E l e c t r i c a l    &   C o m p u t e r
Department of
Electrical & Computer Engineering
1
EE 586 Communication andSwitching Networks
Midterm 2 Review
E l e c t r i c a l    &   C o m p u t e r
Department of
Electrical & Computer Engineering
 (modified by Cheung for EE586; based on K&R original)
2
Learning Outcomes
To understand the layer architecture
To design simple networking applications
To compare and contrast TCP and UDP
To understand routing algorithms
To compare different link layer protocols
To understand the challenges of mobility
To use simple analytical models and networksimulations in performance study
underline_base
E l e c t r i c a l    &   C o m p u t e r
Department of
Electrical & Computer Engineering
Review Material
Review lectures on Network Layer, IP, DHCP,Routing, Link Layer, Multiple Access, Ethernet andWiFi.
Chapters in Text
Network Layer: Chapter 4.1-2,4.4-6
Link Layer: Chapter 5.1-4,5.7
Wireless: Chapter 6.1-3
Homework 4 and 5
Practice Midterm 2 on Bb
(modified by Cheung for EE586; based on K&R original)
3
underline_base
E l e c t r i c a l    &   C o m p u t e r
Department of
Electrical & Computer Engineering
Review: Network (IP) layer (1)
Basic function of Network Layer: forwarding (in router)and routing (entire network)
Two main types: Virtual Circuits (connection or stateful) versusDatagram (connectionless or stateless)
Forwarding in router: longest prefix matching
IP layer (make sure you know the diff bet’n v4 & v6)
Datagram Format & Fragmentation
Addressing: subnet mask, CIDR
DHCP & NAT
ICMP – e.g. traceroute
underline_base
 (modified by Cheung for EE586; based on K&R original)
4
E l e c t r i c a l    &   C o m p u t e r
Department of
Electrical & Computer Engineering
Review: Network Layer (2)
Generic Graph-based Routing Algorithms
Link-State
Need the entire network topology
Iterate on selecting the next node with the shortest distanceto source & update existing table
Complexity: O(N2), Problem: Oscillation
Distance-Vector
Exchange & Update own routing table between neighborseverytime there is a change in link status
May take long time to converge: bad news travel slow(mitigated by poisoned reverse)
Local bad table may affect entire network
Hierarchical Routing – for scalability
 (modified by Cheung for EE586; based on K&R original)
5
underline_base
E l e c t r i c a l    &   C o m p u t e r
Department of
Electrical & Computer Engineering
Review: Network Layer (3)
Real IP Routing
Intra AS-Routing
Routing Information Protocol (RIP) : distance vector
Open Shortest Path First (OSPF): Link-State + Hierarchical
Inter AS-Routing : Border Gateway Protocol (BGP) –policy + performance
 (modified by Cheung for EE586; based on K&R original)
6
underline_base
E l e c t r i c a l    &   C o m p u t e r
Department of
Electrical & Computer Engineering
Review: Link Layer (1)
Operation within each link
Error correction: 2-D parity check
Error detection: CRC
Multiple Access
Fixed partitioning: FDMA, CDMA
Random Access: collision!
Slotted ALOHA: random back-off, efficiency
Pure ALOHA: efficiency
CSMA: check before sending (introduce space-timediagram)
CSMA/CD: terminate transmission immediately aftercollision detected
Taking-turns: polling, token-passing
 (modified by Cheung for EE586; based on K&R original)
7
underline_base
E l e c t r i c a l    &   C o m p u t e r
Department of
Electrical & Computer Engineering
Review: Link Layer (2)
Link-layer addressing
MAC address (contrast with IP address)
Address Resolution Protocol (IP <-> MAC address) :broadcast query and wait for response (inside andoutside subnet)
Ethernet: frame structure, CSMA/CD, efficiency
Link-layer switches: forwarding, filtering, self-learning
 (modified by Cheung for EE586; based on K&R original)
8
underline_base
E l e c t r i c a l    &   C o m p u t e r
Department of
Electrical & Computer Engineering
Review: Wireless and Mobile
Wireless vs. Mobile
Infrastructure vs. Ad-hoc
Hidden Terminal – senders may not be able todetect collision  CD is useless
Multiple Access
Channel Partition: CDMA
Random Access: 802.11 (WIFI)
Active and Passive Discovery of BSS
Use CSMA
No collision detection; instead use ACK
Channel reservation via RTS/CTS – CollisionAvoidance
 (modified by Cheung for EE586; based on K&R original)
9
underline_base