පිහිටා ඇති අතර එය මීටර් 100 තඹ සීමාවෙන් ඔබ්බට පිහිටා ඇත, එබැවින් ගොඩනැඟිලි සම්බන්ධක සඳහා ගොඩනැගිල්ල තන්තු විය යුතුය. බහු මාදිලිය මීටර් 300 දක්වා ළඟා වුවද, කැම්පස් කොඳු නාරටිය සඳහා තනි මාදිලියේ තන්තු නිවැරදි තේරීම වේ, මන්ද අගල් මිල අධික කොටස වන අතර තනි මාදිලිය අනාගත ඕනෑම අනුපාතයක් සඳහා ආයෝජනය ආරක්ෂා කරයි.

The core is a pair of layer three switches in a partial mesh, and the edge is a router plus a firewall pair carrying the internet link. The wireless design is one access point for every fifteen concurrent users rather than one per room, because the radio is a shared medium and the constraint is contention, not coverage.

සිංහලෙන්: හරය යනු අර්ධ දැලක ස්තර තුනේ ස්විච යුගලයක් වන අතර දාරය රවුටරයක් ​​සහ අන්තර්ජාල සබැඳිය රැගෙන යන ෆයර්වෝල් යුගලයකි. රැහැන්‍රහිත සැලසුම කාමරයකට එකකට වඩා සමගාමී පරිශීලකයින් පහළොවකට එක් ප්‍රවේශ ලක්ෂ්‍යයක් වේ, මන්ද ගුවන්විදුලිය හවුල් මාධ්‍යයක් වන අතර බාධාව වන්නේ විවාදය මිස ආවරණය නොවේ.

Campus physical design, Q5(a)

(b)6

Produce an addressing plan for that campus from the block 192.168.0.0 slash 20, allowing fifty percent growth on every user network, plus a wireless network for 600 devices, a server block of 30 and a management block of 50.

සිංහලෙන්: 192.168.0.0 slash 20 බ්ලොක් එකෙන් එම කැම්පස් එක සඳහා ලිපින සැලැස්මක් නිෂ්පාදනය කරන්න, සෑම පරිශීලක ජාලයකම සියයට පනහක වර්ධනයක් සහ උපාංග 600ක් සඳහා රැහැන්‍රහිත ජාලයක්, 30ක සේවාදායක බ්ලොක් එකක් සහ 50ක කළමනාකරණ බ්ලොක් එකක්.

192.168.0.0/20  ->  12 host bits  ->  4096 addresses

  need  +50%   round up   prefix   mask
  600    900     1024      /22     255.255.252.0    wireless
  400    600      1024     /22     255.255.252.0    building 1
  250    375       512     /23     255.255.254.0    building 2
  150    225       256     /24     255.255.255.0    building 3
   50     75       128     /25     255.255.255.128  management
   30     45        64     /26     255.255.255.192  servers

total = 1024+1024+512+256+128+64 = 3008 of 4096  -> fits, 1088 spare

wireless     /22   192.168.0.0     bcast 192.168.3.255
building 1   /22   192.168.4.0     bcast 192.168.7.255
building 2   /23   192.168.8.0     bcast 192.168.9.255
building 3   /24   192.168.10.0    bcast 192.168.10.255
management   /25   192.168.11.0    bcast 192.168.11.127
servers      /26   192.168.11.128  bcast 192.168.11.191

free  192.168.11.192 to 192.168.15.255
summary  192.168.0.0/20

(c)4

The campus is offered two designs. Design A has a single core switch of 99.95 percent availability. Design B has two core switches of 99.5 percent each in parallel. Calculate the yearly downtime of each and recommend one.

සිංහලෙන්: කැම්පස් නිර්මාණ දෙකක් ඉදිරිපත් කරයි. නිර්මාණ A සතුව සියයට 99.95ක පවතින තනි මූලික ස්විචයක් ඇත. B මෝස්තරයට සමාන්තරව සියයට 99.5 බැගින් වූ මූලික ස්විච දෙකක් ඇත. එක් එක් අයගේ වාර්ෂික අක්‍රීය කාලය ගණනය කර එකක් නිර්දේශ කරන්න.

minutes in a year = 365 x 24 x 60 = 525 600

Design A, single switch at 99.95 %
  unavailability = 0.0005
  downtime = 0.0005 x 525 600 = 262.8 minutes = 4.38 hours per year

Design B, two switches at 99.5 % in parallel
  A = 1 - (1 - 0.995)^2 = 1 - (0.005)^2 = 1 - 0.000025 = 0.999975
  unavailability = 0.000025
  downtime = 0.000025 x 525 600 = 13.1 minutes per year

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

Design B is recommended. Two cheaper switches in parallel give 13.1 minutes of downtime a year against 262.8 minutes for the single expensive one, an improvement by a factor of twenty, and it is almost certainly the cheaper of the two options as well.

සිංහලෙන්: නිර්මාණය B නිර්දේශ කරනු ලැබේ. සමාන්තරව මිල අඩු ස්විච දෙකක් වසරකට මිනිත්තු 13.1 ක් අක්‍රිය කාලයක් ලබා දෙයි, එය තනි මිල අධික එකක් සඳහා මිනිත්තු 262.8 කින් වැඩි කරයි, එය විසි ගුණයකින් වැඩි දියුණු කරයි, සහ එය විකල්ප දෙකෙන් ද ලාභදායී වේ.

The general principle is that availability is won by the topology rather than by the quality of any single box. A parallel pair multiplies the unavailabilities, so two devices that are each only moderately reliable become jointly far more reliable than one very good device. The recommendation assumes the two switches fail independently, which is why a real design also separates their power feeds and their physical location.

සිංහලෙන්: සාමාන්‍ය මූලධර්මය නම් ඕනෑම තනි පෙට්ටියක ගුණාත්මක භාවයට වඩා ලබා ගත හැකි බව ස්ථල විද්‍යාව විසින් දිනා ගන්නා බවයි. සමාන්තර යුගලයක් ලබා ගත නොහැකිතා ගුණ කරයි, එබැවින් සෑම එකක්ම මධ්‍යස්ථව විශ්වාසදායක උපාංග දෙකක් ඉතා හොඳ උපාංගයකට වඩා ඒකාබද්ධව වඩා විශ්වාසදායක වේ. නිර්දේශය උපකල්පනය කරන්නේ ස්විච දෙක ස්වාධීනව අසමත් වන අතර, සැබෑ සැලසුමක් ඔවුන්ගේ බල පෝෂණය සහ ඒවායේ භෞතික පිහිටීම වෙන් කරන්නේ එබැවිනි.

(d)4

Draw the security zones for this campus and state, for each pair of zones, whether a connection may be opened and in which direction.

සිංහලෙන්: මෙම කැම්පස් සහ ප්‍රාන්තය සඳහා, එක් එක් කලාප යුගල සඳහා, සම්බන්ධතාවයක් විවෘත කළ හැකිද සහ කුමන දිශාවටද ආරක්ෂක කලාප අඳින්න.

Model answerආදර්ශ පිළිතුර

Four zones are required: outside, which is the internet; the demilitarised zone, holding the web, mail and public DNS servers; inside, holding the three buildings and the wireless network; and management, holding the switch and router management addresses and the monitoring station.

සිංහලෙන්: කලාප හතරක් අවශ්‍ය වේ: පිටත, අන්තර්ජාලය වන; වෙබ්, තැපෑල සහ පොදු ඩීඑන්එස් සේවාදායකයන්‍රඳවාගෙන සිටින, නිර්හමුදා කලාපය; ඇතුළත, ගොඩනැගිලි තුන සහ රැහැන්‍රහිත ජාලය පැවැත්වීම; සහ කළමනාකරණය, ස්විචය සහ රවුටර කළමනාකරණ ලිපින සහ අධීක්ෂණ ස්ථානය පැවැත්වීම.

From outside a connection may be opened only into the demilitarised zone, and only to the specific published ports. From outside into inside or into management, no connection may ever be opened.

සිංහලෙන්: පිටතින් සම්බන්ධතාවයක් විවෘත කළ හැක්කේ හමුදා මුක්ත කලාපයට පමණක් වන අතර නිශ්චිත ප්‍රකාශිත වරායන් වෙත පමණි. පිටත සිට ඇතුළතට හෝ කළමනාකරණයට, කිසිඳු සම්බන්ධතාවයක් කිසිදා විවෘත කළ නොහැක.

From inside a connection may be opened out to the internet and into the demilitarised zone. From the demilitarised zone a connection may be opened out to the internet for updates, but never into inside, because that is exactly the path an attacker would take after compromising a public server.

සිංහලෙන්: ඇතුළත සිට සම්බන්ධතාවයක් අන්තර්ජාලයට සහ හමුදා මුක්ත කලාපයට විවෘත විය හැකිය. යුද මුක්ත කලාපයෙන් යාවත්කාලීන සඳහා අන්තර්ජාලයට සම්බන්ධතාවයක් විවෘත කළ හැකි නමුත් කිසි විටෙක ඇතුළතට නොයනු ඇත, මන්ද ප්‍රහාරකයා පොදු සේවාදායකයක් සම්මුතියකට ලක් කිරීමෙන් පසු හරියටම ගමන් කරන මාර්ගය එයයි.

Into management no connection may be opened from any zone except from a single jump host that sits inside, and that jump host is the only device with an address in both.

සිංහලෙන්: කළමනාකරණය තුළට ඇතුළත වාඩි වී සිටින තනි පැනීමේ ධාරකයකින් හැර කිසිදු කලාපයකින් සම්බන්ධතාවක් විවෘත කළ නොහැකි අතර, එම ජම්ප් සත්කාරක දෙකෙහිම ලිපිනයක් ඇති එකම උපාංගය වේ.

Security zones, Q5(d)

Past paper January / February 2023

ප්‍රශ්න පත්‍රය January / February 2023

Every question from this paper, answered in full. Click a question to open it; the original English wording is under each answer.මෙම ප්‍රශ්න පත්‍රයේ සෑම ප්‍රශ්නයක්ම සම්පූර්ණ පිළිතුරු සමඟ. ප්‍රශ්නයක් මත click කරන්න.

01

දත්ත සම්ප්‍රේෂණය යනු කුමක්ද?

දත්ත සම්ප්‍රේෂණය යනු තඹ වයරයක්, ප්‍රකාශ තන්තු හෝ නිදහස් ඉඩක් වැනි සම්ප්‍රේෂණ මාධ්‍යයක් හරහා සම්ප්‍රේෂකයක සිට ග්‍රාහකයක් වෙත විද්‍යුත් චුම්භක සංඥා ආකාරයෙන් දත්ත චලනය කිරීමේ ක්‍රියාවලියයි.

දත්ත ප්‍රතිසම හෝ සංඛ්‍යාංක විය හැකි අතර, එය රැගෙන යන සංඥාව ද ප්‍රතිසම හෝ ඩිජිටල් විය හැකි බැවින් සංයෝජන හතරක් කළ හැකිය.

What is data transmission?

02

සෘජු සබැඳියක් සහ සරල සබැඳියක් නිර්වචනය කරන්න, සහ එක් එක් උදාහරණයක් දෙන්න.

සෘජු සම්බන්ධකයක් යනු ඇම්ප්ලිෆයර් හෝ රිපීටර් හැර වෙනත් අතරමැදි උපාංග නොමැතිව සම්ප්‍රේෂකයේ සිට ග්‍රාහකය වෙත සංඥාව සෘජුවම ගමන් කරන උපාංග දෙකක් අතර සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගයකි. උදාහරණයක් ලෙස ඔබේ පරිගණකය සහ LAN එකක බිත්ති සොකට් අතර ඇති කේබලයයි.

සිම්ප්ලෙක්ස් ලින්ක් එකක් යනු සංඥාව එක් දිශාවකට පමණක් ගමන් කරන සබැඳියකි, එබැවින් එක් ස්ථානයක් සැමවිටම සම්ප්‍රේෂකය වන අතර අනෙක සැමවිටම ග්‍රාහකය වේ. උදාහරණයක් ලෙස රූපවාහිනී විකාශනයක් හෝ පරිගණකයකට සම්බන්ධ යතුරු පුවරුවකි.

Define a direct link and a simplex link, and give one example of each.

03

සංඥාවක නිරපේක්ෂ කලාප පළල සහ ඵලදායී කලාප පළල අතර වෙනස හඳුනා ගන්න.

නිරපේක්ෂ කලාප පළල යනු සංඥාවේ වර්ණාවලියේ සම්පූර්ණ පළල, එනම්, සංඥාවේ ඇත්ත වශයෙන්ම අඩංගු වන ඉහළම සහ අඩුම සංඛ්‍යාත සංරචක අතර වෙනසයි. බොහෝ සංඥා සඳහා මෙය අනන්තය.

ඵලදායී කලාප පළල, බොහෝ විට සරලව කලාප පළල ලෙස හැඳින්වේ, සංඥාවේ ශක්තියෙන් වැඩි කොටසක් අඩංගු සංඛ්‍යාතවල පටු කලාපයයි. ඉංජිනේරුවන් ඵලදායි කලාප පළල සමඟ වැඩ කරන්නේ එම කලාපය සම්ප්‍රේෂණය කිරීම සංඥාව පිළිගත හැකි ලෙස ප්‍රතිනිෂ්පාදනය කිරීමට ප්‍රමාණවත් වන බැවිනි.

Differentiate between absolute bandwidth and effective bandwidth of a signal.

04

1000 Hz කලාප පළලක් සහිත ආවර්තිතා සංයුක්ත සංඥාවක් සයින් තරංග තුනකින් සමන්විත වේ. පළමුවැන්නට 20 V උපරිම විස්තාරය සහිත 100 Hz සංඛ්‍යාතයක් ඇත, දෙවැන්න 10 V උපරිම විස්තාරය සමඟ 500 Hz සංඛ්‍යාතයක් ඇත, සහ තෙවන 5 V උපරිම විස්තාරය ඇත. සංඛ්‍යාත වසම් කුමන්ත්‍රණය අඳින්න.

කලාප පළල යනු ඉහළම සහ අඩුම සංඛ්‍යාතය අතර වෙනස වන අතර, එබැවින් 1000 යනු ඉහළම සංඛ්‍යාතය අඩු 100 ට සමාන වේ, එය 1100 Hz ඉහළම සංඛ්‍යාතයක් ලබා දෙයි. එනම් තුන්වන සයින් තරංගයේ සංඛ්‍යාතයයි.

එබැවින් සංඛ්‍යාත වසම් කුමන්ත්‍රණයට සිරස් කරල් තුනක් ඇත: එකක් වෝල්ට් 20 ක උසකින් යුත් 100 Hz ට, එකක් වෝල්ට් 10 ක උසකින් යුත් 500 Hz ට සහ 1100 Hz ට වෝල්ට් 5 ක උසකින්.

Frequency-domain plot of the composite signal

A periodic composite signal with a bandwidth of 1000 Hz is composed of three sine waves. The first has a frequency of 100 Hz with maximum amplitude of 20 V, the second has a frequency of 500 Hz with maximum amplitude of 10 V, and the third has maximum amplitude of 5 V. Draw the frequency domain plot.

05

සම්ප්‍රේෂණ ආබාධවල ප්‍රධාන වර්ග තුන කෙටියෙන් පැහැදිලි කරන්න.

දුර්වල වීම යනු සංඥාව මාධ්‍යය හරහා ගමන් කරන විට ශක්තිය නැතිවීමයි, එමඟින් දුර සමඟ සංඥාව දුර්වල වේ. එය ඇම්ප්ලිෆයර් සහ රිපීටර් සමඟ වන්දි ලබා දේ.

විකෘති කිරීම යනු සංඥාවේ හැඩය වෙනස් වීමයි, මන්ද සංයුක්ත සංඥාවක් බොහෝ සංඛ්‍යාත වලින් සෑදී ඇති අතර එක් එක් සංඛ්‍යාතය තරමක් වෙනස් වේගයකින් ගමන් කරන නිසා වෙනස් ප්‍රමාදයකින් පැමිණේ.

ශබ්දය යනු සංඥාවට අනවශ්‍ය ශක්තියක් එකතු කරන අතර, එයට තාප ඝෝෂාව, ප්‍රේරිත ඝෝෂාව, අසල්වැසි වයර් එකකින් හරස් ටෝක් සහ හදිසි බලයේ ස්පයික් වලින් එන ආවේග ශබ්දය ඇතුළත් වේ.

Briefly explain the three major types of transmission impairment.

06

වාහක සංඥාවක් සහ ඇනලොග් සම්ප්‍රේෂණයේදී එහි කාර්‍යභාරය නිර්වචනය කරන්න.

වාහක සංඥාවක් යනු සම්ප්‍රේෂකය මඟින් නිපදවන ඉහළ සංඛ්‍යාත සයින් තරංගයක් වන අතර එය ස්වයංක්‍රීයව කිසිදු තොරතුරක්‍රැගෙන නොයයි.

එහි කාර්‍යභාරය වන්නේ වාහනයක් ලෙස ක්‍රියා කිරීමයි. අඩු සංඛ්‍යාත තොරතුරු සංඥාව මඟින් වාහකයාගේ ගුණාංග තුනෙන් එකක් වෙනස් කරයි, එනම් එහි විස්තාරය, එහි සංඛ්‍යාතය හෝ එහි අදියර, සහ එහි ප්‍රතිඵලය වන මොඩියුලේටඩ් තරංගයට මාධ්‍යය හරහා කාර්‍යක්ෂමව ගමන් කළ හැකි අතර අනෙකුත් සංඛ්‍යාතවලදී අනෙකුත් වාහකයන් සමඟ මාධ්‍යය බෙදා ගත හැකිය.

Define a carrier signal and its role in analog transmission.

07

ඇනලොග් මොඩියුලේෂන් ශිල්පීය ක්‍රම AM සහ FM පැහැදිලි කරන්න.

විස්තාරය මොඩියුලේෂන් කිරීමේදී වාහක සංඥාවේ විස්තාරය තොරතුරු සංඥාවේ විස්තාරයට සමානුපාතිකව වෙනස් වන අතර වාහකයේ සංඛ්‍යාතය සහ අදියර නියතව පවතී. අවශ්‍ය කලාප පළල තොරතුරු සංඥාවේ කලාප පළල මෙන් දෙගුණයකි.

සංඛ්‍යාත මොඩියුලේෂන් වලදී වාහක සංඥාවේ සංඛ්‍යාතය තොරතුරු සංඥාවේ විස්තාරයට සමානුපාතිකව වෙනස් වන අතර විස්තාරය සහ අදියර නියතව පවතී. FM හට වඩා පුළුල් කලාප පළලක් අවශ්‍ය නමුත් එය ඝෝෂාවෙන් බලපෑමට වඩා බෙහෙවින් අඩුය, මන්ද ශබ්දය ප්‍රධාන වශයෙන් විස්තාරය බාධා කරයි.

Explain the analog modulation techniques AM and FM.

08

කාල පරතරයකට තොරතුරු බිටු 2ක් සම්ප්‍රේෂණය කිරීම සඳහා ASK සහ PSK ඒකාබද්ධ කරන ඩිජිටල් මොඩියුලේෂන් යෝජනා ක්‍රමයක් සඳහා සුදුසු තාරකා මණ්ඩල රූප සටහනක් අඳින්න.

amplitude shift keying සහ face shift keying ඒකාබද්ධ කරන Scheme එකක් තමයි quadrature amplitude modulation. කාල පරතරයකට බිටු දෙකක්‍රැගෙන යාමට අපට වෙනස් සංඥා මූලද්‍රව්‍ය හතරක් අවශ්‍ය වේ, එබැවින් තාරකා මණ්ඩලයට ලකුණු හතරක් ඇත.

එක් සරල සැකැස්මක් විස්තාර මට්ටම් දෙකක් සහ අදියර දෙකක් භාවිතා කරයි, 00, 01, 10 සහ 11 ලෙස ලේබල් කළ හැකි ලකුණු හතරක් ලබා දෙයි.

4-point ASK + PSK constellation (2 bits per symbol)

Draw a suitable constellation diagram for a digital modulation scheme which combines ASK and PSK to transmit 2 bits of information per time interval.

09

දුරකථන මාර්ගයක් හරහා ඩිජිටල් සංඥා සම්ප්‍රේෂණය කිරීමට මොඩම යුගලයක් අවශ්‍ය වන්නේ මන්දැයි කෙටියෙන් පැහැදිලි කරන්න.

දුරකථන මාර්ගයක් නිර්මාණය කර ඇත්තේ දල වශයෙන් 300 සිට 3400 Hz දක්වා පටු පරාසයක ඇනලොග් හඬ සංඥාවක්‍රැගෙන යාමටය, එබැවින් එයට පරිගණකයකින් නිපදවන හතරැස් ඩිජිටල් ස්පන්දන රැගෙන යා නොහැක.

යැවීමේ අන්තයේ ඇති මොඩමය මොඩියුලේට් කරයි, එනම් එය ඩිජිටල් දත්ත එම කලාපය තුළට ගැලපෙන ඇනලොග් සංඥාවක් බවට පරිවර්තනය කරයි. ලැබෙන අන්තයේ ඇති මෝඩමය demodulates, එනම්, එය ඇනලොග් සංඥාව නැවත ඩිජිටල් දත්ත බවට පරිවර්තනය කරයි. දත්ත දෙපැත්තටම ගලා යන බැවින්, එක් එක් අන්තයේ මොඩමයක් අවශ්‍ය වේ.

Briefly explain why a pair of modems is required to transmit digital signals over a telephone line.

10

පලිහක් නැති twisted pair සහ shielded twisted pair අතර ඇති වෙනස්කම් මොනවාද? එක් එක් ඒවායේ වාසි සහ අවාසි පැහැදිලි කරන්න.

දෙකම එකට ඇඹරුණු තඹ වයර් යුගල වලින් සමන්විත වන අතර, ඇඹරීම විසින්ම යුගලයක වයර් දෙක මත ඇති වන ශබ්දය අවලංගු කරයි.

ආරක්ෂිත ඇඹරුණු යුගලයේ එක් එක් යුගල වටා හෝ සම්පූර්ණ කේබලය වටා අමතර ලෝහ තීරු හෝ ෙගත්තම් ඇත. මෙම පලිහ බාහිර විද්‍යුත් චුම්භක බාධා අවහිර කරන අතර කේබලය විකාශනය වීම නතර කරයි, එබැවින් කර්මාන්තශාලා වැනි විද්‍යුත් ඝෝෂාකාරී ස්ථානවල එය වඩා හොඳින් ක්‍රියා කරයි. කෙසේ වෙතත්, එය වඩා මිල අධික, බර, ස්ථාපනය කිරීමට අපහසු වන අතර එය නිවැරදිව පස කළ යුතුය.

අනාරක්ෂිත ඇඹරුණු යුගලයට එවැනි පලිහක් නොමැත. එය මිල අඩු, සිහින්, නම්‍යශීලී සහ ස්ථාපනය කිරීමට පහසුය, එබැවින් එය වඩාත් සුලභ LAN කේබලය වේ, නමුත් එය දිගු දුරක් හරහා ඇඟිලි ගැසීමට සහ හරස්කඩට වඩාත් අවදානමට ලක් වේ.

What are the differences between unshielded twisted pair and shielded twisted pair? Explain the advantages and disadvantages of each.

11

අහස තරංග ප්‍රචාරණය බිම් තරංග ප්‍රචාරණයෙන් වෙනස් වන්නේ කෙසේද?

භූමි තරංග ප්‍රචාරණයේදී රේඩියෝ තරංගය පෘථිවියේ වක්‍රය අනුගමනය කර එහි මතුපිට දිගේ ගමන් කරයි. එය 2 MHzට වඩා අඩු සංඛ්‍යාතවල භාවිතා වන අතර AM රේඩියෝව සාමාන්‍ය උදාහරණයකි. සම්ප්‍රේෂකයේ බලයෙන් පරාසය සීමා වේ.

ආකාශ තරංග ප්‍රචාරණයේදී රේඩියෝ තරංගය ඉහලට විකාශනය වේ, අයනගෝලය මගින් නැවත පෘථිවියට පරාවර්තනය වේ, පසුව නැවත පරාවර්තනය විය හැක, එබැවින් එය පැන යයි. එය දළ වශයෙන් 2 සිට 30 MHz පරාසයක භාවිතා වන අතර කෙටි තරංග රේඩියෝව සහ ආධුනික ගුවන්විදුලිය උදාහරණ වේ. එය බොහෝ දුරකට ළඟා වන නමුත් එය අයනගෝලයේ තත්වය මත රඳා පවතී, එය දවසේ වේලාව සමඟ වෙනස් වේ.

How does sky wave propagation differ from ground wave propagation?

12

විකාශන ජාල, අතථ්‍ය පුද්ගලික ජාල සහ සේවාදායක සේවාදායක ජාල පිළිබඳ කෙටි සටහන් ලියන්න.

විකාශන ජාලයක සියලුම යන්ත්‍ර මගින් බෙදා ගන්නා තනි සන්නිවේදන නාලිකාවක් ඇත. ඕනෑම යන්ත්‍රයකින් එවන ලද පැකට්ටුවක් අනෙක් සියල්ලන්ටම ලැබෙන අතර, පැකට්ටුවේ ඇති ලිපින ක්ෂේත්‍රය එය සැබවින්ම කුමන යන්ත්‍රය සඳහා දැයි කියයි. රැහැන්‍රහිත LAN සහ පැරණි බස් ඊතර්නෙට් උදාහරණ වේ.

අතථ්‍ය පුද්ගලික ජාලයක් යනු අන්තර්ජාලය වැනි පොදු ජාලයක් මත ගොඩනැගුණු පුද්ගලික ජාලයකි. ගමනාගමනය සංකේතනය කර උමං මාර්ගගත කර ඇති අතර, එමඟින් ශාඛා කාර්‍යාලයකට හෝ දුරස්ථ සේවකයෙකුට එය සංවිධානයේ ම ජාලය තුළ මෙන්, කල්බදු මාර්ගවලට වඩා බෙහෙවින් අඩු වියදමකින් හැසිරිය හැකිය.

සේවාදායක සේවාදායක ජාලයක් තුළ, සේවාදායකයන් ලෙස හඳුන්වන විශේෂිත යන්ත්‍ර සම්පත්‍රඳවාගෙන සේවා සපයන අතර, සේවාලාභීන් ලෙස හැඳින්වෙන අනෙකුත් යන්ත්‍ර එම සේවාවන් ඉල්ලා සිටී. මෙය ආරක්ෂාව, උපස්ථ සහ පරිපාලනය මධ්‍යගත කරයි, නමුත් සේවාදායකය අසාර්ථක වීමේ තනි ලක්ෂ්‍යයකි.

Write short notes on broadcast networks, virtual private networks and client server networks.

13

ස්ථර ජාල ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පයට අදාළව සම වයසේ මිතුරන්, අතුරුමුහුණත් සහ ප්‍රොටෝකෝල තොගයක් පැහැදිලි කරන්න.

සම වයසේ මිතුරන් යනු වෙනස් යන්ත්‍ර දෙකක එකම ස්ථර අංකයේ ඇති ආයතන වේ. යැවීමේ යන්ත්‍රයේ n ස්ථරය ග්‍රාහක යන්ත්‍රයේ n ස්ථරයට කතා කරන අතර එම සංවාදයේ රීති වන්නේ ස්ථරය n ප්‍රොටෝකෝලයයි.

අතුරු මුහුණතක් යනු එකම යන්ත්‍රයේ යාබද ස්ථර දෙකක් අතර මායිම වේ. පහළ ස්ථරය ඊට ඉහලින් ඇති ස්තරයට ලබා දෙන ප්‍රාථමික මෙහෙයුම් සහ සේවාවන් එය නිර්වචනය කරයි.

ප්‍රොටෝකෝල තොගයක් යනු පද්ධතියක් භාවිතා කරන සම්පූර්ණ ප්‍රොටෝකෝල ලැයිස්තුවකි, එක් ස්ථරයකට එක් ප්‍රොටෝකෝලය, යෙදුම් ස්ථරයේ සිට භෞතික ස්ථරය දක්වා ගොඩගැසී ඇත.

Explain peers, interfaces and a protocol stack with respect to layered network architecture.

14

අන්තර්ජාලයේ යෙදුම් ස්තරය විවිධ පරිශීලක යෙදුම් සඳහා සහය දැක්වීම සඳහා බොහෝ පූර්ව නිශ්චිත ප්‍රොටෝකෝල ඇතුළත් වේ. ඒවායින් හතරක් ඔවුන්ගේ අයදුම්පත් සමඟ ලැයිස්තුගත කරන්න.

HTTP, Hypertext Transfer Protocol, වෙබ් බ්‍රව්සර් මගින් වෙබ් පිටු ලබා ගැනීමට භාවිතා කරයි.

SMTP, සරල තැපැල් හුවමාරු ප්‍රොටෝකෝලය, විද්‍යුත් තැපෑල යැවීමට භාවිතා කරයි.

FTP, ගොනු හුවමාරු ප්‍රොටෝකෝලය, සේවාදායකයෙකු සහ සේවාදායකයක් අතර ගොනු මාරු කිරීමට භාවිතා කරයි.

DNS, වසම් නාම පද්ධතිය, සත්කාරක නම් IP ලිපින බවට පරිවර්තනය කිරීමට භාවිතා කරයි. දුරස්ථ පිවිසුම සඳහා Telnet සහ SSH සහ ස්වයංක්‍රීය ලිපින වින්‍යාසය සඳහා DHCP ද පිළිගත හැකි පිළිතුරු වේ.

The application layer in the Internet includes many predefined protocols to support the various user applications. List four of them with their applications.

15

PDU දත්ත සම්බන්ධක ස්ථරයට දෙන නම කුමක්ද? එහි ව්‍යුහය පැහැදිලි කරන්න.

දත්ත සම්බන්ධක ස්ථර ප්‍රොටෝකෝල දත්ත ඒකකය රාමුවක් ලෙස හැඳින්වේ.

රාමුවක් ශීර්ෂයක්, ගෙවීමක් සහ ට්‍රේලරයකින් සමන්විත වේ. ශීර්ෂය රාමුවේ ආරම්භය, ගමනාන්ත MAC ලිපිනය, මූලාශ්‍ර MAC ලිපිනය සහ වර්ගය හෝ දිග ක්ෂේත්‍රය සලකුණු කරන ධජය හෝ පූර්විකාව දරයි. ගෙවීම් පැටවීම ජාල ස්ථර පැකට්ටුව රැගෙන යයි. ට්‍රේලරය රාමු පිරික්සුම් අනුපිළිවෙලක් දරයි, එය සාමාන්‍යයෙන් චක්‍රීය අතිරික්ත පරීක්ෂාවක් සහ වසා දැමීමේ ධජයක් වේ.

What is the name given to the data link layer PDU? Explain its structure.

16

PDU දත්ත සම්බන්ධක ස්ථරයක තනි බිටු දෝෂයක් හඳුනා ගැනීමට භාවිත කළ හැකි සුදුසු දෝෂ හඳුනාගැනීමේ යාන්ත්‍රණයක් පැහැදිලි කරන්න.

තනි බිටු දෝෂයක් හඳුනා ගැනීමට සරල සමානාත්මතාවය පරීක්ෂා කිරීම ප්‍රමාණවත් වේ. යවන්නා දත්ත ඒකකයේ ඇති සංඛ්‍යාව ගණන් කර එක් අමතර බිට් එකක්, සමානාත්මතා බිට් එකක් එකතු කරයි, එවිට ඉරට්ටේ සමානාත්මතාවයේ දී මුළු සංඛ්‍යාව ඉරට්ටේ වේ.

ග්‍රාහකයා සමානාත්මතා බිට් ඇතුළු ඒවා නැවත ගණන් කරයි. ගණන් කිරීම ඉරට්ටේ නම් දත්ත පිළිගනු ලැබේ, එය ඔත්තේ නම් ඔත්තේ බිටු සංඛ්‍යාවක් සහ විශේෂයෙන් තනි බිට් එකක් දූෂිත වී ඇති බව ග්‍රාහකයා දනී. සරල සමානාත්මතා පිරික්සුමකට ඉරට්ටේ දෝෂ සංඛ්‍යාවක් හඳුනාගත නොහැකි බව සලකන්න, ඒ වෙනුවට සැබෑ රාමු චක්‍රීය අතිරික්ත පරීක්ෂාවක් භාවිතා කරන්නේ එබැවිනි.

Explain a suitable error detection mechanism that can be used to detect a single bit error in a data link layer PDU.

17

TDM සාමාන්‍යයෙන් ඩිජිටල්කරණය වූ හඬ ප්‍රවාහ සහ දත්ත ප්‍රවාහයන් බහුවිධකරණය සඳහා භාවිතා වේ. සමමුහුර්ත සහ සංඛ්‍යාන TDM අතර වෙනස හඳුනා ගන්න.

සමමුහුර්ත කාල බෙදීම බහුප්‍රාප්තියේදී සෑම ආදාන රේඛාවකටම යැවීමට දත්ත තිබුණත් නැතත් සෑම රාමුවකම ස්ථාවර කාල පරාසයක් ලබා දේ. තව් කල්තියා වෙන් කර ඇත, ආමන්ත්‍රණයක් අවශ්‍ය නොවේ මන්ද යත්, තව්හි පිහිටීම මූලාශ්‍රය හඳුනා ගන්නා නමුත් හිස් කට්ට කලාප පළල අපතේ යයි.

සංඛ්‍යානමය කාල බෙදීමේදී මල්ටිප්ලෙක්සින් ස්ලොට් ලබා දෙන්නේ ඒ මොහොතේ ඇත්තටම දත්ත ඇති රේඛා වලට පමණි. ස්ථානය තවදුරටත් මූලාශ්‍රය හඳුනා නොගන්නා නිසා, සෑම තව් එකක්ම ලිපිනයක්‍රැගෙන යා යුතුය. කුඩා ලිපින උඩුගත කිරීමක් ඇත, නමුත් නිෂ්ක්‍රීය රේඛා මත කලාප පළලක් අපතේ නොයනු ඇත, එබැවින් සබැඳිය තවත් උපාංග මගින් බෙදා ගත හැක.

TDM is commonly used for multiplexing digitized voice streams and data streams. Distinguish between synchronous and statistical TDM.

18

සමමුහුර්ත TDM භාවිතයෙන් 100 Kbps බැගින් සංඛ්‍යාංක මූලාශ්‍ර 20ක් ඒකාබද්ධ කර ඇතැයි උපකල්පනය කරන්න. සෑම ප්‍රතිදාන ස්ලොට් එකක්ම සෑම ඩිජිටල් ප්‍රභවයකින්ම බිට් 1ක්‍රැගෙන යයි, නමුත් සමමුහුර්ත කිරීම සඳහා එක් එක්‍රාමුවට එක් අමතර බිට් එකක් එකතු වේ. බිටු වල ප්‍රතිදාන රාමුවක ප්‍රමාණය කොපමණද, පද්ධතියේ කාර්‍යක්ෂමතාවය කුමක්ද, සහ එක් එක් ප්‍රතිදාන තව් එකකටම එක් එක් මූලාශ්‍රයෙන් බිටු 2ක්‍රැගෙන යන්නේ නම් කාර්‍යක්ෂමතාවය කුමක්ද?

සෑම රාමුවක්ම ප්‍රභව 20න් එක් බිට් එකක් ගෙන යයි, එය බිටු 20ක් සහ එක්‍රාමු බිට් එකක්, එබැවින්‍රාමු ප්‍රමාණය බිටු 21කි.

කාර්‍යක්ෂමතාවය යනු ප්‍රයෝජනවත් බිටු සහ සම්පූර්ණ බිටු වල අනුපාතයයි, එය 20 න් 21 න් බෙදීම, එනම් සියයට 95.24 ක් පමණ වේ.

සෑම ස්ලොට් එකක්ම ප්‍රභවයකට බිටු 2ක්‍රැගෙන යන්නේ නම්, රාමුවේ දත්ත බිටු 40ක් සහ රාමු බිට් 1ක් දරයි, එය බිටු 41ක් වේ, එබැවින් කාර්‍යක්ෂමතාව 40 න් 41න් බෙදූ විට එය සියයට 97.56ක් පමණ වේ. එබැවින් විශාල රාමු රාමු බිටු වල සාපේක්ෂ පිරිවැය අඩු කරයි.

Assume that 20 digital sources, each of 100 Kbps, are combined using synchronous TDM. Each output slot carries 1 bit from each digital source, but one extra bit is added to each frame for synchronization. What is the size of an output frame in bits, what is the efficiency of the system, and what is the efficiency if each output slot carries 2 bits from each source?

19

ප්‍රවාහන ස්ථරයට දෝෂ පාලන සේවා එකතු කිරීමෙන් විශ්වසනීයත්වය ලබා ගත හැකිය. ප්‍රවාහන ස්ථර දෝෂ පාලන සේවාවන්හි වගකීම් හතරක් සඳහන් කරන්න.

ඛණ්ඩය හරහා චෙක්සම් භාවිතා කිරීමෙන්, දූෂිත කොටස් හඳුනා ගැනීම සහ ඉවත දැමීම.

නැති වූ කොටස් හඳුනා ගැනීම සහ ඒවා නැවත සම්ප්‍රේෂණය කිරීමට කටයුතු කිරීම, සාමාන්‍යයෙන් ටයිමරයක් සහ පිළිගැනීමක් සමඟ.

පිළිගැනීමක් නැති වූ විට සහ යවන්නා අනවශ්‍ය ලෙස නැවත සම්ප්‍රේෂණය කරන විට දිස්වන අනුපිටපත් කොටස් හඳුනා ගැනීම සහ ඉවත දැමීම.

යෙදුමට දත්ත ලබා දීමට පෙර අනුක්‍රමික අංක භාවිතයෙන් පිළිවෙලින් බැහැර කොටස් හඳුනාගෙන ඒවා නිවැරදි අනුපිළිවෙලට තැබීම.

Reliability can be achieved by adding error control services to the transport layer. State four responsibilities of transport layer error control services.

20

IPv4 හි පන්ති ආමන්ත්‍රණය යනු කුමක්ද, සහ එහි ද්විමය අංකනය භාවිතයෙන් ලිපිනයක පන්තිය තීරණය කරන්නේ කෙසේද?

Classful addressing යනු මුල් IPv4 යෝජනා ක්‍රමය වන අතර එහි සම්පූර්ණ ලිපින අවකාශය A සිට E දක්වා ස්ථාවර පන්ති පහකට බෙදා ඇති අතර ලිපිනයක පන්තිය මඟින් ජාල හැඳුනුම්පතට බිටු කීයක් සහ ධාරක හැඳුනුම්පතට අයත් වේද යන්න නිශ්චය කරයි.

පළමු බයිටයේ ප්‍රමුඛ බිටු වලින් පන්තිය කියවනු ලැබේ. පළමු බිටු 0 නම් එය ජාල බිටු 8ක් සහිත A පන්තියයි. පළමු බිටු දෙක 10 නම් එය B පන්තියයි, ජාල බිටු 16 යි. පළමු බිටු තුන 110 නම් එය C පන්තියයි, ජාල බිටු 24 යි. පළමු බිටු හතර 1110 නම් එය බහු විකාශනය සඳහා භාවිතා කරන D පන්තියයි. පළමු බිටු හතර 1111 නම් එය E පන්තියයි, එය අත්හදා බැලීම් සඳහා වෙන් කර ඇත.

What is classful addressing in IPv4, and how do you determine the class of an address using its binary notation?

Past paper February / April 2025

ප්‍රශ්න පත්‍රය February / April 2025

Every question from this paper, answered in full. Click a question to open it; the original English wording is under each answer.මෙම ප්‍රශ්න පත්‍රයේ සෑම ප්‍රශ්නයක්ම සම්පූර්ණ පිළිතුරු සමඟ. ප්‍රශ්නයක් මත click කරන්න.

21

පොදු දුරකථන ජාලය හරහා සේවාදායකයක් සමඟ කතා කරන පුද්ගලික පරිගණකයක් සඳහා සරල සන්නිවේදන ආකෘතියක ප්‍රධාන අංග යෝජනා කරන්න, සහ එක් එක් මූලද්‍රව්‍යයේ ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහන් කරන්න.

ප්‍රධාන අංග පහ නම් ප්‍රභවය, සම්ප්‍රේෂකය, සම්ප්‍රේෂණ පද්ධතිය, ග්‍රාහකය සහ ගමනාන්තයයි.

මූලාශ්‍රය වන්නේ සම්ප්‍රේෂණය කළ යුතු දත්ත උත්පාදනය කරන පුද්ගලික පරිගණකයයි. සම්ප්‍රේෂකය යනු මොඩමය වන අතර එය එම ඩිජිටල් දත්ත දුරකථන මාර්ගයට ගෙන යා හැකි ප්‍රතිසම සංඥාවක් බවට පරිවර්තනය කරයි. සම්ප්‍රේෂණ පද්ධතිය යනු එක් ස්ථානයක සිට තවත් ස්ථානයකට සංඥාව රැගෙන යන පොදු දුරකථන ජාලයයි. ග්‍රාහකය යනු ප්‍රතිසම සංඥා නැවත ඩිජිටල් දත්ත බවට පරිවර්තනය කරන ඈත කෙළවරේ ඇති මෝඩමය වේ. ගමනාන්තය යනු සේවාදායකයා වන අතර එය පැමිණෙන දත්ත ලබාගෙන එය භාවිතා කරයි.

Simplified communication model

Suggest the key elements of a simple communication model for a personal computer talking to a server over the public telephone network, and state the function of each element.

22

දත්ත සන්නිවේදන පද්ධතියක කාර්‍යයන් ලෙස සම්ප්‍රේෂණ පද්ධති භාවිතය සහ හුවමාරු කළමනාකරණය පැහැදිලි කරන්න.

සම්ප්‍රේෂණ පද්ධති භාවිතය යනු සාමාන්‍යයෙන් බොහෝ සන්නිවේදන උපාංග විසින් බෙදා ගන්නා මිල අධික සම්ප්‍රේෂණ පහසුකමකින් උපරිම ප්‍රයෝජන ගැනීමයි. ධාරිතාව බෙදා ගැනීමට බහු ප්ලෙක්සිං භාවිතා කරනු ලබන අතර, කිසිදු පරිශීලකයෙකු සබැඳිය ඉක්මවා නොයන බවට වග බලා ගැනීමට තදබදය පාලන ක්‍රම භාවිතා කරයි.

විනිමය කළමනාකරණය යනු හුදෙක් වයර් මත බිටු දැමීමෙන් ඔබ්බට යන සියල්ලයි. දෙපාර්ශවය සංවාදයක් විවෘත කිරීමට එකඟ විය යුතුය, ආකෘතිය සහ දත්ත ප්‍රමාණය පිළිබඳව එකඟ විය යුතුය, සම්ප්‍රේෂණය කරන්නේ කවුරුන්ද සහ කොපමණ කාලයක් සඳහාද, දෝෂ හසුරුවන්න, අවසානයේ සංවාදය පිළිවෙළකට අවසන් කළ යුතුය.

Explain transmission system utilization and exchange management as tasks in a data communication system.

23

ලක්ෂ්‍යයෙන් ලක්ෂ්‍ය සම්බන්ධකයක් සහ බහු ලක්ෂ්‍ය සබැඳියක් අතර සහ සිම්ප්ලෙක්ස් සහ සම්පූර්ණ ද්විත්ව සම්ප්‍රේෂණය අතර වෙනස හඳුනා ගන්න.

පොයින්ට් ටු පොයින්ට් ලින්ක් එකක මාධ්‍යයේ සම්පූර්ණ ධාරිතාව හරියටම උපාංග දෙකකට කැප කෙරේ. බහු ලක්ෂ්‍ය සබැඳියක උපාංග දෙකකට වඩා එකම මාධ්‍යය බෙදා ගනී, එබැවින් ධාරිතාව නියමිත වේලාවට හෝ අවකාශීය වශයෙන් බෙදා ගනී.

සිම්ප්ලෙක්ස් සම්ප්‍රේෂණයේදී සන්නිවේදනය එක් දිශානතියක් පමණි, එබැවින් එක් උපාංගයකට පමණක් යැවිය හැකි අතර අනෙකට ලැබිය හැක්කේ පමණි. සම්පූර්ණ duplex සම්ප්‍රේෂණයේදී උපාංග දෙකටම එකවර යැවීමට සහ ලැබීමට හැකි අතර සබැඳියේ ධාරිතාවය දිශා දෙක අතර බෙදා ගනී.

Distinguish between a point to point link and a multipoint link, and between simplex and full duplex transmission.

24

ප්‍රතිසම දත්ත සම්ප්‍රේෂණයට වඩා ඩිජිටල් දත්ත සම්ප්‍රේෂණයේ තාක්‍ෂණික වාසි, ධාරිතා භාවිතය සහ ඒකාබද්ධ කිරීමේ වාසි කෙටියෙන් පැහැදිලි කරන්න.

තාක්‍ෂණික වාසිය නම්, මහා පරිමාණ අනුකලනය මගින් ඩිජිටල් පරිපථ සමාන ප්‍රතිසම පරිපථවලට වඩා නාටකාකාර ලෙස ලාභදායී, කුඩා සහ විශ්වාසදායක බවට පත් කර ඇති අතර, විස්තාරණය කරන ලද ප්‍රතිසම සංඥාවක් කරන ආකාරයට ශබ්දය රැස් කිරීම වෙනුවට එක් එක් පුනරාවර්තකයේ දී ඩිජිටල් සංඥා හරියටම ප්‍රතිජනනය කළ හැකිය.

ඔප්ටිකල් ෆයිබර් සහ සැටලයිට් ලින්ක් වැනි නවීන මාධ්‍යවල ඉහළ කලාප පළලක් ලාභදායී වන්නේ බොහෝ නාලිකා එය බෙදා ගන්නා විට පමණක් වන නිසා ධාරිතා භාවිතය වැඩි දියුණු වන අතර ඩිජිටල් කාල බෙදීම් මල්ටිප්ලෙක්සින් එය ප්‍රතිසම සංඛ්‍යාත බෙදීම් මල්ටිප්ලෙක්සිං වලට වඩා කාර්‍යක්ෂමව සහ ලාභදායී ලෙස කරයි.

අනුකලනය යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ හඬ සහ දත්ත යන දෙකම ඩිජිටල් සංඥා ලෙස ගෙන යන විට, ඒවා ජාලයට වෙන් කොට හඳුනාගත නොහැකි වන නිසා, එක් ජාලයකට සහ එක් උපකරණ කට්ටලයකට හඬ, වීඩියෝ සහ දත්ත එකට ගෙන යා හැකි වන අතර, එමඟින් ආර්ථිකයට පරිමාණය ලබා දේ.

Briefly explain the technology advantages, capacity utilization and integration advantages of digital data transmission over analog data transmission.

25

සංඛ්‍යාත වසම තුළ විද්‍යුත් චුම්භක සංඥාවක් නිරූපණය වන්නේ කෙසේද සහ එම නිරූපණයෙන් ලබා ගත හැකි සංඛ්‍යාත සම්බන්ධ තොරතුරු මොනවාද?

සංඛ්‍යාත වසම තුළ සංඥාවක් කරල් කට්ටලයක් ලෙස අඳිනු ලැබේ, එහිදී එක් එක් ස්පයික්හි තිරස් පිහිටීම සංරචක සයින් තරංගයක සංඛ්‍යාතය වන අතර ස්පයික්හි උස එම සංරචකයේ උච්ච විස්තාරය වේ. ෆූරියර් ශ්‍රේණිය මගින් ඕනෑම ආවර්තිතා සංඥාවක් එවැනි සයින් තරංග සමූහයකට වියෝජනය කළ හැක.

එම නිරූපණයෙන් ඔබට කුමන සංඛ්‍යාත තිබේද සහ ඒ සෑම එකක්ම කෙතරම් ප්‍රබලද යන්න, අඩුම සහ ඉහළම සංඛ්‍යාත සංරචක සහ එම නිසා ඒවා අතර වෙනස වන සංඥාවේ කලාප පළල කියවිය හැක. කලාප පළල යනු සංඥාවට අවශ්‍ය නාලිකාව කුමක් දැයි හරියටම කියයි.

How is an electromagnetic signal represented in the frequency domain, and what frequency related information can be obtained from that representation?

26

ASK ක්‍රියාවලියේදී වාහක සංඥාව වෙනස් වන්නේ කෙසේද? බිට් ප්‍රවාහය 00110100 සඳහා මොඩියුලේටඩ් සංඥාවේ රූප සටහනක් අඳින්න.

විස්තාරය මාරු කිරීමේදී, වාහකයේ සංඛ්‍යාතය සහ අදියර නියතව පවතින අතර විස්තාරය පමණක් වෙනස් වේ. සාමාන්‍ය ද්විමය ආකාරයෙන්, ක්‍රියා විරහිත කිරීම සඳහා කැඳවනු ලැබේ, ද්විමය 1 සම්පූර්ණ විස්තාරය ලෙස වාහකය ලෙස යවනු ලබන අතර ද්විමය 0 සංඥාවක් නොමැති ලෙස යවනු ලැබේ.

එබැවින් 00110100 බිට් ප්‍රවාහය සඳහා රේඛාව පළමු බිට් කාල පරිච්ඡේද දෙක සඳහා නිශ්ශබ්ද වේ, වාහකය ඊළඟ වාර දෙක සඳහා පවතී, එකක් සඳහා නිශ්ශබ්ද වේ, එකකට ඉදිරිපත් වේ, පසුව අවසාන දෙක සඳහා නිහඬ වේ.

ASK for the bit stream 00110100

How does the carrier signal change during the ASK process? Draw a diagram of the modulated signal for the bit stream 00110100.

27

ඇඹරුණු යුගල කේබලයක ඇඹරීමේ කාර්‍යය කුමක්ද සහ ඇඹරුණු යුගලයක් ආවරණය කරන්නේ ඇයි?

යුගලයක වයර් දෙක එකිනෙක වටා ඇඹරී ඇති අතර එමඟින් වයර් දෙකම එකම දිගු කාලයක් සඳහා එකම බාහිර මැදිහත්වීම්වලට නිරාවරණය වේ. එබැවින් අනවශ්‍ය සංඥාව වයර් දෙකෙහිම සමානව ප්‍රේරණය වන අතර ග්‍රාහකය වයර් දෙක අතර වෙනස පමණක් බලන නිසා බාධාව අවලංගු වේ. එකම කේබලයේ ඇති විවිධ යුගල එකිනෙකට වෙනස් twist rates ලබා දී ඇති නිසා ඔවුන් එකිනෙකාගේ සංඥාවත් ලබා නොගනී.

විදුලියෙන් ඝෝෂාකාරී පරිසරයක් හරහා කේබලය ධාවනය කිරීමට සිදු වූ විට ඊට උඩින් පලිහක් එකතු වේ. ලෝහ තීරු හෝ ෙගත්තම් යුගලයට ළඟා වීමට පෙර බාහිර විද්‍යුත් චුම්භක ශක්තිය පරාවර්තනය කර ඉවතට ගෙන යන අතර, එය යුගලය විකිරණයෙන් සහ අසල්වැසියන්ට බාධා කිරීමෙන් වළක්වයි.

What is the function of twisting in a twisted pair cable, and why is a twisted pair shielded?

28

විකාශන රේඩියෝ සහ මයික්‍රෝවේව් අතර සැලකිය යුතු වෙනස්කම් තුනක් දක්වන්න.

විකාශන රේඩියෝව සර්ව දිශානුගත වේ, එබැවින් ඇන්ටනාව සෑම දිශාවකටම විකාශනය වන අතර ප්‍රවේශමෙන් පෙළගැස්මක් අවශ්‍ය නොවේ, මයික්‍රෝවේව් ඉතා දිශානුගත වන අතර පිඟන් ඇන්ටනා දෙක එකිනෙක පෙළ ගැසිය යුතුය.

විකාශන රේඩියෝව දළ වශයෙන් 30 MHz සිට 1 GHz දක්වා සංඛ්‍යාත භාවිතා කරන අතර, භූමිෂ්ඨ ක්ෂුද්‍ර තරංගය දළ වශයෙන් 1 සිට 40 GHz දක්වා වැඩි සංඛ්‍යාත භාවිතා කරයි, එමඟින් මයික්‍රෝවේව්වට ලබා ගත හැකි ඉහළ කලාප පළලක් සහ දත්ත අනුපාතයක් ලබා දේ.

දිගු තරංග ආයාමය නිසා, විකාශන රේඩියෝව වර්ෂාවෙන් අඩු බලපෑමක් ඇති කරන අතර බාධක වටා පහසුවෙන් ගමන් කරයි, මයික්‍රෝවේව් වැසි දුර්වල වීමෙන් පීඩා විඳින අතර බාධාවකින් තොරව දෘශ්‍ය රේඛාවක් අවශ්‍ය වේ, සාමාන්‍යයෙන් සෑම කිලෝමීටර් 40 සිට 50 දක්වා රිපීටර් කුළුණු ඇත.

Indicate three significant differences between broadcast radio and microwave.

29

පාලම් සහ රවුටර අතර ඇති ප්‍රධාන වෙනස්කම් සහ සමානකම් කෙටියෙන් පැහැදිලි කරන්න.

දෙකම ජාල කොටස් සම්බන්ධ කරන ගබඩා සහ ඉදිරියට උපාංග වන අතර දෙකම තමන්ට ලැබෙන සෑම රාමුවක් හෝ පැකට්ටුවක් සඳහාම ඉදිරියට යැවීමේ තීරණයක් ගනී, එබැවින් දෙකම එක් එක් කොටස වෙත ළඟා වන ගමනාගමනය අඩු කරයි.

පාලමක් දත්ත සම්බන්ධක ස්ථරයේ ක්‍රියා කරන අතර MAC ලිපින භාවිතයෙන් ඉදිරියට යයි, එය කුමන වරායේ අවසන් වරට දුටුවේ කුමන ලිපිනයද යන්න සරලව ඉගෙන ගැනීමෙන් එහි වගුව ගොඩනඟයි, සහ එය එක් ලිපින අවකාශයක් සහිත තනි තාර්කික ජාලයක් සාදනු ලබන කොටස්වලට සම්බන්ධ වේ.

රවුටරයක් ​​ජාල ස්ථරයේ ක්‍රියා කරන අතර IP ලිපින භාවිතයෙන් ඉදිරියට යයි, එය ප්‍රශස්ත මාර්ගයක් ගණනය කරන රවුටින් ප්‍රොටෝකෝලයකින් එහි වගුව ගොඩනඟයි, සහ එය වෙනම ලිපින අවකාශයන් තබා ගන්නා ජාල සමඟ සම්බන්ධ වේ. රවුටරයකට පැකට් කැබලි කළ හැකි අතර පාලමකට කළ නොහැකි මාර්ග කිහිපයක් තෝරා ගත හැකිය.

Briefly explain the key differences and similarities between bridges and routers.

30

පරිගණක ජාල වර්ගීකරණය කිරීමට භාවිතා කළ හැකි ලක්ෂණ හතරක් ලැයිස්තුගත කරන්න.

LAN, MAN සහ WAN ලබා දෙන ජාලයේ භූගෝලීය පරිමාණය.

විකාශන ජාල සහ ලක්ෂ්‍ය ජාල ලබා දෙන සම්ප්‍රේෂණ තාක්ෂණය.

ස්ථලකය, එනම් බස්, මුද්ද, තරුව, ගස හෝ දැලක්.

හිමිකාරිත්වය හෝ ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය, එනම් පොදු හෝ පෞද්ගලික ජාල, සහ සම වයසේ හෝ සේවාදායක සේවාදායක ජාල.

List four characteristics that can be used to classify computer networks.

31

විකාශන ජාලයක OSI ස්ථරය 3ක අවශ්‍යතාවය හෝ අවශ්‍යතාවය නොමැතිකම ගැන සාකච්ඡා කරන්න.

පිරිසිදු විකාශන ජාලයක සෑම මධ්‍යස්ථානයක්ම එකම නාලිකාවකට අනුයුක්ත කර ඇති අතර යවන සෑම රාමුවක්ම අනෙක් සෑම මධ්‍යස්ථානයකටම ඇසෙන බැවින් මාර්ගගත කිරීමේ තීරණයක් ගැනීමට සහ තෝරා ගැනීමට මාර්ගයක් නොමැත. ඒ අර්ථයෙන් පැකට්ටුවක් අතරමැදි නෝඩ් හරහා ගමන් කරන 3 ස්ථරයේ ප්‍රධාන කාර්‍යය අනවශ්‍යයි.

කෙසේ වෙතත්, 3 වන ස්ථරය තවමත් හේතු දෙකක් නිසා ප්‍රායෝගිකව අවශ්‍ය වේ. එය දෘඪාංගයෙන් ස්වායත්ත වූ ඒකාකාර තාර්කික ලිපින යෝජනා ක්‍රමයක් සපයන අතර, එය විකාශන ජාලය වෙනත් ජාලවලට සම්බන්ධ කිරීමට ඉඩ සලසයි. 3 ස්ථරය නොමැතිව විකාශන ජාලය හුදකලා දූපතක් වනු ඇත. එම හේතුව නිසා ස්තරය සාමාන්‍යයෙන් නොපවතිනවාට වඩා තුනී යැයි කියනු ලැබේ.

Discuss the need for, or lack of need for, an OSI layer 3 in a broadcast network.

32

රවුටරවල ක්‍රියාත්මක වන TCP/IP ආකෘතියේ කුමන ස්ථරද? ඔබේ පිළිතුර පැහැදිලි කරන්න.

රවුටරයක් ​​මඟින් TCP/IP ආකෘතියේ පහළ ස්ථර දෙක ක්‍රියාත්මක කරයි, එනම් ජාල ප්‍රවේශ ස්තරය සහ අන්තර්ජාල ස්තරය.

එයට ජාල ප්‍රවේශ ස්තරය අවශ්‍ය වන්නේ එය අමුණා ඇති සෑම සබැඳියකටම භෞතිකව රාමු ලබාගෙන යැවිය යුතු නිසාත්, අන්තර්ජාල ස්තරය අවශ්‍ය වන නිසාත්, IP ශීර්ෂය කියවන ස්ථානයත්, ගමනාන්ත ලිපිනය රවුටින් ටේබල් එකෙන් බලමින්, ජීවත් වීමට කාලය අඩු වී පැකට්ටුව ඉදිරියට යවන නිසාත්. එයට ප්‍රවාහන ස්තරය හෝ යෙදුම් ස්තරය අවශ්‍ය නොවේ, මන්ද එය කිසි විටෙකත් එය රැගෙන යන පරිශීලක දත්ත දෙස නොබලයි. එකම ව්‍යතිරේකය වන්නේ රවුටරය වෙත යොමු කරන ලද මාර්ග තදබදයයි, එනම් මාර්ගගත කිරීමේ ප්‍රොටෝකෝල පණිවිඩ සහ කළමනාකරණ ගමනාගමනය.

Which layers of the TCP/IP model are implemented in routers? Explain your answer.

33

රාමු කිරීමේදී බිට් පිරවුම් ක්‍රමය පැහැදිලි කර, එය බිට් ප්‍රවාහය 0111111011111011111111110 වෙත යොදන්න.

බිට් පිරවීමේදී රාමුවක ආරම්භය සහ අවසානය විශේෂ ධජ රටාවකින් සලකුණු කර ඇත 01111110. එම රටාව කිසි විටෙකත් දත්ත තුළ අහම්බෙන් දිස් නොවන බවට වග බලා ගැනීම සඳහා, යවන්නා දත්තවල අඛණ්ඩව බිටු 1 ක සෑම ධාවනයකට පසු 0 ක් ඇතුළු කරයි. ග්‍රාහකය ප්‍රතිලෝමව සිදු කරයි, අඛණ්ඩව බිටු 1ක් අනුගමනය කරන 0 ඉවත් කරයි, එවිට දත්ත හරියටම ප්‍රතිසාධනය වේ.

ලබා දී ඇති ප්‍රවාහයට එය යෙදීමෙන්, 0111110101111100111110111110 ලබා දෙමින් එක් පස් දෙනෙකුගෙන් යුත් කණ්ඩායමකට පසුව 0 ඇතුල් කරනු ලැබේ. මෙම පිරවූ දත්ත වලට පෙර සහ පසුව 01111110 ධජය තබනු ලැබේ.

Explain the bit stuffing method in framing, and apply it to the bit stream 011111101111101111111110.

34

CRC වලදී, dataword එක bits 10ක් සහ codeword එක bit 14ක් නම්, dataword එකට zeros කීයක් එකතු වෙනවාද, FCS එකේ size එක මොකක්ද, භාජකයේ Size එක මොකක්ද, සහ සුදුසු divisor එකක් යෝජනා කරන්න.

රාමු පිරික්සුම් අනුපිළිවෙල යනු දත්ත පදය අඩු කරන කේත වචනයයි, එනම් 14 ඍණ 10, එනම් බිටු 4 කි. එබැවින් ලාභාංශ සෑදීම සඳහා දත්ත පදයට බිංදු 4 ක් එකතු කරනු ලැබේ.

භාජකය සෑම විටම රාමු පිරික්සුම් අනුපිළිවෙලට වඩා බිට් එකකින් දිගු වේ, එබැවින් එහි විශාලත්වය බිටු 5 කි. සුදුසු භාජකයක් යනු 1 න් ආරම්භ වන සහ අවසන් වන ඕනෑම බිටු 5 රටාවකි, උදාහරණයක් ලෙස 10011 හෝ 11001.

In CRC, if the dataword is 10 bits and the codeword is 14 bits, how many zeros are added to the dataword, what is the size of the FCS, what is the size of the divisor, and suggest a suitable divisor.

35

සමමුහුර්ත TDM ක්‍රියා කරන්නේ කෙසේද සහ සංඛ්‍යානමය TDM වඩාත් කාර්‍යක්ෂම වන්නේ මන්දැයි පැහැදිලි කරන්න.

සමමුහුර්ත TDM වලදී මල්ටිප්ලෙක්සර් ස්ථාවර රවුම්‍රොබින් අනුපිළිවෙලකට ආදාන රේඛා පරිලෝකනය කර, එක් එක් පේළියකින් ස්ථාවර දත්ත ප්‍රමාණයක්, බිට් එකක් හෝ බයිටයක් ලබා ගනී, ඒවා රාමුවක් තුළ ස්ථාවර ස්ථානවල තබයි. එවිට රාමුව අධි වේග සබැඳිය මත යවනු ලබන අතර, රාමුගත බිටු මගින් සමමුහුර්ත කරන ලද, දුර කෙළවරේ ඇති demultiplexer, නිවැරදි නිමැවුම්‍රේඛාව වෙත එක් එක් ස්ලොට් ආපසු ලබා දෙයි. ස්ලට් පිහිටීම රේඛාව හඳුනා ගන්නා බැවින්, ලිපිනයක් අවශ්‍ය නොවේ.

සැබෑ ගමනාගමනයේදී ආදාන රේඛා බොහෝ වේලාවක් අක්‍රියව පවතින නිසා සංඛ්‍යානමය TDM වඩාත් කාර්‍යක්ෂම වේ. සමමුහුර්ත TDM තවමත් නිෂ්ක්‍රීය රේඛා වල හිස් තව් යවයි, එබැවින් ධාරිතාව අපතේ යයි, නමුත් සංඛ්‍යානමය TDM දත්ත සූදානම් කර ඇති රේඛාවකට පමණක් තව් වෙන් කරයි. මිල යනු එක් එක් ස්ලොට් එකෙහි කුඩා ලිපින ක්ෂේත්‍රයකි, නමුත් ලාභය වඩා විශාල බැවින් එම සබැඳියට තවත් බොහෝ උපාංග සඳහා සහය විය හැක.

Explain how synchronous TDM works and why statistical TDM is more efficient.

36

FDM භාවිතයෙන් බහුප්ලෙක්ස් කිරීම සඳහා 10 kHz කලාප පළලක් සහ 500 Hz ආරක්ෂක කලාපයක් සහිත නාලිකා පහක් ඇතැයි උපකල්පනය කරන්න. අවශ්‍ය මුළු කලාප පළල ගණනය කරන්න.

නාලිකා පහ සඳහාම 5ක් 10 kHz කින් ගුණ කළ යුතුය, එනම් 50 kHz වේ.

යාබද නාලිකා අතර ආරක්ෂක පටි අවශ්‍ය වන අතර නාලිකා පහක් සමඟ හිඩැස් හතරක් ඇත, එබැවින් ආරක්ෂක පටි 4 500 Hz කින් ගුණ කළ යුතුය, එනම් 2000 Hz හෝ 2 kHz.

එබැවින් සම්පූර්ණ අවශ්‍ය කලාප පළල 50 kHz සහ 2 kHz වේ, එය 52 kHz වේ.

Assume there are five channels, each with a bandwidth of 10 kHz and a guard band of 500 Hz, to be multiplexed using FDM. Calculate the total required bandwidth.

37

TCP හෝ UDP යන කුමන ප්‍රවාහන ස්ථර ප්‍රොටෝකෝලය කෙටි පණිවිඩ යැවීම සඳහා වඩාත් සුදුසුද? ඔබේ තීරණය සාධාරණීකරණය කරන්න.

TCP යනු කෙටි පණිවිඩ යැවීම සඳහා වඩාත් සුදුසු තේරීම වේ.

කෙටි පණිවිඩයක් කෙටිය, එබැවින් තුන් ආකාරයකින් අතට අත දීමේ පිරිවැය නොසැලකිය හැකිය, නමුත් පරිශීලකයා සෑම පණිවිඩයක්ම පැමිණීමට අපේක්ෂා කරයි, හරියටම එක් වරක් පැමිණ එය යැවූ අනුපිළිවෙලට පැමිණේ. TCP එම ගුණාංග තුනම පිළිගැනීම්, නැවත සම්ප්‍රේෂණය, අනුපිටපත් හඳුනාගැනීම් සහ අනුක්‍රමික අංක හරහා ලබා දෙන අතර UDP ඒවා කිසිවක් ලබා නොදේ. පණිවිඩ යැවීම ද මිලි තත්පර සිය ගණනක ප්‍රමාදයකට සංවේදී නොවේ, එය UDP වඩාත් කැමති තත්ත්වයකි.

Which transport layer protocol, TCP or UDP, would be more appropriate for text messaging? Justify your decision.

38

156.43.24.32 සහ 199.60.52.121 යන පන්තිමය IP ලිපිනවල ජාල හඳුනාගැනීම සහ ධාරක හඳුනාගැනීම සොයන්න.

156.43.24.32 ලිපිනය 156 න් ආරම්භ වේ, එය 128 සහ 191 අතර පිහිටා ඇත, එබැවින් එය B පන්තියේ ලිපිනයක් වන අතර පළමු බයිට් දෙක ජාල id වේ. ජාල හඳුනාගැනීම 156.43.0.0 වන අතර ධාරක හඳුනාගැනීම 0.0.24.32 වේ.

199.60.52.121 ලිපිනය 199 න් ආරම්භ වන අතර එය 192 සහ 223 අතර පවතී, එබැවින් එය C පන්තියේ ලිපිනයක් වන අතර පළමු බයිට් තුන ජාල හැඳුනුම්පත වේ. ජාල හඳුනාගැනීම 199.60.52.0 වන අතර ධාරක හඳුනාගැනීම 0.0.0.121 වේ.

Find the network identifier and the host identifier of the classful IP addresses 156.43.24.32 and 199.60.52.121.

39

IP ලිපිනය 20.16.4.18 slash 28 අඩංගු ලිපින වාරණය සලකා බලන්න. ජාල ආවරණ තිත් දශම අංකනයකින් ලියන්න, බ්ලොක් එකේ ඇති ලිපින ගණන සොයා ගන්න, සහ පළමු සහ අවසාන ලිපින සොයා ගන්න.

slash 28 උපසර්ගය යන්නෙන් අදහස් වන්නේ පළමු බිටු 28 එකකි, එබැවින් ද්විමය තුළ වෙස්මුහුණ 11111111.11111111.11111111.11110000 වේ, එය තිත් දශමයෙන් 255.255.255.240 වේ.

ලිපින ගණන 2 සිට 32 ඍණ 28 බලය, එනම් බලය 4 සිට 2 දක්වා, එනම් ලිපින 16කි.

පළමු ලිපිනය සොයාගනු ලබන්නේ අවසාන ධාරක බිටු 4 ශුන්‍යයට සැකසීමෙනි. අවසාන බයිට් 18 00010010 වන අතර අවසාන බිටු හතර ඉවත් කිරීමෙන් 00010000 ලැබේ, එය 16 වේ. එබැවින් පළමු ලිපිනය 20.16.4.16 වන අතර, ඒ වෙනුවට එම බිටු එකකට සැකසීමෙන්, අවසාන ලිපිනය 20.16.4.31 වේ.

Consider the block of addresses containing the IP address 20.16.4.18 slash 28. Write the network mask in dotted decimal notation, find the number of addresses in the block, and find the first and the last addresses.

40

34.17.4.128 slash 25 න් ආරම්භ වන IP ලිපින සමූහයක් සංවිධානයකට ලබා දෙනු ලැබේ, එයට ලිපින 32, 64 සහ 32 සහිත අනුජාල තුනක් අවශ්‍ය වේ. එක් එක් උපජාල සඳහා උපජාල මාස්ක් සහ උපජාල ලිපිනය සොයන්න.

ලබා දී ඇති බ්ලොක් එකේ බලය 7 දක්වා 2 ඇත, එනම් ලිපින 128 ක්, 34.17.4.128 සිට 34.17.4.255 දක්වා දිවෙන අතර, උපජාල තුනට 64 සහ 32 සහ 32 අවශ්‍ය වේ, එය හරියටම 128 වේ, එබැවින් බ්ලොක් එක ගැලපේ. උපජාල විවිධ ප්‍රමාණවලින් ඇති නිසා අපි මුලින්ම විශාලතම එක වෙන් කරමු, එය විචල්‍ය දිග උපජාල ආවරණ ප්‍රවේශයයි.

ලිපින 64 ක උපජාලයට ධාරක බිටු 6 ක් අවශ්‍ය වේ, එබැවින් එහි උපසර්ගය ස්ලැෂ් 26 වන අතර එහි මාස්ක් එක 255.255.255.192 වේ. එය 34.17.4.128 සිට 34.17.4.191 දක්වා වෙන් කර ඇත, එබැවින් එහි උපජාල ලිපිනය 34.17.4.128 slash 26 වේ.

ලිපින 32ක පළමු උපජාලයට ධාරක බිටු 5ක් අවශ්‍ය වේ, එබැවින් එහි උපසර්ගය ස්ලැෂ් 27 වන අතර එහි මාස්ක් එක 255.255.255.224 වේ. එය 34.17.4.192 සිට 34.17.4.223 දක්වා වෙන් කර ඇත, එබැවින් එහි උපජාල ලිපිනය 34.17.4.192 slash 27 වේ.

ලිපින 32 කින් යුත් දෙවන උපජාලයට එකම මාස්ක් 255.255.255.224 ඇති අතර 34.17.4.224 සිට 34.17.4.255 දක්වා වෙන් කර ඇත, එබැවින් එහි උපජාල ලිපිනය 34.17.4.224 slash 27 වේ.

A block of IP addresses starting with 34.17.4.128 slash 25 is granted to an organization, which needs three subnets with 32, 64 and 32 addresses. Find the subnet mask and the subnet address for each subnet.

Glossary

පාරිභාෂික ශබ්ද මාලාව

Every term used on this site, with the Sinhala equivalent and a one line definition. Type in the box to filter.

සිංහලෙන්: මෙම වෙබ් අඩවියේ භාවිත වන සෑම පදයක්ම, සිංහල අර්ථය සහ එක් පේළියේ නිර්වචනයක් සමඟ.

Keep going: ← Previous chapter · Next: AI Network Labs with cisco-pt-mcp → · Networking stage in the Self Guide