Mobile Computing and Networks (4351602) - Winter 2023 Solution (Gujarati)

પ્રશ્ન 1(અ) [03 ગુણ]

#

કલાઇન્ટ સર્વર અને પીઅર ટૂ પીઅર નેટવર્કનો તફાવત લખો.

જવાબ:

મેમરી ટ્રીક: “CSS-P: Client-Server = કેન્દ્રિય સિક્યોરિટી, P2P = પીઅર પાવર”

પ્રશ્ન 1(બ) [04 ગુણ]

#

ARP પ્રોટોકોલ તેની વર્કિંગ સાથે સમજાવો.

જવાબ:

ARP (Address Resolution Protocol) લોકલ નેટવર્કમાં IP એડ્રેસને MAC એડ્રેસ સાથે જોડે છે.

વર્કિંગ પ્રોસેસ:

• બ્રોડકાસ્ટ રિક્વેસ્ટ: હોસ્ટ ટાર્ગેટ IP સાથે ARP રિક્વેસ્ટ બ્રોડકાસ્ટ કરે
• કેશ ચેક: રિસીવિંગ હોસ્ટ્સ તપાસે કે IP મેચ થાય છે કે નહીં
• રિપ્લાય જનરેશન: ટાર્ગેટ હોસ્ટ MAC એડ્રેસ સાથે ARP રિપ્લાય મોકલે
• કેશ અપડેટ: રિક્વેસ્ટિંગ હોસ્ટ ARP ટેબલ અપડેટ કરે

ARP ટેબલ ઉદાહરણ:

IP Address      MAC Address         TTL
192.168.1.1     00:1A:2B:3C:4D:5E   300s

મેમરી ટ્રીક: “BCRU: બ્રોડકાસ્ટ, કેશ, રિપ્લાય, અપડેટ”

પ્રશ્ન 1(ક) [07 ગુણ]

#

OSI મોડેલ આકૃતિ સાથે સમજાવો.

જવાબ:

OSI (Open Systems Interconnection) મોડેલમાં નેટવર્ક કમ્યુનિકેશન માટે 7 લેયર્સ છે.

graph LR
    A[Application Layer - 7] --> B[Presentation Layer - 6]
    B --> C[Session Layer - 5]
    C --> D[Transport Layer - 4]
    D --> E[Network Layer - 3]
    E --> F[Data Link Layer - 2]
    F --> G[Physical Layer - 1]

લેયર ફંક્શન્સ:

• Physical: ફિઝિકલ મીડિયમ પર બિટ ટ્રાન્સમિશન
• Data Link: ફ્રેમ ટ્રાન્સમિશન, એરર ડિટેક્શન
• Network: રાઉટિંગ, IP એડ્રેસિંગ
• Transport: એન્ડ-ટુ-એન્ડ ડિલિવરી, TCP/UDP
• Session: કનેક્શન મેનેજમેન્ટ
• Presentation: ડેટા એન્ક્રિપ્શન, કોમ્પ્રેશન
• Application: યુઝર ઇન્ટરફેસ, ઇમેઇલ, વેબ

મેમરી ટ્રીક: “All People Seem To Need Data Processing”

પ્રશ્ન 1(ક OR) [07 ગુણ]

#

કન્જેશન શું છે? કન્જેશન કંટ્રોલ સમજાવો.

જવાબ:

કન્જેશન ત્યારે થાય છે જ્યારે નેટવર્ક ટ્રાફિક ઉપલબ્ધ બેન્ડવિડ્થ કરતાં વધી જાય, જેથી પેકેટ ડિલે અને લોસ થાય.

કન્જેશન કંટ્રોલના પ્રકારો:

કન્જેશન કંટ્રોલ ટેકનિક્સ:

• ટ્રાફિક શેપિંગ: ડેટા ટ્રાન્સમિશન રેટ નિયંત્રિત કરો
• એડમિશન કંટ્રોલ: કન્જેશન દરમિયાન નવા કનેક્શન્સ મર્યાદિત કરો
• લોડ શેડિંગ: બફર્સ ભરાઈ જાય ત્યારે પેકેટ્સ ડ્રોપ કરો
• બેકપ્રેશર: અપસ્ટ્રીમ કન્જેશન સિગ્નલ્સ મોકલો

મેમરી ટ્રીક: “TALB: ટ્રાફિક, એડમિશન, લોડ, બેકપ્રેશર”

પ્રશ્ન 2(અ) [03 ગુણ]

#

એડહોક નેટવર્ક શું છે? તે સમજાવો.

જવાબ:

એડહોક નેટવર્ક એક વાયરલેસ નેટવર્ક છે જેમાં કોઈ નિશ્ચિત ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર વગર નોડ્સ સીધો કમ્યુનિકેટ કરે છે.

લક્ષણો:

• સ્વ-આયોજિત: ઓટોમેટિક નેટવર્ક ફોર્મેશન
• ડાયનેમિક ટોપોલોજી: નોડ્સ મુક્તપણે જોડાઈ/છૂટી શકે
• મલ્ટિ-હોપ રાઉટિંગ: મેસેજ્સ મધ્યવર્તી નોડ્સ દ્વારા રિલે થાય
• વિતરિત નિયંત્રણ: કોઈ કેન્દ્રિય સત્તા નહીં

એપ્લિકેશન્સ:

• ઇમર્જન્સી રિસ્પોન્સ, મિલિટરી ઓપરેશન્સ, સેન્સર નેટવર્ક્સ

મેમરી ટ્રીક: “SDMD: સ્વ-આયોજિત, ડાયનેમિક, મલ્ટિ-હોપ, વિતરિત”

પ્રશ્ન 2(બ) [04 ગુણ]

#

મોબાઈલ IP માં હેન્ડઓવર મેનેજમેન્ટ સમજાવો.

જવાબ:

હેન્ડઓવર એ પ્રક્રિયા છે જ્યારે મોબાઈલ નોડ નેટવર્ક્સ વચ્ચે ખસે ત્યારે કનેક્ટિવિટી જાળવી રાખવાની.

હેન્ડઓવર પ્રક્રિયા:

sequenceDiagram
    participant MN as Mobile Node
    participant FA1 as Foreign Agent 1
    participant FA2 as Foreign Agent 2
    participant HA as Home Agent
    
    MN->>FA2: Agent Discovery
    FA2->>MN: Advertisement
    MN->>HA: Registration Request
    HA->>MN: Registration Reply
    HA->>FA1: Update Tunnel

પ્રકારો:

• હાર્ડ હેન્ડઓવર: બ્રેક-બિફોર-મેક કનેક્શન
• સોફ્ટ હેન્ડઓવર: મેક-બિફોર-બ્રેક કનેક્શન

મેમરી ટ્રીક: “DARU: ડિસ્કવરી, એડવર્ટાઇઝમેન્ટ, રજિસ્ટ્રેશન, અપડેટ”

પ્રશ્ન 2(ક) [07 ગુણ]

#

મોબાઈલ કમ્પ્યુટિંગનું થ્રી ટાયર આર્કિટેક્ચર આકૃતિ સાથે સમજાવો.

જવાબ:

થ્રી-ટાયર આર્કિટેક્ચર મોબાઈલ એપ્લિકેશન્સને પ્રેઝન્ટેશન, એપ્લિકેશન લોજિક અને ડેટા લેયર્સમાં વિભાજિત કરે છે.

graph TB
    subgraph "Tier 1: Presentation Layer"
        A[Mobile Device]
        B[User Interface]
        C[Input/Output]
    end
    
    subgraph "Tier 2: Application Layer"
        D[Business Logic]
        E[Processing Rules]
        F[Middleware]
    end
    
    subgraph "Tier 3: Data Layer"
        G[Database Server]
        H[Data Storage]
        I[Data Management]
    end
    
    A --> D
    D --> G

લેયર ફંક્શન્સ:

• પ્રેઝન્ટેશન: યુઝર ઇન્ટરફેસ, મોબાઈલ એપ્સ
• એપ્લિકેશન: બિઝનેસ લોજિક, મિડલવેર સર્વિસેસ
• ડેટા: ડેટાબેસ મેનેજમેન્ટ, સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ

ફાયદા:

• સ્કેલેબિલિટી: સ્વતંત્ર લેયર સ્કેલિંગ
• મેન્ટેનેબિલિટી: અલગ ચિંતાવાળા વિષયો
• લવચીકતા: ટેકનોલોજી સ્વતંત્રતા

મેમરી ટ્રીક: “PAD: પ્રેઝન્ટેશન, એપ્લિકેશન, ડેટા”

પ્રશ્ન 2(અ OR) [03 ગુણ]

#

વાયરલેસ નેટવર્કની જરૂરિયાત સમજાવો.

જવાબ:

વાયરલેસ નેટવર્ક્સ ફિઝિકલ કેબલ્સ વગર કનેક્ટિવિટી પ્રદાન કરે છે.

જરૂરિયાતો:

• મોબિલિટી: યુઝર્સ કનેક્ટેડ રહીને મુક્તપણે ફરી શકે
• લવચીકતા: સરળ નેટવર્ક વિસ્તરણ અને પુનઃ રૂપરેખાંકન
• ખર્ચ-અસરકારક: કેબલિંગ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર ખર્ચ ઘટાડો
• પહોંચ: દૂરના વિસ્તારોમાં ઇન્ટરનેટ એક્સેસ

એપ્લિકેશન્સ:

• મોબાઈલ કમ્યુનિકેશન્સ, WiFi હોટસ્પોટ્સ, IoT ડિવાઇસ

મેમરી ટ્રીક: “MFCA: મોબિલિટી, લવચીકતા, ખર્ચ, પહોંચ”

પ્રશ્ન 2(બ OR) [04 ગુણ]

#

મોબાઈલ IP માં રજિસ્ટ્રેશન, ટનલિંગ અને ઇન્કેપ્સુલેશન સમજાવો.

જવાબ:

મોબાઈલ IP કોમ્પોનન્ટ્સ:

પ્રક્રિયા ફ્લો:

મૂળ પેકેટ → ઇન્કેપ્સુલેશન → ટનલ → ડીકેપ્સુલેશન → ડેસ્ટિનેશન

રજિસ્ટ્રેશન સ્તરો:

• મોબાઈલ નોડ ફોરેન એજન્ટ શોધે
• હોમ એજન્ટને રજિસ્ટ્રેશન રિક્વેસ્ટ મોકલે
• હોમ એજન્ટ લોકેશન બાઇન્ડિંગ અપડેટ કરે

મેમરી ટ્રીક: “RTE: રજિસ્ટ્રેશન, ટનલિંગ, ઇન્કેપ્સુલેશન”

પ્રશ્ન 2(ક OR) [07 ગુણ]

#

મિડલવેર શું છે? મિડલવેરના ઉદાહરણો લખો અને તેમાંથી કોઈ પણ એકને વિગતે સમજાવો.

જવાબ:

મિડલવેર એ સોફ્ટવેર છે જે વિતરિત સિસ્ટમ્સમાં વિવિધ એપ્લિકેશન્સ અને સેવાઓને જોડે છે.

મિડલવેરના ઉદાહરણો:

• Message-Oriented Middleware (MOM)
• Remote Procedure Call (RPC)
• Object Request Broker (ORB)
• ડેટાબેસ મિડલવેર
• વેબ સર્વિસ

Message-Oriented Middleware (MOM) - વિગતવાર:

આર્કિટેક્ચર:

graph LR
    A[Sender Application] --> B[Message Queue]
    B --> C[MOM Layer]
    C --> D[Message Queue]
    D --> E[Receiver Application]

લક્ષણો:

• અસિંક્રોનસ કમ્યુનિકેશન: નોન-બ્લોકિંગ મેસેજ એક્સચેન્જ
• વિશ્વસનીયતા: મેસેજ પર્સિસ્ટન્સ અને ડિલિવરી ગેરંટી
• સ્કેલેબિલિટી: મલ્ટિપલ કોન્કરન્ટ કનેક્શન્સ હેન્ડલ કરે
• પ્લેટફોર્મ સ્વતંત્રતા: ક્રોસ-પ્લેટફોર્મ કમ્યુનિકેશન

ફાયદા:

• એપ્લિકેશન્સ વચ્ચે લૂઝ કપલિંગ
• સિસ્ટમ વિશ્વસનીયતામાં સુધારો
• વધુ સારી ફોલ્ટ ટોલરન્સ

મેમરી ટ્રીક: “ARSP: અસિંક્રોનસ, વિશ્વસનીય, સ્કેલેબલ, પ્લેટફોર્મ-સ્વતંત્ર”

પ્રશ્ન 3(અ) [03 ગુણ]

#

‘www’ નું ફુલ ફોર્મ આપો અને તે સમજાવો.

જવાબ:

WWW = World Wide Web

સમજાવટ:

• ગ્લોબલ ઇન્ફોર્મેશન સિસ્ટમ: ડોક્યુમેન્ટ્સનો પરસ્પર જોડાયેલો જાળો
• HTTP પ્રોટોકોલ: HyperText Transfer Protocol નો ઉપયોગ કરે
• URL એડ્રેસિંગ: યુનિક રિસોર્સ લોકેટર્સ
• હાયપરલિંક્સ: વેબ પેજો વચ્ચે નેવિગેટ કરવા

કોમ્પોનન્ટ્સ:

• વેબ સર્વર્સ, બ્રાઉઝર્સ, HTML ડોક્યુમેન્ટ્સ, URL

મેમરી ટ્રીક: “GHUH: ગ્લોબલ, HTTP, URL, હાયપરલિંક્સ”

પ્રશ્ન 3(બ) [04 ગુણ]

#

મોબાઈલ કમ્પ્યુટિંગની ઉપયોગિતા સમજાવો.

જવાબ:

મોબાઈલ કમ્પ્યુટિંગ એપ્લિકેશન્સ:

મુખ્ય લક્ષણો:

• લોકેશન-બેઝ્ડ સર્વિસ: GPS નેવિગેશન, લોકલ સર્ચ
• મોબાઈલ પેમેન્ટ્સ: ડિજિટલ વોલેટ, કોન્ટેક્ટલેસ ટ્રાન્ઝેક્શન્સ
• IoT ઇન્ટીગ્રેશન: સ્માર્ટ હોમ, વેરેબલ ડિવાઇસેસ

મેમરી ટ્રીક: “BHEE: બિઝનેસ, હેલ્થકેર, એજ્યુકેશન, મનોરંજન”

પ્રશ્ન 3(ક) [07 ગુણ]

#

DHCP નું વર્કિંગ આકૃતિ સાથે સમજાવો અને તેના ફાયદા સમજાવો.

જવાબ:

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) નેટવર્ક ડિવાઇસેસને ઓટોમેટિક IP એડ્રેસ આપે છે.

DHCP પ્રક્રિયા (DORA):

sequenceDiagram
    participant C as Client
    participant S as DHCP Server
    
    C->>S: 1. DHCP Discover (Broadcast)
    S->>C: 2. DHCP Offer (IP + Config)
    C->>S: 3. DHCP Request (Accept Offer)
    S->>C: 4. DHCP Acknowledge (Confirm)

પ્રદાન કરેલી કોન્ફિગરેશન માહિતી:

• IP એડ્રેસ અને સબનેટ માસ્ક
• ડિફોલ્ટ ગેટવે એડ્રેસ
• DNS સર્વર એડ્રેસેસ
• લીઝ અવધિ

ફાયદા:

• ઓટોમેટિક કોન્ફિગરેશન: મેન્યુઅલ IP અસાઇનમેન્ટ નહીં
• કેન્દ્રિત મેનેજમેન્ટ: એક જ નિયંત્રણ બિંદુ
• કાર્યક્ષમ IP ઉપયોગ: ડાયનેમિક એલોકેશન બગાડ અટકાવે
• ભૂલો ઘટાડો: મેન્યુઅલ કોન્ફિગરેશન ભૂલો દૂર કરે
• સરળ મેન્ટેનન્સ: સરળ નેટવર્ક ફેરફારો

DHCP મેસેજ પ્રકારો:

• DISCOVER, OFFER, REQUEST, ACK, NAK, RELEASE, RENEW

મેમરી ટ્રીક: “DORA: ડિસ્કવર, ઓફર, રિક્વેસ્ટ, એકનોલેજ”

પ્રશ્ન 3(અ OR) [03 ગુણ]

#

HTTPS નું મહત્વ લખો.

જવાબ:

HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure) સુરક્ષિત વેબ કમ્યુનિકેશન પ્રદાન કરે છે.

HTTPS નું મહત્વ:

• ડેટા એન્ક્રિપ્શન: SSL/TLS નો ઉપયોગ કરીને ટ્રાન્ઝિટમાં ડેટાને સુરક્ષિત કરે
• ઓથેન્ટિકેશન: સર્ટિફિકેટ્સ સાથે સર્વર આઇડેન્ટિટી વેરિફાઇ કરે
• ડેટા ઇન્ટેગ્રિટી: ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન ડેટા ટેમ્પરિંગ અટકાવે
• વિશ્વાસ નિર્માણ: વેબસાઇટ્સમાં યુઝર કોન્ફિડન્સ વધારે

સિક્યોરિટી લાભો:

• ઇવ્સડ્રોપિંગ અને મેન-ઇન-ધ-મિડલ એટેક સામે રક્ષણ

મેમરી ટ્રીક: “EADT: એન્ક્રિપ્શન, ઓથેન્ટિકેશન, ઇન્ટેગ્રિટી, વિશ્વાસ”

પ્રશ્ન 3(બ OR) [04 ગુણ]

#

બેરર નેટવર્ક શું છે? તે વિગતે સમજાવો.

જવાબ:

બેરર નેટવર્ક એ અંતર્ગત નેટવર્ક ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર છે જે એન્ડપોઇન્ટ્સ વચ્ચે ડેટા ટ્રાફિક વહન કરે છે.

બેરર નેટવર્ક્સના પ્રકારો:

ફંક્શન્સ:

• ડેટા ટ્રાન્સપોર્ટ: યુઝર ડેટા અને સિગ્નલિંગ વહન કરે
• Quality of Service: બેન્ડવિડ્થ અને લેટન્સી મેનેજ કરે
• રાઉટિંગ: નેટવર્ક્સ વચ્ચે ટ્રાફિક ડાયરેક્ટ કરે
• નેટવર્ક મેનેજમેન્ટ: ટ્રાફિક મોનિટર અને કંટ્રોલ કરે

ઉદાહરણો:

• PSTN, ઇન્ટરનેટ બેકબોન, 4G/5G સેલ્યુલર નેટવર્ક્સ

મેમરી ટ્રીક: “DQRN: ડેટા ટ્રાન્સપોર્ટ, QoS, રાઉટિંગ, નેટવર્ક મેનેજમેન્ટ”

પ્રશ્ન 3(ક OR) [07 ગુણ]

#

TCP ના પ્રકાર લિસ્ટ કરો અને તેમાંથી કોઈ પણ એક સમજાવો.

જવાબ:

TCP ના પ્રકારો:

• સ્ટાન્ડાર્ડ TCP (TCP Tahoe)
• TCP Reno
• TCP New Reno
• TCP Vegas
• TCP SACK (Selective Acknowledgment)
• TCP Cubic

TCP Reno - વિગતવાર સમજાવટ:

લક્ષણો:

• ફાસ્ટ રિટ્રાન્સમિટ: ખોવાયેલા પેકેટ્સ ઝડપથી ફરીથી મોકલે
• ફાસ્ટ રિકવરી: ફાસ્ટ રિટ્રાન્સમિટ પછી સ્લો સ્ટાર્ટ ટાળે
• કન્જેશન એવોઇડન્સ: કન્જેશન વિન્ડોમાં લિનિયર વધારો
• ડુપ્લિકેટ ACK ડિટેક્શન: પેકેટ લોસ ઓળખે

કન્જેશન કંટ્રોલ અલ્ગોરિધમ:

graph LR
    A[Slow Start] --> B{3 Duplicate ACKs?}
    B -->|હા| C[Fast Retransmit]
    C --> D[Fast Recovery]
    D --> E[Congestion Avoidance]
    B -->|ના| F[Timeout?]
    F -->|હા| A
    F -->|ના| E

ફાયદા:

• વધુ સારી પર્ફોર્મન્સ: પેકેટ લોસથી ઝડપી રિકવરી
• કાર્યક્ષમતા: ઉચ્ચ થ્રુપુટ જાળવે
• ન્યાયીપણું: સમાન બેન્ડવિડ્થ વહેંચણી

વિન્ડો મેનેજમેન્ટ:

• સ્લો સ્ટાર્ટમાં એક્સપોનેન્શિયલ વૃદ્ધિ
• કન્જેશન એવોઇડન્સમાં લિનિયર વૃદ્ધિ

મેમરી ટ્રીક: “FFCE: ફાસ્ટ રિટ્રાન્સમિટ, ફાસ્ટ રિકવરી, કન્જેશન એવોઇડન્સ, કાર્યક્ષમતા”

પ્રશ્ન 4(અ) [03 ગુણ]

#

WLAN વ્યાખ્યાયિત કરો. WLAN ના પ્રકારો લિસ્ટ કરો.

જવાબ:

WLAN (Wireless Local Area Network) મર્યાદિત વિસ્તારમાં વાયરલેસ કનેક્ટિવિટી પ્રદાન કરે છે.

WLAN ના પ્રકારો:

• ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર મોડ: કનેક્ટિવિટી માટે એક્સેસ પોઇન્ટ્સનો ઉપયોગ
• એડ-હોક મોડ: સીધો ડિવાઇસ-ટુ-ડિવાઇસ કમ્યુનિકેશન
• મેશ નેટવર્ક્સ: મલ્ટિ-હોપ વાયરલેસ કનેક્ટિવિટી
• હાઇબ્રિડ નેટવર્ક્સ: ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર અને એડ-હોકનું કોમ્બિનેશન

સ્ટાન્ડાર્ડ્સ:

• IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax (WiFi 6)

મેમરી ટ્રીક: “IAMH: ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર, એડ-હોક, મેશ, હાઇબ્રિડ”

પ્રશ્ન 4(બ) [04 ગુણ]

#

રાઉટિંગ શું છે? રાઉટિંગના પ્રકાર સમજાવો.

જવાબ:

રાઉટિંગ એ નેટવર્ક્સ પર ડેટા પેકેટ્સ માટે પાથ સિલેક્ટ કરવાની પ્રક્રિયા છે.

રાઉટિંગના પ્રકારો:

ડાયનેમિક રાઉટિંગના ફાયદા:

• ઓટોમેટિક અનુકૂલન નેટવર્ક ફેરફારો માટે
• લોડ બેલેન્સિંગ મલ્ટિપલ પાથ પર
• ફોલ્ટ ટોલરન્સ વૈકલ્પિક રૂટ્સ સાથે

મેમરી ટ્રીક: “SDDL: સ્ટેટિક, ડાયનેમિક, ડિફોલ્ટ, લિંક-સ્ટેટ”

પ્રશ્ન 4(ક) [07 ગુણ]

#

WLAN નું આર્કિટેક્ચર સમજાવો.

જવાબ:

WLAN આર્કિટેક્ચર કોમ્પોનન્ટ્સ:

graph TB
    subgraph "Basic Service Set (BSS)"
        A[Access Point] 
        B[Station 1]
        C[Station 2]
        D[Station 3]
    end
    
    subgraph "Extended Service Set (ESS)"
        E[AP1] --> F[Distribution System]
        G[AP2] --> F
        H[AP3] --> F
    end
    
    A --> B
    A --> C  
    A --> D
    F --> I[Wired Network/Internet]

આર્કિટેક્ચર એલિમન્ટ્સ:

• સ્ટેશન (STA): વાયરલેસ ક્લાયન્ટ ડિવાઇસેસ
• એક્સેસ પોઇન્ટ (AP): કેન્દ્રિય વાયરલેસ હબ
• બેસિક સર્વિસ સેટ (BSS): સિંગલ AP કવરેજ એરિયા
• એક્સટેન્ડેડ સર્વિસ સેટ (ESS): મલ્ટિપલ ઇન્ટરકનેક્ટેડ AP
• ડિસ્ટ્રિબ્યુશન સિસ્ટમ (DS): AP ને જોડતું બેકએન્ડ નેટવર્ક

WLAN ટોપોલોજીઝ:

• ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર મોડ: AP દ્વારા કેન્દ્રિત
• એડ-હોક મોડ: સીધો પીઅર-ટુ-પીઅર કમ્યુનિકેશન
• મેશ ટોપોલોજી: મલ્ટિ-હોપ વાયરલેસ કનેક્શન્સ

પ્રદાન કરેલી સેવાઓ:

• એસોસિએશન: AP સાથે ડિવાઇસ કનેક્શન
• ઓથેન્ટિકેશન: સિક્યોરિટી વેરિફિકેશન
• ડેટા ડિલિવરી: પેકેટ ટ્રાન્સમિશન
• રોમિંગ: AP વચ્ચે સીમલેસ મૂવમેન્ટ

ફ્રીક્વન્સી બેન્ડ્સ:

• 2.4 GHz (802.11b/g/n)
• 5 GHz (802.11a/n/ac/ax)

મેમરી ટ્રીક: “SABED: સ્ટેશન, એક્સેસ પોઇન્ટ, BSS, ESS, ડિસ્ટ્રિબ્યુશન સિસ્ટમ”

પ્રશ્ન 4(અ OR) [03 ગુણ]

#

WPAN વ્યાખ્યાયિત કરો. WPAN ની ઉપયોગિતા લિસ્ટ કરો.

જવાબ:

WPAN (Wireless Personal Area Network) વ્યક્તિગત જગ્યામાં ડિવાઇસેસ જોડે છે (સામાન્ય રીતે 10 મીટર).

WPAN ની ઉપયોગિતા:

• ડિવાઇસ સિંક્રોનાઇઝેશન: ફોનથી કમ્પ્યુટર ડેટા ટ્રાન્સફર
• ઓડિયો સ્ટ્રીમિંગ: વાયરલેસ હેડફોન્સ, સ્પીકર્સ
• ઇનપુટ ડિવાઇસેસ: વાયરલેસ કીબોર્ડ, માઉસ
• હેલ્થકેર: મેડિકલ સેન્સર્સ, ફિટનેસ ટ્રેકર્સ
• સ્માર્ટ હોમ: IoT ડિવાઇસ કંટ્રોલ

ટેકનોલોજીઝ:

• Bluetooth, Zigbee, NFC, infrared

મેમરી ટ્રીક: “DSAHS: ડિવાઇસ સિંક, સ્ટ્રીમિંગ, ઓડિયો, હેલ્થકેર, સ્માર્ટ હોમ”

પ્રશ્ન 4(બ OR) [04 ગુણ]

#

IMAP પ્રોટોકોલનું વર્કિંગ સમજાવો.

જવાબ:

IMAP (Internet Message Access Protocol) મેઇલ સર્વર પર ઇમેઇલ મેનેજ કરે છે.

IMAP વર્કિંગ પ્રોસેસ:

IMAP vs POP3:

• સર્વર સ્ટોરેજ: મેસેજ્સ સર્વર પર રહે છે
• મલ્ટિ-ડિવાઇસ એક્સેસ: ડિવાઇસેસ પર સિંક
• ફોલ્ડર મેનેજમેન્ટ: સર્વર-સાઇડ ફોલ્ડર સ્ટ્રક્ચર
• પાર્શિયલ ડાઉનલોડ: પહેલા હેડર્સ, માંગ પર બોડી

IMAP કમાન્ડ્સ:

LOGIN user password
SELECT INBOX
FETCH 1 BODY[]
STORE 1 +FLAGS (\Deleted)

મેમરી ટ્રીક: “CAMS: કનેક્શન, ઓથેન્ટિકેશન, મેઇલબોક્સ, સ્ટોરેજ”

પ્રશ્ન 4(ક OR) [07 ગુણ]

#

બ્લૂટૂથ ટેકનોલોજી તેના પ્રોટોકોલ સ્ટેક સાથે સમજાવો.

જવાબ:

બ્લૂટૂથ એ પર્સનલ એરિયા નેટવર્ક્સ માટે શોર્ટ-રેન્જ વાયરલેસ કમ્યુનિકેશન ટેકનોલોજી છે.

બ્લૂટૂથ પ્રોટોકોલ સ્ટેક:

graph LR
    A[Applications] --> B[OBEX/SDP]
    B --> C[RFCOMM/L2CAP]
    C --> D[HCI - Host Controller Interface]
    D --> E[LMP - Link Manager Protocol]
    E --> F[Baseband/LC - Link Controller]
    F --> G[Radio Layer]

લેયર ફંક્શન્સ:

• રેડિયો લેયર: 2.4 GHz ISM બેન્ડ, ફ્રીક્વન્સી હોપિંગ
• બેસબેન્ડ: ટાઇમિંગ, એક્સેસ કંટ્રોલ, પેકેટ ફોર્મેટ્સ
• LMP: લિંક સ્થાપના, સિક્યોરિટી, પાવર મેનેજમેન્ટ
• L2CAP: પેકેટ સેગમેન્ટેશન, પ્રોટોકોલ મલ્ટિપ્લેક્સિંગ
• RFCOMM: વાયરલેસ પર સીરિયલ પોર્ટ એમ્યુલેશન
• SDP: સર્વિસ ડિસ્કવરી પ્રોટોકોલ
• એપ્લિકેશન્સ: ફાઇલ ટ્રાન્સફર, ઓડિયો સ્ટ્રીમિંગ, HID

બ્લૂટૂથ લક્ષણો:

• રેન્જ: 10 મીટર (Class 2 ડિવાઇસેસ)
• ડેટા રેટ: 1-3 Mbps (વર્ઝન આધારે)
• ટોપોલોજી: સ્ટાર નેટવર્ક (piconet)
• સિક્યોરિટી: ઓથેન્ટિકેશન, ઓથરાઇઝેશન, એન્ક્રિપ્શન

બ્લૂટૂથ વર્ઝન્સ:

• ક્લાસિક બ્લૂટૂથ (BR/EDR)
• બ્લૂટૂથ લો એનર્જી (BLE/LE)
• બ્લૂટૂથ 5.0+ (એન્હાન્સ્ડ રેન્જ/સ્પીડ)

એપ્લિકેશન્સ:

• ઓડિયો ડિવાઇસેસ, કીબોર્ડ્સ, ફાઇલ ટ્રાન્સફર, IoT સેન્સર્સ

મેમરી ટ્રીક: “RBLSRA: રેડિયો, બેસબેન્ડ, LMP, SDP, RFCOMM, એપ્લિકેશન્સ”

પ્રશ્ન 5(અ) [03 ગુણ]

#

4G શું છે? 4G ના ફીચર્સ લિસ્ટ કરો.

જવાબ:

4G (Fourth Generation) એ હાઇ-સ્પીડ વાયરલેસ ઇન્ટરનેટ પ્રદાન કરતો મોબાઇલ કમ્યુનિકેશન સ્ટાન્ડાર્ડ છે.

4G ના ફીચર્સ:

• હાઇ ડેટા સ્પીડ: મોબાઇલ પર 100 Mbps, સ્ટેશનરી પર 1 Gbps સુધી
• ઓલ-IP નેટવર્ક: પેકેટ-સ્વિચ્ડ આર્કિટેક્ચર
• લો લેટન્સી: રિયલ-ટાઇમ એપ્લિકેશન્સ માટે ઓછો વિલંબ
• Quality of Service: ગેરંટીડ સર્વિસ લેવલ્સ
• ગ્લોબલ રોમિંગ: વિશ્વવ્યાપી સુસંગતતા

ટેકનોલોજીઝ:

• LTE (Long Term Evolution), WiMAX

મેમરી ટ્રીક: “HALQG: હાઇ-સ્પીડ, ઓલ-IP, લો લેટન્સી, QoS, ગ્લોબલ રોમિંગ”

પ્રશ્ન 5(બ) [04 ગુણ]

#

સેન્ટ્રલાઇઝ્ડ કમ્પ્યુટિંગ સમજાવો.

જવાબ:

સેન્ટ્રલાઇઝ્ડ કમ્પ્યુટિંગ કેન્દ્રિય સર્વર પર બધા ડેટા અને એપ્લિકેશન્સ પ્રોસેસ કરે છે.

આર્કિટેક્ચર:

graph TB
    A[Central Server] --> B[Terminal 1]
    A --> C[Terminal 2] 
    A --> D[Terminal 3]
    A --> E[Terminal 4]
    
    F[Processing Power]
    G[Storage]
    H[Applications]
    
    F --> A
    G --> A
    H --> A

લક્ષણો:

• સિંગલ પોઇન્ટ ઓફ કંટ્રોલ: કેન્દ્રિય સ્થાને બધી પ્રોસેસિંગ
• થિન ક્લાયન્ટ્સ: ન્યૂનતમ લોકલ પ્રોસેસિંગ ક્ષમતા
• શેર્ડ રિસોર્સ: CPU, મેમરી, સ્ટોરેજ કેન્દ્રિય રીતે મેનેજ
• નેટવર્ક ડિપેન્ડન્ટ: વિશ્વસનીય નેટવર્ક કનેક્ટિવિટી જરૂરી

ફાયદા:

• સિક્યોરિટી: કેન્દ્રિત ડેટા પ્રોટેક્શન
• મેનેજમેન્ટ: સરળ સિસ્ટમ એડમિનિસ્ટ્રેશન
• ખર્ચ: ક્લાયન્ટ-સાઇડ હાર્ડવેર ખર્ચ ઓછો

નુકસાનો:

• સિંગલ પોઇન્ટ ઓફ ફેઇલ્યર: સર્વર ડાઉનટાઇમ બધા યુઝર્સને અસર કરે
• નેટવર્ક બોટલનેક: નેટવર્ક પર્ફોર્મન્સ પર ભારે નિર્ભરતા

મેમરી ટ્રીક: “SSNG: સિંગલ કંટ્રોલ, શેર્ડ રિસોર્સ, નેટવર્ક ડિપેન્ડન્ટ, વધુ સિક્યોરિટી”

પ્રશ્ન 5(ક) [07 ગુણ]

#

IPv4 શું છે? IPv4 નું વર્કિંગ ડાયાગ્રામ સાથે સમજાવો.

જવાબ:

IPv4 (Internet Protocol version 4) નેટવર્ક ઓળખ માટે 32-બિટ એડ્રેસનો ઉપયોગ કરે છે.

IPv4 એડ્રેસ સ્ટ્રક્ચર:

IPv4 એડ્રેસ ક્લાસેસ:

IPv4 પેકેટ હેડર:

વર્કિંગ પ્રક્રિયા:

• એડ્રેસ અસાઇનમેન્ટ: નેટવર્ક એડમિનિસ્ટ્રેટર IP એડ્રેસ આપે
• રાઉટિંગ ડિસિઝન: રાઉટર ડેસ્ટિનેશન IP તપાસે
• સબનેટ ડિટર્મિનેશન: નેટવર્ક શોધવા સબનેટ માસ્ક લાગુ કરે
• પેકેટ ફોરવાર્ડિંગ: યોગ્ય નેટવર્ક ઇન્ટરફેસ પર રૂટ કરે

સ્પેશિયલ એડ્રેસેસ:

• લૂપબેક: 127.0.0.1 (localhost)
• પ્રાઇવેટ: 10.x.x.x, 172.16-31.x.x, 192.168.x.x
• બ્રોડકાસ્ટ: 255.255.255.255

મર્યાદાઓ:

• એડ્રેસ એક્ઝોશન: માત્ર 4.3 બિલિયન એડ્રેસ
• બિનકાર્યક્ષમ ફાળવણી: ક્લાસ-આધારિત બગાડ

મેમરી ટ્રીક: “ABCDE: એડ્રેસ ક્લાસ A, B, C, D મલ્ટિકાસ્ટ, E પ્રયોગાત્મક”

પ્રશ્ન 5(અ OR) [03 ગુણ]

#

5G શું છે? 5G ના ફીચર્સ લિસ્ટ કરો.

જવાબ:

5G (Fifth Generation) એ વધારેલી ક્ષમતાઓ સાથે નવીનતમ મોબાઇલ કમ્યુનિકેશન સ્ટાન્ડાર્ડ છે.

5G ના ફીચર્સ:

• અલ્ટ્રા-હાઇ સ્પીડ: 10 Gbps સુધીના ડેટા રેટ્સ
• અલ્ટ્રા-લો લેટન્સી: 1ms કરતાં ઓછો રિસ્પોન્સ ટાઇમ
• મેસિવ કનેક્ટિવિટી: પ્રતિ km² 1 મિલિયન ડિવાઇસેસ
• નેટવર્ક સ્લાઇસિંગ: વર્ચ્યુઅલ ડેડિકેટેડ નેટવર્ક્સ
• એન્હાન્સ્ડ મોબાઇલ બ્રોડબેન્ડ: સુધારેલ યુઝર એક્સપિરિયન્સ

મુખ્ય ટેકનોલોજીઝ:

• મિલિમીટર વેવ, મેસિવ MIMO, બીમફોર્મિંગ

મેમરી ટ્રીક: “UUMNE: અલ્ટ્રા-સ્પીડ, અલ્ટ્રા-લો લેટન્સી, મેસિવ કનેક્ટિવિટી, નેટવર્ક સ્લાઇસિંગ, એન્હાન્સ્ડ બ્રોડબેન્ડ”

પ્રશ્ન 5(બ OR) [04 ગુણ]

#

ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ કમ્પ્યુટિંગ સમજાવો.

જવાબ:

ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ કમ્પ્યુટિંગ મલ્ટિપલ ઇન્ટરકનેક્ટેડ કમ્પ્યુટર્સ પર પ્રોસેસિંગ વિતરિત કરે છે.

આર્કિટેક્ચર:

graph LR
    subgraph "Distributed System"
        A[Node 1] <--> B[Node 2]
        B <--> C[Node 3]
        C <--> D[Node 4]
        A <--> D
    end
    
    E[Network] --> A
    E --> B
    E --> C
    E --> D

લક્ષણો:

• રિસોર્સ શેરિંગ: વિતરિત પ્રોસેસિંગ અને સ્ટોરેજ
• સ્કેલેબિલિટી: ક્ષમતા વધારવા વધુ નોડ્સ ઉમેરો
• ફોલ્ટ ટોલરન્સ: કેટલાક નોડ્સ ફેઇલ થાય તો સિસ્ટમ ચાલુ રહે
• લોકેશન ટ્રાન્સપેરન્સી: યુઝર્સને રિસોર્સ લોકેશનની જાણ નથી

ફાયદા:

• વિશ્વસનીયતા: કોઈ સિંગલ પોઇન્ટ ઓફ ફેઇલ્યર નથી
• પર્ફોર્મન્સ: પેરેલલ પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાઓ
• ખર્ચ-અસરકારકતા: કોમોડિટી હાર્ડવેરનો ઉપયોગ

ઉદાહરણો:

• ક્લાઉડ કમ્પ્યુટિંગ, પીઅર-ટુ-પીઅર નેટવર્ક્સ, ગ્રિડ કમ્પ્યુટિંગ

મેમરી ટ્રીક: “RSFL: રિસોર્સ શેરિંગ, સ્કેલેબિલિટી, ફોલ્ટ ટોલરન્સ, લોકેશન ટ્રાન્સપેરન્સી”

પ્રશ્ન 5(ક OR) [07 ગુણ]

#

ડેટા લિંક લેયર પ્રોટોકોલ સમજાવો.

જવાબ:

ડેટા લિંક લેયર અડીને આવેલા નેટવર્ક નોડ્સ વચ્ચે વિશ્વસનીય ડેટા ટ્રાન્સફર પ્રદાન કરે છે.

ફંક્શન્સ:

• ફ્રેમિંગ: બિટ્સને ફ્રેમ્સમાં ગોઠવો
• એરર ડિટેક્શન: ટ્રાન્સમિશન એરર્સ ઓળખો
• એરર કરેક્શન: શોધાયેલી એરર્સ સુધારો
• ફ્લો કંટ્રોલ: ડેટા ટ્રાન્સમિશન રેટ મેનેજ કરો
• એક્સેસ કંટ્રોલ: શેર્ડ મીડિયા એક્સેસ કોઓર્ડિનેટ કરો

ફ્રેમ સ્ટ્રક્ચર:

એરર ડિટેક્શન મેથડ્સ:

ફ્લો કંટ્રોલ પ્રોટોકોલ્સ:

• સ્ટોપ-એન્ડ-વેઇટ: એક ફ્રેમ મોકલો, ACK ની રાહ જુઓ
• સ્લાઇડિંગ વિન્ડો: ટ્રાન્ઝિટમાં મલ્ટિપલ ફ્રેમ્સ
• સ્ટોપ-એન્ડ-વેઇટ ARQ: એરર રિકવરી ઉમેરો
• ગો-બેક-N ARQ: એરર પોઇન્ટથી રિટ્રાન્સમિટ
• સિલેક્ટિવ રિપીટ: માત્ર એરર ફ્રેમ્સ રિટ્રાન્સમિટ

એક્સેસ કંટ્રોલ મેથડ્સ:

• CSMA/CD: કેરિયર સેન્સ મલ્ટિપલ એક્સેસ વિથ કોલિઝન ડિટેક્શન
• CSMA/CA: કોલિઝન એવોઇડન્સ
• ટોકન પાસિંગ: ટોકનનો ઉપયોગ કરીને નિયંત્રિત એક્સેસ

પ્રોટોકોલ ઉદાહરણો:

• Ethernet, PPP, HDLC, LLC

વર્કિંગ પ્રક્રિયા:

sequenceDiagram
    participant S as Sender
    participant R as Receiver
    
    S->>R: Data Frame
    R->>S: ACK Frame
    S->>R: Next Data Frame
    Note over R: Error Detected
    R->>S: NAK Frame
    S->>R: Retransmit Frame

મેમરી ટ્રીક: “FECFA: ફ્રેમિંગ, એરર ડિટેક્શન, કરેક્શન, ફ્લો કંટ્રોલ, એક્સેસ કંટ્રોલ”