Άσκηση 13

Επαναληπτικές Πανελλαδικές ΕΠΑ.Λ. 2025 – Θέμα Γ

Άσκηση 13Κατάτμηση πακέτων

Ήρθες από το QR του βιβλίου; Εδώ λύνεις και ελέγχεις τις απαντήσεις σου, αλλάζεις τα νούμερα στο εργαστήριο και εξασκείσαι σε νέες παραλλαγές.

1Εκφώνηση

Ένα αυτοδύναμο πακέτο IP (datagram) μεγέθους 2600 bytes με DF = 0 και Αναγνώριση: 0x0a26 πρόκειται να διέλθει από δίκτυο το οποίο υποστηρίζει μέγιστο μήκος δεδομένων πλαισίου (MTU) 800 bytes. Η επικεφαλίδα του αυτοδύναμου πακέτου IP έχει το ελάχιστο μήκος.

Γ1

Να αναφέρετε τους δύο (2) λόγους για τους οποίους το αυτοδύναμο πακέτο IP θα κατατμηθεί.

Μονάδες 4

Γ2

Αφού μεταφέρετε στο τετράδιό σας τον παρακάτω πίνακα, να συμπληρώσετε τα κενά σε όλες τις στήλες που θα προκύψουν.

	1ο Τμήμα	…	…
Μήκος επικεφαλίδας (λέξεις των 32 bit)
Συνολικό μήκος (byte)
Μήκος δεδομένων (byte)
MF (σημαία)
Σχετική θέση τμήματος (οκτάδες byte)

Μονάδες 20

Γ3

Ποια θα είναι η Αναγνώριση του κάθε τμήματος;

Μονάδα 1

2Λύσε το μόνος σου

Γράψε τις απαντήσεις σου σε χαρτί και μετά πέρασέ τες εδώ: 21 πεδία ελέγχονται αυτόματα με τη λύση του βιβλίου. Οι απαντήσεις σου μένουν σε αυτή τη συσκευή.

Γ2

	1ο Τμήμα	2ο Τμήμα	3ο Τμήμα	4ο Τμήμα
Μήκος επικεφαλίδας (λέξεις των 32 bit)
Συνολικό μήκος (byte)
Μήκος δεδομένων (byte)
MF (σημαία)
Σχετική θέση τμήματος (οκτάδες byte)

Γ3

Αναγνώριση κάθε τμήματος

Συμπλήρωσες 0 από 21. Όταν τελειώσεις, πάτα «Έλεγχος».

3Η λύση

Το βιβλίο δίνει μόνο την εκφώνηση· η πλήρης λύση με τους υπολογισμούς υπάρχει εδώ.

Δοκίμασε πρώτα στον αυτοέλεγχο και στο εργαστήριο. Η λύση είναι εδώ όταν τη χρειαστείς.

Είναι το «ευθύ» πρόβλημα κατάτμησης, ακριβώς όπως το Παράδειγμα 3.2.2 του σχολικού βιβλίου (2400 bytes, MTU 1000). Ξεκινάμε από το αρχικό πακέτο και το MTU και «κόβουμε».

«Ελάχιστο μήκος επικεφαλίδας» = 20 bytes = 5 λέξεις των 32 bit. Δεδομένα αρχικού πακέτου: 2600 − 20 = 2580 bytes.

Μέγιστα δεδομένα ανά τμήμα: INT((MTU − IHL·4) / 8) = INT(780 / 8) = 97 οκτάδες = 776 bytes (όχι 780, γιατί το 780 δεν διαιρείται με το 8).

Ο πίνακας έχει τρεις στήλες, αλλά η εκφώνηση λέει «σε όλες τις στήλες που θα προκύψουν». Προκύπτουν 4 τμήματα, άρα προσθέτουμε στήλη.

Γ1. Το πακέτο θα κατατμηθεί επειδή: (1) το μέγεθός του (2600 bytes) είναι μεγαλύτερο από το MTU (800 bytes) του δικτύου από το οποίο πρέπει να διέλθει, άρα δεν «χωράει» σε ένα πλαίσιο, και (2) η σημαία DF = 0, δηλαδή η διάσπαση επιτρέπεται.

Γ2. Υπολογισμοί:

Επικεφαλίδα = 20 bytes = 5 λέξεις
Δεδομένα αρχικού = 2600 − 20 = 2580 bytes
Δεδομένα/τμήμα = INT((800 − 20) / 8) = INT(97,5) = 97
            → 97 × 8 = 776 bytes
Τμήματα: 2580 / 776 = 3,32 → 3 ολόκληρα + 1 = 4
Τελευταίο: 2580 − 3 × 776 = 2580 − 2328 = 252 bytes
Θέσεις: n × 97 → 0, 97, 194, 291

	1ο Τμήμα	2ο Τμήμα	3ο Τμήμα	4ο Τμήμα
Μήκος επικεφαλίδας (λέξεις των 32 bit)	5	5	5	5
Συνολικό μήκος (byte)	796	796	796	272
Μήκος δεδομένων (byte)	776	776	776	252
MF (σημαία)	1	1	1	0
Σχετική θέση τμήματος (οκτάδες byte)	0	97	194	291

Με γαλάζιο η στήλη που προσθέσαμε (4ο τμήμα).

Γ3. Όλα τα τμήματα έχουν την ίδια Αναγνώριση με το αρχικό πακέτο: 0x0a26.

Επαλήθευση: 776 + 776 + 776 + 252 = 2580 bytes δεδομένων και 2580 + 20 = 2600 bytes = το αρχικό πακέτο ✓. Κάθε τμήμα (796 ≤ 800) χωράει στο MTU.

4Εργαστήριο: άλλαξε τα νούμερα

Τα εργαλεία ανοίγουν με τα δεδομένα του θέματος. Άλλαξέ τα και δες τι αλλάζει - ή ζήτα μια νέα παραλλαγή να τη λύσεις.

Εργαστήριο κατάτμησης

Άλλαξε τα δεδομένα, την επικεφαλίδα ή το MTU και δες πώς «κόβεται» το πακέτο.

Δεδομένα (bytes)ΕπικεφαλίδαMTU (bytes)Σημαία DF

Συνολικό μήκος = 2580 + 20 = 2600 bytes > MTU 800
→ ΔΕΝ χωρά: χρειάζεται κατάτμηση
Χώρος για δεδομένα = 800 − 20 = 780
780 / 8 = 97,5 → INT = 97  (δεν είναι πολλαπλάσιο του 8!)
Μέγιστα δεδομένα ανά τμήμα = 97 × 8 = 776 bytes
2580 = 776 + 776 + 776 + 252  →  4 τμήματα

776 Bθέση 0

776 Bθέση 97

776 Bθέση 194

252 Bθέση 291

byte 0byte 2579

	1ο τμήμα	2ο τμήμα	3ο τμήμα	4ο τμήμα
Μήκος επικεφαλίδας (λέξεις των 32 bit)	5	5	5	5
Συνολικό μήκος (bytes)	796	796	796	272
Μήκος δεδομένων (bytes)	776	776	776	252
DF (σημαία)	0	0	0	0
MF (σημαία)	1	1	1	0
Σχετική θέση τμήματος (οκτάδες byte)	0	97	194	291

Επικεφαλίδα: 20 B = 5 λέξεις
ΔΕΤ = INT((MTU − IHL·4) / 8): 97
Τμήματα: 4
Αρχικό πακέτο: 2600 bytes

Στο δίκτυο μεταδίδονται συνολικά 2660 bytes - 3 επικεφαλίδες περισσότερες από το αρχικό πακέτο. Γι' αυτό το αρχικό πακέτο υπολογίζεται με μία επικεφαλίδα.

Δοκίμασε μια νέα παραλλαγή

Ίδιος τύπος, καινούργια νούμερα - κάθε φορά άλλη.

Όλα τα εργαλεία μαζί, για ελεύθερη εξάσκηση: Εργαστήριο Δικτύων.

5Συνέχισε

Το ίδιο αντικείμενο σε νέο πρόβλημα: εκεί φαίνεται αν το έμαθες.

Θέματα στο ίδιο αντικείμενο

Βρήκες κάποιο λάθος;

Ό,τι διορθώνεται μετά την εκτύπωση το βρίσκεις στη σελίδα διορθώσεων του βιβλίου - και μπορείς να μας στείλεις ό,τι εντόπισες.

Διορθώσεις βιβλίου Το βιβλίο