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COMP4035-E1

A LEVEL 4 MODULE, AUTUMN SEMESTER 2021-2022

SYSTEMS AND NETWORKS

Question 1: Unix                           [overall 25 marks]

a)  Explain the difference between a process and a thread.

[4 Marks]

b) What are signals and how do they interact with processes?

[2 Marks]

c)  What are hidden files in Unix? How might you be able to see them?

[2 Marks]

d)  Explain what the following Unix commands do.

i.       less myFile

ii .        cat test1 test2 > results

iii .        ps

iv.        chmod go-w+r report .doc

v.       chmod 744 report.doc

[5 marks]

e) A user tries to change into one of their directories named Coursework but they get an  error from the shell saying permission denied” . They can, however, copy a file directly from the Coursework directory using either the absolute or relative pathname. What    can you infer about the permissions on the directory Coursework?

[2 Marks] f)  Examine the following data that is stored in a file called Addresses.txt:

Spencer, Marylin, 39 Wye St, Wakefield West Yorkshire, WF5 1DR

Bunselmeyer, Marget, 2732 Bostock St, St. Enoder,Cornwall, TR9 6NJ

Annett,Toby, 5562 Fairfield St, Ryde, Isle of Wight, PO33 1HH

Kip, Turziano, 37 Meadow St, Laindon, Yorkshire, WF1 6LE

Orizabal, Johannes, 3 Nevison St, Hampshire, SO41 1DL

Cooper, Niall, 5662 William Moult St, Aylesbury, Buckinghamshire, HP21 8PP

Devereux, Luis, 3 North View, West Yorkshire, WF6 7JH

Spencer, Josh, 24 Pond St, Macklesfield, MA5 2BB

With respect to this file write Unix commands to do the following:

i.     Search the file and return all lines containing the text Yorkshire

ii .     Search the file and return all lines containing the text St.

iii.     Search the file and append all lines containing the text WF to a file named Yorks.txt

iv .     Return all lines beginning with the text Spencer

v .     Count the number of characters in the file

[5 marks]

g)  Unix treats everything as a file. Explain what is meant by this statement.

[2 Marks]

h)  If you ran the command top what would you expect to see in the shell?

[3 Marks]

Question 2: Wireless Networks                              [overall 25 marks]

a)  Explain, with diagrams, the difference between contention-based and contention-free Wi-Fi configurations.

[4 Marks]

b) Would you expect a VANET network to be contention-based or contention-free? Explain your answer.

[4 Marks]

c)  There are multiple Wi-Fi standards in operation. Explain why this is the case.

[2 marks]

d) A business regularly goes to outdoor trade fairs in rural areas to sell goods to              customers. Often there is little or no mobile phone coverage and no WiFi that they can use at point of sale. Describe an alternative solution that they could install and use for situations where coverage is poor or non-existent.

[2 marks]

e)  Explain how WiMAX makes appropriate use of frequencies for its connections.

[4 marks]

f)  Explain how triangulation is used in GPS to locate and track cars.

[2 marks]

g) Describe, with a diagram, the topology and operation of an example PAN wireless network.

[7 Marks]

Question 3: Support Protocols                         [overall 25 marks]

a) Examine the network configuration in the diagram below. It shows three networks    connected by routers R1 and R2. Consider a scenario where host B sends a packet to host A and fill in the table below showing the addresses (IP and MAC) that would be placed in the packet headers just before each host forwards it on to the next hop.

 

Sender

Next Hop

address

Source MAC

address

Destination MAC

address

Source IP

address

Destination IP

address

B

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

 

 

[5 marks]

b)  Explain the role of the Address Resolution Protocol (ARP). Why is it needed?

[3 marks]

c)  How would host B in the diagram above know whether a received packet contains an ARP request and how would it know whether to act on it?

[5 marks]

d)  How does IPV6 deal with address resolution and why does it do it this way?

[4 marks]

e) Consider a scenario where a user sits down in the morning to work with their laptop in a university campus building which offers Wi-Fi connectivity with IPV4. The user then  goes home with their laptop for lunch and comes back in the afternoon to the same    building. Would you expect that user’s laptop to have the same IP address during the morning and the afternoon? Why?

[2 marks]

f)  Explain, in the above scenario, how that users laptop knows what its IP address is.

[1 mark]

g) If the user’s laptop was, instead, using IPV6 would you expect it to have the same IP address during the morning and the afternoon? Why?

[2 marks]

h) A local business has an NAPT border router connected to their LAN which provides

network address translation for the network. The router has two IP addresses:

198.10.16.4

192.165.0.2

A host with IP address 192.165.0.34 on the company’s LAN sends a packet destined for 193.22.10.7. Which source IP address will be in the header of the datagram that is sent from the border router? Why?

[2 marks]

i)  Why might network address translation be needed for the company?

[1 mark]

Question 4: IP Addressing                  [overall 25 marks]

a) Explain the concept of IP addressing providing a universal service. Why is this needed? [2 marks]

b) In the old classful IP addressing scheme, a Class A IP address has an 8 bit prefix,         whereas a Class C has an 8 bit suffix. Explain what these mean in terms of the network size of each class and why.

[4 marks]

c)  What is the mechanism by which routers extract network addresses from IP addresses? [2 marks]

d) Examine the diagram below and answer the following questions:

 

i.     What size is the Wi-Fi network in comparison to the Ethernet network shown? Explain your answer.

[2 marks]

ii.     Give the network number of the WAN network.

[1 mark]

iii.     Each router is a multi-homed host. Explain what this means.

[1 mark]

iv.    The router connecting the Wif-Fi and WAN networks has the same host number. Why do you think this is the case?

[1 mark]

e)  Give two reasons why a host other than a router might be multi-homed.

[2 marks]

f)  Examine the following IPV6 address:

CCB1:0000:0000:0000:0000:0000:0000:00F2

Rewrite the address in a shortened form.

[2 marks]

g) What are IPV6 Anycast addresses? How do they work and what purpose do they have? [4 marks]

h) Is a network using IPV6 addresses able to receive and process IPV4 packets? If no, why not? If yes, how?

[2 marks]

i)  Explain the mechanism used to ensure that all assigned IP numbers are unique to the world.

[2 marks]

Question 5: Connectivity                         [overall 25 marks]

a) Why is copper a commonly used medium for computer networks?

[1 mark]

b) Give THREE types of copper cable with an example use of each.

[3 marks]

c)  Describe the mechanism used to prevent frequency interference between individual connections within telephone cables.

[2 marks]

d) Illustrate, with a diagram, how Hybrid Fibre Coax can be used to provide data to homes in a neighbourhood.

[2 marks]

e) What trade-offs are made with Hybrid Fibre Coax connectivity and why?

[3 marks]

f)  Explain how the Token Ring topology prevents hosts connected to it from sending data at the same time.

[1 mark]

g) Compare the advantages and disadvantages of Token Ring and Star topologies.

[4 marks]

h) A network administrator is in charge of the LAN within an organisation. The LAN is set up with a simple bus topology connecting 10 hosts. The company then relocates 20   staff from another of its sites and so has to add another 20 hosts to the LAN. The      network administrator has therefore decided to connect all 30 hosts using a switch.

i.  What would be the physical topology of the extended LAN?

[1 mark]

ii .  What would be the logical topology of the extended LAN?

[1 mark]

The administrator also decides to connect the extended LAN to another remote site that is in a building 30 miles away. The administrator decides to additionally add a bridge to the LAN for this.

iii.  Will will the LAN still function with the additional bridge?

[1 mark]

i)  Consider a family home which has a DSL Access Multiplexor connecting it to the          Internet and providing it with ADSL connectivity. The family has not installed a splitter.

i.     Will the ADSL connection function correctly? If yes, why? If no, what will happen?

[2 marks]

ii.     How might this connectivity differ from that of a company that provides on- demand video to customers? Why? [2 marks]

iii.     Will the ADSL modem always use the same multiplexing scheme? Why?

[2 marks]