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[圖資] 演算法942期末考

布丁布丁吃布丁

[圖資] 演算法942期末考

演算法
九十四學年度第二學期 期末考

一、請定義下列問題

1. The m-Coloring Problem

2. The Hamiltonian Circuits Problem

二、Suppose that n=4, W=16, and we have the following:

i pi wi pi/wi
1 $40 2 $20
2 $30 5 $6
3 $50 10 $5
4 $10 5 $2

請用backtracking方法,解決0/1 Knapsack problem

三、試比較branch-and-bound與backtracking

 

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[日記]夏天就要游泳!?

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[日記]夏天就要游泳!?

正所謂,住在學校宿舍,就要發揮它的最大效益──離學校什麼設備都近!離系上也近,離圖書館也近,離社辦也近,除了暑假期間校內餐廳關閉所以還是會騎摩托車往外跑之外,其他就真的是腳踏車走遍遍了。

話說暑假到了,你會想到什麼呢?夏天!炎熱的夏天!就是要游泳啊!昨天跑到積健樓那邊去看了游泳池的公告(很奇怪,他們都不會把這些訊息寫在網頁上,網站同等虛設),開放時間與票價如下:

輔仁大學游泳池暑期開放時間 95年6月19日 至 8月20日
上午時間 05:00至11:15
本校人員專屬時段 (週一至週四) 12:00至13:30
下午時段 13:30至16:15
晚間時段 18:00至20:45
票價
本校學生 校友或教職員工眷屬 40
半票 學生或兒童 80
全票 110
15次券(不限本人使用) 1350 (90/次)
30次券(不限本人使用) 2400 (80/次)
60次券(不限本人使用) 4200 (70/次)

大致上是這樣的,我是比較傾向早泳啦,最近都是7點就自動起床,再多努力一下的話,6點起來也不是多困難的事情吧。

話說下午的時段快要開放了耶...雖然想去,可是現在肚子裡面都還是剛剛午餐的飯,明明刻意提早吃午餐了,香城的份量還是太多了嗎orz 總之,就先看著辦吧。

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[日記]2006年6月25之前的桌布介紹

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[日記]2006年6月25之前的桌布介紹

2006年5月3日擺置的桌布,主角是東方紅魔鄉的惡魔之妹 フランドール・スカーレット,不正常的個性或是不懂得拿捏的破壞力等等,怎樣都是讓人頭痛的角色。

因為紅色,而且多麼具有狂氣與傲氣的姿勢與表情,很吸引人不是嗎?這張桌布放了好一段時間。

20060514 筆電桌布,ARIA的燈里。這張桌布跟上一張都有修過,把字修掉。本來只是想要降低狂氣所以換了一張清新色調的,可是太過雜亂了,看起來很痛苦。在一次不小心把桌布關掉的情況之下,有好一段時間桌布是維持全黑的狀態。

20060609 筆電桌布,我也忘了這個月亮與貓是哪來的了。反正當時的桌布是黑的,那麼多一個月亮,我想也差不到哪去吧。結果覺得還蠻不錯的,應該可以維持一個暑假。


這篇桌布介紹已經拖了一個月了耶(汗

隨便寫完~~吃飯去~~

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[日記]次回預告

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[日記]次回預告

「感謝大家參與這場遊戲,希望能帶給你們充實的時光,下次請大家務必繼續光臨,一起來玩吧。」

我看過很多桌上遊戲的主持人(Game Master),都會以這句話做為遊戲的閉幕。因為很喜歡,所以我也用這句話,為這學期的最後一天,也是最歡樂的一場桌上遊戲畫下句點。

於是,暑假開始了。

放假固然是很開心,也是很麻煩的事情。首先第一個令人苦惱的問題就是搬家。我自認為東西已經不多了,實際上卻還是相當的多,就算是事先搬移、囤積到其他地方去,要搬的東西還是多到看了會令人退縮的境界。

仔細分析看看自己房間的東西,書是最多的──課本、厚得像電話簿一樣的電腦書、數本F誌與十幾本漫畫、跟老妹借來的日文教材。其次要說的話,就是回憶物吧,尤其是最彼的東西,怎樣都有種不想讓它離開身邊的感覺。大概因為這是我的開始...也是我的終點,所以在我可以到達這個終點之前,我不會想要去挑戰終點的。此外的話,我生活使用的雜物還不少,帶起來也很重,身上裝備就算再怎樣實用取向,這點也該檢討檢討了。

跟以往一樣,我只要有摩托車與行李箱,一個人就這樣慢慢搬吧。雖然累,不過去年也是這樣過來的,所以今年也一定可以作得到。

除了搬家之外,國科會的計畫、英文老師的結案、幫隆基整理電腦、自我充實什麼的,也是該開始作業了。啊,還有,要好好適應一下孤單的暑假了。到系上卻沒有同學可以聊天,還蠻寂寞的。

明天是社團送舊啊......這也是這學期最讓我覺得可惜的部份吧,希望送舊的時候還是能跟大家快樂地在一起。

嗯,加油!然後好好地去面對這個暑假吧!

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[圖資] 網路概論942 猜題之二

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[圖資] 網路概論942 猜題之二

請解釋網路區隔(isolate traffic)。

在實體層的訊號增強器(repeater)與集線器(hub)只是將小網路連結而成大網路,但是因為碰撞機會增加,造成區域網路的效能降低。網路區隔(isolate traffic)解決了這個問題,它可以依據傳送封包的目的位置,拒絕或接收封包傳遞到另一個區域網路。並檢查封包是否正確(錯誤偵測),如果另一個區域網路使用不同格式的封包,也可以改變這個封包的格式,轉換成目的地區域網路的格式。屬於資料鏈結層(data-link layer)的橋接器(breidge)與交換器(switch)都具備這些能力。

請問下圖網路中的繞送表格該如何填寫?

記住幾個原則:

  1. 路由器(router)只會記得相鄰自己的區域網路
  2. 目的地與下一個區域網路的意義在於「從這個區域網路,可以找到這個目的地」

用這個規則來判斷,繞送表格就不難填寫了

請問透明式橋接器(transparent bridges)的特色。

  1. IEEE 802.1d
  2. 不需要設定網路拓樸與裝置位置,可直接移除或新增裝置 (相較於fixed route table固定繞送表),透明式橋接器可以自動填寫route table

透明式橋接器主要分成兩個部份

繞送學習 route learning

  1. 收到封包時,檢查封包的來源位置。從來源位置得知該位置可從這個相鄰網路過來
  2. 比對位置與繞送表,以進行修改
  3. 初始化:
    1. 計時器:在繞送表每個位置加上計時器,逾時則刪去該位置
    2. 漫送演算法 (flooding algorithm):如果收到繞送表中未記錄的位置,則將這個封包傳送到所有區域網路。一方面能確定封包能夠送達目的地,另一方面也可以讓所有的橋接器一併更新繞送表

封包重複傳送...被跳過了

請簡述routing information protocol (路徑資訊協定)。

路徑資訊協定是一種自治系統 (automous systems),可以讓路由器之間自動通知到特定網路位置的最短路徑。

路徑資訊協定又分成內部路徑協定(interior routing protocol)與外部協定(exterior routing protocol)。內部路徑協定控制自治系統內的路徑,外部路徑協定則是自治系統外。老師主要是講內部路徑協定。

內部路徑協定是透過不斷地傳送訊息以確定各個路徑的資訊,其路徑距離的單位是hop,意思是跳過幾個路由器的記數。與透明式橋接器的封包學習功能一樣,路由器會給每個位置一個計時器,以刪除過久沒有傳送訊息的位置。

請比較TCP與UDP的不同。

TCP,傳送控制協定(Transmission Control Protocol),是一種連接導向的網路層服務。兩台電腦以TCP連結時,會先執行握手動作(handshake),確認並建立起彼此邏輯上的連結。每一邊都會有流量控管協定(flow control protocol)、確認機制(acknowledge segment)與回報受損的封包以確保可靠的連結。TCP應用在以穩定為目的的服務上,網路上大部分常見的服務都是透過TCP在傳送,例如SMTP (Simple Mail Transfer Protocol,簡單郵件傳送協定,就是送電子郵件用的)、Telnet (網路遠端控制) 、HTTP與FTP。

UDP...

請解釋IP當中的網路位置、機器數量以及子網路遮罩,並得算出在特定子網路遮罩中的網路位置以及機器的節點數量。

何謂DHCP?

何謂DNS?

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[圖資] 網路概論942 猜題之一

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[圖資] 網路概論942 猜題之一

請解釋何謂bit stuffing

HDLC的頁框中,為避免頁框資料與標示頁框起始與終點的旗號(flag)相同,也就是01111110,所以送方在送出五個1的時候,自動填入一個0;而收方則是在收到五個1的時候,自動刪去一個0,以保持平衡。

請解釋DLE的用處

BSC協定的透明資料頁框(transparent data frame)中,為了避免資料與控制訊號相混,因此使用DLE來打開或關閉控制訊號的檢查,在STX(Start of Text)與ETX(End of Text)之前各安插一個DLE。DLE就像是Toggle Switch一樣,第一次讀到DLE的時候,會關閉ETX的檢查,因此不會與ETX相混;直到讀到下一個DLE,才再次打開對ETX的檢查。

然而,這依然會有資料與DLE相同而誤判的情況發生。所以在送出前,要把資料與DLE一樣的地方後面,再加入一個DLE。這種方法稱之為位元組填充(byte stuffing)。

為何乙太網路(Ethernet)的頁框資料長度會有限制?

乙太網路的資料欄有資料的下限與上限。因為乙太網路是使用匯流排(bus)協定的方式在運作,同一時間內只能有一台電腦傳送資料,為了避免通道佔據時間過長,所以設定上限為1500位元組;為了確保CSMA/CD (載體感應多重存取與碰撞偵測)偵測機制能夠正常運作,資料長度必須確保要在頁框最後一個位元送出前聽到碰撞的聲音,所以下限是46位元組。

因為有下限的緣故,不足於下限的話,便用填充欄(pad field)來補足長度。

請簡述Hub的運作原理,請問hub與switch有何差別。

集線器(hub),又稱為多工訊號增強器(multiport repeater),擁有許多個連接埠,可用10BaseT(10Mbps, 基頻, 雙絞線)連接到多台電腦。Hub的外部線是星狀拓樸,但是內部仍是用匯流排協定。當其中一台電腦要傳遞資料給另一台電腦時,必須要先將資料傳送給hub,再由hub複製資料,傳送到每一台電腦。

Hub的優點是可以簡化檢查的工作,可從hub看出哪一台電腦連接失效;hub也保留了匯流排拓樸容易安裝、移除裝置的特色。

switch的構造類似hub的不同,但是hub的傳送資料是傳遞給所有電腦,這也包括了不相干的電腦,因而提高網路阻塞的時間、增加碰撞的機會;swtich則是只傳送給目標的電腦,而不會造成無浪費。

請解釋100BaseTX加快網路速度的方法

在10Mbps乙太網路中,是使用Manchester自我同步碼傳送資料。如果要增加傳送的資料量,而加快Manchester碼的頻率的話,也會造成太高的噪音。

因此在100BaseTX當中,改用straight NRZI不回歸0編碼傳送。但是不回歸0編碼的問題在於,當連續太多0傳送的時候,便會失去自我同步的功能。因此100BaseTX將資料先以4B/5B的方式,將4個位元的資料改成另一種5個位元的資料,以確保同步。

雖然straight NRZI不回歸0編碼搭配4B/5B的方式會浪費25%的多餘消耗,不過速度上還是比Manchester自我同步碼來得快。

為了降低高頻所帶來的噪音,又發展出多層次線路傳輸──三層(Multilevel Line Transmission-Three Levels, MLT-3)。跟以往使用兩種訊號(0與1)不一樣,MLT-3使用三種訊號(0、1與-1)。當要傳送0的時候,訊號不變;傳送1的時候,才改變訊號到下一層。

MLT-3是-1→0→+1→0→-1完成一個循環,與Manchester碼的low→high→low比起來可以容納更多訊息,頻率最多也只需要Manchester的25%。因此MLT-3可以取代Manchester而達到更低頻率、攜帶更多訊息的優勢。

 

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[圖資] 網路概論942 Ch9

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[圖資] 網路概論942 Ch9

考試範圍:

  • 第八章:8.1、8.2(X-ON / X-OFF)、8.3、8.4(GO-BACK-n: SLIDING WINDOW)、8.5(8.4、8.5都很重要喔)
    第八章重點整理
  • 第九章:9.1、9.2(很重要喔)、9.3、9.4(到100BaseTX)
  • 第十章:10.1(後半部,講Layer 1 2 3)、10.2、10.3(到透明式橋接器)、10.7(階層式繞送到路徑資訊協定)
  • 第十一章:11.1、11.2(到DNS)

Chapter 9 Local Area Networks


9.1 簡介 Introduction

 

常見的區域網路拓樸(Topology)類型


(from The University of Texas at Austin - Web Central)

1. 匯流排拓樸 (bus topology)

優點是簡單,不論是新增或移除其中一台電腦都很容易。缺點是傳送資料時,是以廣播(broadcast)的方式把資料傳送到每台電腦,同一時間點上只允許一台電腦傳送資料,否則會發生碰撞(contention)。

2. 環狀拓樸 (ring topology)

環狀拓樸是將每台電腦串成一個圈圈,每台電腦輪流傳遞權杖(token),拿到權杖的電腦可以把資料放在權杖中,權杖中的資料記錄著來源電腦與目的電腦,資料僅有目的電腦可以接收,傳完一圈之後,來源電腦有權限刪除該資料。環狀拓樸優點是允許多台電腦傳送資料,缺點是裝置的增加或刪除都必須重新設定,而且一台電腦的錯誤會導致網路癱瘓,難以偵錯。

3. 星狀拓樸 (star topology)

一台電腦作為其他所有電腦的邏輯通訊中心 ,任何電腦要傳送訊息,都必須透過這台電腦。

 

區域網路IEEE標準

  • 乙太網路(Ethernet):IEEE802.3,現今最流行
  • token ring:IEEE 802.5,現在不怎麼使用
  • token bus:IEEE 802.4,現在幾乎沒人在用
  • 無線網路(wireless): IEEE 802.11,現今有A、B、G三種類型

9.2 資料鏈結層 Data Link Control

這層的用處是連結網路兩點間的傳輸,其功能包括

  1. 規定頁框格式
  2. 錯誤檢查
  3. 流量管制

資料連結層又分為兩個次層:

  1. 邏輯鏈結控制 logical link control, LLC:
    裝置與裝置之間的邏輯連結
  2. 媒體存取控制 medium access control, MAC:
    控制傳輸媒介,包括乙太網路與token ring標準。在MAC底下必須將所有不同的資料傳輸協定整合。

同步資料傳輸協定
Synchronous Data Link Control, SDLC

IBM制定,之後經過多次申請,名稱演變的樹狀圖為:


高階資料鏈結控制協定
High-level Data Link Control Protocol, HDLC

HDLC是一種位元導向的協定,支援半雙工與全雙工通訊。

  • 半雙工(half-duplex):同時間只能一邊傳送訊息
  • 全雙工(full-duplex):兩邊可以同時傳送訊息

位元導向:HDLC把頁框(frame)當成位元串流(bit stream)處理。

在HDLC當中設備(device)被區分為三種:

  • 主站 (primary station):發號命令
  • 次站 (secondary station):聽取命令
  • 混合站(combined station):可發令,也可聽令

HDLC通訊模式也有三種:(斯斯聽說只有兩種)

  • 正常工作模式 Normal response mode(NRM):主次分明
    • 點對點連結 (point-to-point, P2P):主站發令(command),次站回應(response)
    • 多點連結 (multipoint link):主站發令給數個次站,數個次站回應
  • 非同步反應模式 Asynchronous response mode (ARM):次站比較獨立
    • 次站可以傳送資料、控制訊息(control information)到主站
    • 次站不能送出命令
  • 非同步平衡模式 Asynchronous balanced mode (ABM):各站台平等
    • 每個裝置都能夠傳送資料、控制訊息以及命令
    • 這是兩台電腦連結的典型模式

HDLC的頁框格式(frame format)

位元數 8 8或16 8或16 不固定 16或32 8
  旗號
Flag
位置
Address
控制訊號
Control
--資料-- 頁框檢查序列
FCS
旗號
Flag

‧旗號 Flag

用來標示頁框的開頭與結尾。一概是由01111110 (0兩個,中間1六個,共八個位元)組成。

位元填充 (bit stuffing)

  • 避免資料中也有相同的位元串而被誤認為旗號
  • 送方:如果看到五個連續的1,則在後方增加一個0
  • 收方:如果收到五個連續的1,則在後方減少一個0

‧位置 Address

  • 可以是標準的8位元,也可以是延伸的16位元
  • P2P mode
    • 主站發送→位置填寫收方(目標地的次站)
    • 次站發送→ 位置填寫送方(還是次站自己)
  • ML mode
    • group address:群體位置,填寫一群位置,則可以傳送到各個點
    • broadcast address:廣播位置,會送到全部位置

頁框檢查序列(frame check sequence,FCS):使用CRC檢查,CRC多項是為x16 + x12 + x5 + 1。


HDLC三種不同的頁框類型

由開頭的一到兩個位元來定義頁框的類型:

資料頁框 Information frame

位元數 1 3 1 3
  0 N(S)
本頁框編號
P/F
要求/終點
N(R)
預期頁框
  • 開頭為0
  • 主要是傳送資料,使用go-back-n或是選擇性重複(selective repeat)滑動窗戶協定(sliding window protocol)
  • P/F (Poll / Final bit):
    • 依照送方的不同而有不同意義
    • 主站→poll bit設為1:主站回應次站的要求
    • 次站→final bit設為1:表示現再的頁框是整串頁框當中的最後一個
  • 預期頁框 (N(R),number of received frame)
    • 肩負式確認訊號 (piggyback acknowledgment)
    • 表示N(R) 之前的頁框都已經收到了,請傳送編號N(R)的頁框

監督頁框 Supervisory frame

位元數 1 1 2 1 3
  1 0 S
狀態
P/F
要求/終點
N(R)
預期頁框
  • 開頭是1 0
  • S 狀態:用兩個位元表示
    • RR(00):準備接收資料
    • REJ(01):拒絕,發生錯誤。同等於go-back-n的NAKs
    • RNR(10):尚未準備好接收資料
    • SREJ(11):拒絕。同等於選擇性重複協定的NAKs

無編號頁框 Unnumbered frame

位元數 1 1 2 1 3
  1 1 M
協定決定
P/F
要求/終點
M
協定決定
  • 開頭是1 1
  • M 決定使用哪種通訊協定
    • 兩組M組成5個位元

HDLC範例

(a) 建立連結

(b) 交換頁框

(c) 結束連結


二元同步通訊協定
Binary Synchronous Communication Protocol,BSC

特色

  1. 同步半雙工
  2. 停止並等待流量控制(stop-and-wait flow control)

剩下的看有沒有時間寫囉!

 

 

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