ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗΝ ΑΠΟΔΟΣΗ ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΩΝ ΚΑΙ ΟΙ ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΕΑΠ ΤΕΛΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗΝ ΑΠΟΔΟΣΗ ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΩΝ ΚΑΙ ΟΙ ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΕΑΠ ΤΕΛΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ 2011 2012"

Σεβαστιανός Βάμβας
9 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗΝ ΑΠΟΔΟΣΗ ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΩΝ ΚΑΙ ΟΙ ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΕΑΠ ΤΕΛΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ

2 2

3 3

4 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ

5 5

6 ΤΕΛΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ

7 7

8 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ

9 9

10 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΘΕΜΑ 3 (15%) Ένας φοιτητής ζητάει καθημερινά από έναν web server μια συγκεκριμένη σελίδα (με μέγεθος KBytes) μέσα από ένα ιεραρχικό σύστημα caching τριών επιπέδων. Η σελίδα αναζητείται πρώτα στο PC του, μετά (αν δεν βρεθεί στο PC του) σε έναν Η/Υ του πανεπιστημίου και τέλος, αν δεν βρεθεί στις προηγούμενες περιπτώσεις, στον web server. Τα επίπεδα με σειρά ιεραρχίας (ή διαφορετικά με σειρά εγγύτητας στο φοιτητή) είναι τα παρακάτω: PC Πανεπιστήμιο Web Server Ο φοιτητής γνωρίζει ότι η σελίδα μπορεί να βρεθεί είτε από το PC του, είτε (αν δεν βρεθεί στο PC του) από τον Η/Υ του πανεπιστημίου, ή τέλος από τον web server. Στις τελευταίες 40 φορές που αναζήτησε τη σελίδα, παρατήρησε τα εξής: 6 φορές βρέθηκε κατά τις οποίες φορές χρειάστηκαν από περίπου 0.6 sec για να «κατεβεί» η σελίδα, 12 φορές βρέθηκε κατά τις οποίες φορές χρειάστηκε χρόνος x (όπου 0.6 sec < x < 22.7 sec) για να «κατεβεί» η σελίδα, και 22 φορές βρέθηκε κατά τις οποίες φορές χρειάστηκαν από περίπου 22.7 sec για να «κατεβεί» η σελίδα. Επίσης, γνωρίζει ότι το πλήθος μεταβάσεων με επιστροφή που χρειάζονται για να «κατεβεί» η σελίδα είναι Ν = 18. Ο φοιτητής συνδέεται στο Internet με μια γραμμή 1 Μbps. Η σύνδεση αυτή έχει τη μικρότερη χωρητικότητα στη διαδρομή από το PC του φοιτητή ως τον web server. Ζητούνται τα παρακάτω: 1. Ποια είναι η πιθανότητα η σελίδα να βρίσκεται: (i) στο PC του, (ii) στον Η/Υ του Πανεπιστημίου και (iii) στον web server; 2. Πως μεταβάλλονται οι παραπάνω πιθανότητες αν τα δεδομένα δεν γίνονται ποτέ cached στον Η/Υ του Πανεπιστημίου; 3. Αν το RTT από το PC του φοιτητή ως τον Η/Υ του Πανεπιστημίου είναι 92 msec, ποιος είναι ο χρόνος απόκρισης x από το PC του έως τον Η/Υ του Πανεπιστημίου. Απαντήσεις Θέματος 3: 1. Οι συμβολισμοί και η λογική του ερωτήματος, ακολουθούν αυτούς της Άσκησης Αυτοαξιολόγησης 6.3 (σελ. 159 και , Τόμος Β ). Ζητούνται τα hpc, huniv, hserv που είναι οι πιθανότητες να βρίσκεται η σελίδα στο PC του φοιτητή, στον Η/Υ του Πανεπιστημίου και στον web server αντίστοιχα. Μας δίνονται δεδομένα από τα οποία μπορούμε να πάρουμε εύκολα τα PPC, Puniv και Pserv, δηλαδή, στο ιεραρχικό σύστημα caching της Άσκησης, τις πιθανότητες επιτυχούς ανεύρεσης της σελίδας στο PC του φοιτητή, στον Η/Υ του Πανεπιστημίου και στον web server αντίστοιχα. Συγκεκριμένα, υπάρχουν 3 διαφορετικές περιπτώσεις επιτυχούς ανεύρεσης της σελίδας, με χρόνους απόκρισης 0,6 sec (6 φορές στις 40), x sec (12 φορές) και 22.7 sec (22 φορές), που αντιστοιχούν στην ανεύρεση της σελίδας από το PC του φοιτητή, τον Η/Υ του Πανεπιστημίου και τον web server. Με βάση τα παραπάνω έχουμε: PPC = 6/40 = 0.15 Puniv = 12/40 = 0.30 και Pserv = 22/40 =

Η σελίδα αναζητείται πρώτα στο PC του, μετά (αν δεν βρεθεί στο PC του) σε έναν Η/Υ του πανεπιστημίου και τέλος, αν δεν βρεθεί στις προηγούμενες περιπτώσεις, στον web server.

11 Από τους τύπους που συνδέουν τα P με τα h στο ιεραρχικό σύστημα caching, ισχύει: hpc PPC 0.15 Puniv huniv (1 PPC ) 0.30 huniv (1 0.15) huniv και Pserv hserv (1 PPC Puniv ) 0.55 hserv ( ) hserv 1 Συνεπώς, οι ζητούμενες πιθανότητες είναι: (i) hpc = 0.15 για το PC, (ii) huniv = για τον Η/Υ του Πανεπιστημίου και (iii) hserv = 1 για τον web server. 2. a. Αν τα δεδομένα δεν γίνονται ποτέ cached στον Η/Υ του Πανεπιστημίου, οι πιθανότητες επιτυχούς ανεύρεσης της σελίδας μεταβάλλονται ως εξής: PPC = 6/40 = 0.15 Puniv = 0 και Pserv = 34/40 = 0.85, άρα Από τους τύπους που συνδέουν τα P με τα h στο ιεραρχικό σύστημα caching, ισχύει: hpc PPC 0.15 Puniv huniv (1 PPC ) 0 huniv (1 0.15) huniv 0 και Pserv hserv (1 PPC Puniv ) 0.85 hserv (1 0.15) hserv 1 Στην περίπτωση αυτή, οι ζητούμενες πιθανότητες είναι: (i) hpc = 0.15 για το PC, (ii) huniv = 0 για τον Η/Υ του Πανεπιστημίου και (iii) hserv = 1 για τον web server. 3. Ισχύει από τη σχέση (5.1) του Τόμου Β : Tr S N RTT PC PS C min (Α) όπου: Tr είναι ο χρόνος απόκρισης: x sec από το PC του φοιτητή στον Η/Υ του Παν/μίου S είναι το συνολικό μέγεθος της σελίδας: Kbytes Cmin είναι η μικρότερη χωρητικότητα συνδέσμου: 1 Mbps N είναι το πλήθος μεταβάσεων με επιστροφή: 18 PC + PS είναι ο συνολικός χρόνος επεξεργασίας: 0.6 sec όπως συνάγεται από το γεγονός ότι είναι ο συνολικός χρόνος «κατεβάσματος» της σελίδας από το PC. Από τη σχέση (Α), χρησιμοποιώντας το χρόνο απόκρισης από το PC του φοιτητή στον H/Y του Πανεπιστημίου παίρνουμε: x Kbytes bits sec 0.6 sec x 2.256sec x sec 1 Mbps bits / sec Επομένως ο χρόνος απόκρισης x από το PC του φοιτητή στον H/Y του Πανεπιστημίου είναι sec. 11

Αν τα δεδομένα δεν γίνονται ποτέ cached στον Η/Υ του Πανεπιστημίου, οι πιθανότητες επιτυχούς ανεύρεσης της σελίδας μεταβάλλονται ως εξής: PPC = 6/40 = 0.15 Puniv = 0 και Pserv = 34/40 = 0.

12 ΤΕΛΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΘΕΜΑ 2 (15%) Ένας φοιτητής ζητάει καθημερινά από τον web server του ΕΔΕΤ μια συγκεκριμένη σελίδα με μέγεθος 432 Kbytes μέσα από ένα ιεραρχικό σύστημα caching πέντε επιπέδων. Η σελίδα αναζητείται πρώτα στο PC του, μετά (αν δεν βρεθεί στο PC του) σε έναν Η/Υ του τοπικού δικτύου του εργαστηρίου (LAN), στη συνέχεια (αν δεν βρεθεί στο PC του και στον Η/Υ του LAN) σε έναν Η/Υ του τμήματος του, στη συνέχεια (αν δεν βρεθεί στις προηγούμενες περιπτώσεις) σε έναν Η/Υ του πανεπιστημίου, και τέλος, στον Web Server του ΕΔΕΤ. Σχηματικά [Εικόνα 1] τα επίπεδα με σειρά ιεραρχίας (ή διαφορετικά με σειρά εγγύτητας στο φοιτητή) είναι τα παρακάτω: PC LAN (εργαστήριο) Τμήμα Πανεπιστήμιο Web Server (ΕΔΕΤ). Εικόνα 1: Σχηματική αναπαράσταση τοπολογίας δικτύου. Ο φοιτητής γνωρίζει ότι η σελίδα μπορεί να βρεθεί είτε από το PC του, είτε (αν δεν βρεθεί στο PC του) από έναν ενδιάμεσο υπολογιστή, ή τέλος από τον web server του ΕΔΕΤ. Στις τελευταίες 100 φορές που αναζήτησε τη σελίδα, παρατήρησε τα εξής: 8 φορές βρέθηκε κατά τις οποίες φορές χρειάστηκαν από περίπου 0.5 sec για να «κατεβεί» η σελίδα, 18 φορές βρέθηκε κατά τις οποίες φορές χρειάστηκαν από περίπου 2.3 sec για να «κατεβεί» η σελίδα, 20 φορές βρέθηκε κατά τις οποίες φορές χρειάστηκαν από περίπου 5.8 sec για να «κατεβεί» η σελίδα, 24 φορές βρέθηκε κατά τις οποίες φορές χρειάστηκαν από περίπου 6.9 sec για να «κατεβεί» η σελίδα, και 30 φορές βρέθηκε κατά τις οποίες φορές χρειάστηκαν από περίπου 15.5 sec για να «κατεβεί» η σελίδα. Επίσης, γνωρίζει ότι το πλήθος μεταβάσεων με επιστροφή που χρειάζονται για να «κατεβεί» η σελίδα είναι Ν = 20. Ο φοιτητής συνδέεται στο Internet με μια γραμμή 8 Mbps. Η σύνδεση αυτή έχει τη μικρότερη χωρητικότητα στη διαδρομή από το PC του φοιτητή ως τον web server του ΕΔΕΤ. Ζητούνται τα παρακάτω: Ερώτηση 1: Ποια είναι η πιθανότητα η σελίδα να βρίσκεται: (i) στο PC του, (ii) στον Η/Υ του εργαστηρίου, (iii) στον Η/Υ του Τμήματος, (iv) στον Η/Υ του Πανεπιστημίου και (v) στον web server του ΕΔΕΤ; Ερώτηση 2: Ποιο είναι το RTT από το PC του φοιτητή ως: (i) τον Η/Υ του εργαστηρίου (ii) τον web server του ΕΔΕΤ; Ερώτηση 3: Ποιες θα είναι οι πιθανότητες επιτυχούς ανεύρεσης της σελίδας, αν: (i) Η πολιτική του Πανεπιστημίου ορίζει να γίνονται cached μόνο οι σελίδες που έχουν μέγεθος μικρότερο από 400 Kbytes. (ii) Δεν γίνεται ποτέ cache στους Η/Υ του εργαστηρίου και του Τμήματος. Υπόδειξη: Σε περίπτωση που σε κάποιο επίπεδο δεν γίνεται caching, οι πιθανότητες επιτυχούς ανεύρεσης της σελίδας μεταφέρονται ισότιμα στα υψηλότερα επίπεδα της ιεραρχίας. 12

του τμήματος του, στη συνέχεια (αν δεν βρεθεί στις προηγούμενες περιπτώσεις) σε έναν Η/Υ του πανεπιστημίου, και τέλος, στον Web Server του ΕΔΕΤ.

13 Απαντήσεις Θέματος 2: Ερώτηση 1. Οι συμβολισμοί και η λογική του ερωτήματος, ακολουθούν αυτούς της Άσκησης Αυτοαξιολόγησης 6.3 (σελ. 159 και , Τόμος Β ). Ζητούνται τα hpc, hlab, hdept, huniv, hserv που είναι οι πιθανότητες να βρίσκεται η σελίδα στο PC του φοιτητή, στον Η/Υ του εργαστηρίου, στον Η/Υ του Τμήματος, στον Η/Υ του Πανεπιστημίου και στον web server του ΕΔΕΤ αντίστοιχα. Μας δίνονται δεδομένα από τα οποία μπορούμε να πάρουμε εύκολα τα PPC, Plab, Pdept, Puniv και Pserv, δηλαδή, στο ιεραρχικό σύστημα caching της Άσκησης, τις πιθανότητες επιτυχούς ανεύρεσης της σελίδας στο PC του φοιτητή, στον Η/Υ του εργαστηρίου, στον Η/Υ του Τμήματος, στον Η/Υ του Πανεπιστημίου και στον web server του ΕΔΕΤ αντίστοιχα. Συγκεκριμένα, υπάρχουν 5 διαφορετικές περιπτώσεις επιτυχούς ανεύρεσης της σελίδας, με χρόνους απόκρισης 0,5 sec (8 φορές στις 100), 2.3 sec (18 φορές), 5.8 sec (20 φορές), 6.9 sec (24 φορές) και 15,5 sec (30 φορές), που αντιστοιχούν στην ανεύρεση της σελίδας από το PC του φοιτητή, τον Η/Υ του εργαστηρίου, τον Η/Υ του Τμήματος, τον Η/Υ του Πανεπιστημίου και τον web server του ΕΔΕΤ. Με βάση τα παραπάνω έχουμε: PPC = 8/100 = 0.08 Plab = 18/100 = 0.18 Pdept = 20/100 = 0.2 Puniv = 24/100 = 0.24 και Pserv = 30/100 = 0.3 Από τους τύπους που συνδέουν τα P με τα h στο ιεραρχικό σύστημα caching, ισχύει: hpc PPC 0.08 Plab hlab (1 PPC ) 0.18 hlab (1 0.08) hlab Pdept hdept (1 PPC Plab ) 0.2 hdept ( ) hdept 0.27 Puniv huniv (1 PPC Plab Pdept ) 0.24 huniv ( ) huniv και Pserv hserv (1 PPC Plab Pdept Puniv ) 0.3 hserv ( ) hserv 1 Συνεπώς, οι ζητούμενες πιθανότητες είναι: (i) hpc = 0.08 για το PC, (ii) hlab = για τον Η/Υ του εργαστηρίου, (iii) hdept = 0.27 για τον Η/Υ του Τμήματος, (iv) huniv = για τον Η/Υ του Πανεπιστημίου και (v) hserv = 1 για τον web server του ΕΔΕΤ. Ερώτηση 2. Ισχύει από τη σχέση (5.1) του Τόμου Β : Tr S N RTT PC PS C min (Α) όπου: Tr είναι ο χρόνος απόκρισης: 2.3 sec στην περίπτωση (i) και 15.5 sec στην (ii) S είναι το συνολικό μέγεθος της σελίδας: 432 Kbytes Cmin είναι η μικρότερη χωρητικότητα συνδέσμου: 8 Mbps N είναι το πλήθος μεταβάσεων με επιστροφή: 20 PC + PS είναι ο συνολικός χρόνος επεξεργασίας: 0.5 sec όπως συνάγεται από το γεγονός ότι είναι ο συνολικός χρόνος «κατεβάσματος» της σελίδας από το PC. (i) Η σχέση (Α) δίνει: 2.3 sec 432 Kbytes bits 20 RTT 0.5 sec 2.3 sec 20 RTT 0.5 sec 8 Mbps bits / sec 2.3 sec sec 20 RTT 0.5 sec 2.3 sec 0.44 sec 20 RTT 0.5 sec sec 20 RTT RTT sec RTT 68 m sec Δηλαδή, το RTT από το PC του φοιτητή ως τον ενδιάμεσο υπολογιστή είναι sec ή 68 msec. 13

14 (ii) Η σχέση (Α) δίνει: 15.5 sec 432 Kbytes bits 20 RTT 0.5 sec 15.5 sec 20 RTT 0.5 sec 8 Mbps bits / sec 15.5 sec sec 20 RTT 0.5 sec 15.5 sec 0.44 sec 20 RTT 0.5 sec sec 20 RTT RTT sec RTT 728 m sec Δηλαδή, το RTT από το PC του φοιτητή ως τον web server είναι sec ή 728 msec. Ερώτηση 3. a. Δεδομένου ότι το μέγεθος της σελίδας είναι μεγαλύτερο από το μέγεθος που ορίζει η πολιτική του Πανεπιστημίου παρατηρούμε ότι η σελίδα δεν θα γίνεται cached στο Η/Υ του Πανεπιστημίου. Επομένως, οι επιμέρους πιθανότητες επιτυχούς ανεύρεσης της σελίδας γίνονται ως εξής: PPC = 8/100 = 0.08 Plab = 18/100 = 0.18 Pdept = 20/100 = 0.2 Puniv = 0 και Pserv = 54/100 = 0.54 (σύμφωνα με την υπόδειξη) b. Στην περίπτωση αυτή η σελίδα δεν γίνεται cached στους Η/Υ του εργαστηρίου και του Τμήματος. Επομένως, οι επιμέρους πιθανότητες επιτυχούς ανεύρεσης της σελίδας γίνονται ως εξής: PPC = 8/100 = 0.08 Plab = 0 Pdept = 0 Puniv = (24+19)/100 = 0.43 (σύμφωνα με την υπόδειξη) και Pserv = (30+19)/100 = 0.49 (σύμφωνα με την υπόδειξη) 14