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Si consideri il protocollo per LAN “Ethernet” e si risponda ai seguenti punti:
    1.Descrivere il protocollo di accesso, ossia quali azioni intraprende una scheda Ethernet dal momento in cui ha una trama pronta alla trasmissione, spiegando anche come si comporta in caso di collisione. (6 punti)
Il protocollo che la scheda intraprende è di tipo CSMA/CD. Questo tipo di protocollo può dar luogo a collisioni, che però vengono rilevate.  Il protocollo CSMA/CD svolge principalmente due funzioni: il controllo di canale e la rilevazione di collisione. Nella prima fase la rete “ascolta” il canale per un tempo predefinito: se per tutto il periodo non sono rilevate altre trasmissioni in corso, viene inviato il pacchetto. Nel caso in cui questo non avvenga la rete riproverà a trasmettere dopo un tempo casuale. Nella seconda fase, quindi mentre la stazione sta trasmettendo, la scheda continua a verificare che sul bus sia presente solo il segnale che sta trasmettendo e che quindi non si siano verificate collisioni. Se per caso sul BUS viene rilevato un segnale diverso da quello che si sta trasmettendo la stazione smette di trasmettere  e invia un segnale speciale, detto di jam, e si mette in uno stato di attesa di canale libero dopo un tempo derivante dall’algoritmo di back off. Questo algoritmo prevede che venga estratto un tempo compreso tra 1 e 2^k-1, con k = min (n,10) con n = numero di tentativi di trasmissione falliti. Quando n =16 viene segnalato il problema ai livello superiori.
    2.Spiegare perché nell’intestazione della trama del protocollo Ethernet si trova un campo “Tipo di protocollo di livello superiore” che invece risulta assente dall’intestazione della trama IEEE 802.3 (4 punti)
A partire dalla versione 802.3 è stato tolto questo campo per osservare al principio di trasparenza tra livelli diversi. Esso è stato sostituito dal protocollo LLC che garantisce un’interfaccia unificata verso lo strato di rete, mascherando quindi i livelli superiori.

Si consideri il protocollo per LAN “CSMA” e si risponda ai seguenti punti:
    1.Descrivere il protocollo di accesso, ossia quali azioni intraprende un computer che implementa il protocollo CSMA dal momento in cui ha una trama pronta alla trasmissione, indicando e spiegando le tre principali varianti di tale protocollo. (6 punti)
I protocolli di tipo CSMA si occupano della gestione dei pacchetti pronti alla trasmissione e di trasmetterli. I protocolli CSMA ascoltano il canale prima di trasmettere e se trovano libero per un intervallo t iniziano la trasmissione. Maggiore è la dimensione del pacchetto, maggiore è l’efficienza di questi protocolli. Essi si differenziano in tre categoria a seconda del loro comportamento nel momento in cui trovano il canale occupato. Il CSMA 0 persistente, nel caso in cui trovi occupato riprova la ritrasmissione dopo un t casuale (estratto con diversi algoritmi). Il CSMA 1 persistente, nel momento in cui trova il canale occupato, continua a provare a trasmettere finchè esso non si libera. Nel momento in cui si libera inizia immediatamente a ritrasmettere. Il problema è che se ci sono più stazioni in attesa di trasmettere esse continueranno a collidere. Il CSMA p persistente utilizza uno dei due metodi precedenti a random. Un altro metodo di trasmissione è quello del CSMA/CD, uguale a CSMA 1 persistente, anche se anche durante la trasmissione viene verificata la presenza di collisioni.
    2.Indicare da quali grandezze dipendono le prestazioni di CSMA e spiegarne il motivo (5 punti)
Le prestazioni del CSMA aumentano con l’aumentare delle dimensioni dei pacchetti, in quanto la possibilità che due pacchetti collidano è molto alta solo durante la trasmissione dei primi bit. Le prestazioni del CSMA 1 persistente diventano nulle nel caso in cui due trasmettitori vogliano trasmettere contemporaneamente durante la trasmissione di un pacchetto. Le prestazioni dei CSMA diminuiscono con il crescere dei pacchetti che si vogliono inviare contemporaneamente, in quanto si porta a una situazione di saturazione della rete.
    3.Spiegare quale vantaggio introduce la rilevazione della collisione in CSMA (5 punti)
Se si usa un protocollo di tipo CSMA/CD si rileva immediatamente la collisione del proprio pacchetto con un altro ed è quindi possibile prepararsi ad una successiva ritrasmissione. In più nel momento in cui si rileva collisione viene bloccato il trasferimento in corso e inviato un pacchetto speciale per comunicare ai ricevitori che quelli trasmessi sono pacchetti collisi. In più liberando la rete, non si ha bisogno di aspettare il completamento dell’invio del proprio pacchetto e del pacchetto altrui prima di poter ritrasmettere e questo porta ad un miglioramento sensibile delle prestazioni. Inoltre si ha la certezza che i pacchetti inviati non siano collisi e quindi si ha una certa affidabilità del protocollo.

Si consideri l’algoritmo di routing “Distance Vector” (DV) e si risponda ai seguenti punti:
    1.Scrivere l’equazione del Distance Vector e commentarla, spiegando cosa sono i singoli termini (6 punti)
D(y,z) = C(x, z) + min(y, w). Questa relazione significa che la distanza minima per andare da x a y passando per z è uguale alla distanza  da x a z più il costo minimo per andare da z a y passando per un altro nodo. E’ un algoritmo ricorsivo, che se applicato ad ogni nodo di una rete permette di costruire una mappa dei percorsi migliori da fare per andare da un nodo all’altro. Questo algoritmo funziona solo se ogni nodo comunica a tutti i suoi vicini la situazione della sua tabella delle adiacenze. Una volta formata questa tabella tutti i nodi utilizzeranno lo stesso algoritmo per trasformarla in tabella utilizzabile (ad esempio BellMann Ford). L’unico caso in cui ci sono problemi di coerenza è quando un canale aumenta il costo.
    2.Spiegare qual è la tipologia di eventi che induce nel DV il fenomeno di “Count to Infinity” (5 punti)
L’unico caso in cui si può verificare il fenomeno di Count to Infinity è quando il peso di un canale aumenta (siccome è un algoritmo di instradamento dinamico è prevista questa situazione). Quando infatti il peso di un canale aumenta o un nodo va offline, le tabelle dei vicini vengono aggiornate, ma quelle dei vicini dei vicini non immediatamente, in quanto hanno bisogno di un numero n di aggiornamenti in cui n è uguale alla differenza tra il peso del nuovo tragitto e quello precedente. Per evitare questo problema si usa l’algoritmo di split horizon.