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Exercícios TCP/IP
Exercício 1) Introdução. O terminal A converte voz analógica para uma cadeia digital de bits de 64 kbps e, em seguida, agrupa os bits em pacotes de 56 bytes. Há apenas um enlace entre os terminais A e B; sua taxa de transmissão é de 2 Mbps e seu atraso de propagação, de 10 ms. Assim que o terminal A recolhe um pacote, ele o envia ao terminal B. Quando recebe um pacote completo, o terminal B converte os bits do pacote em um sinal analógico. Quanto tempo decorre entre o momento em que um bit é criado e o momento em que ele é decodificado?
RESPOSTA
Exercício 2) Introdução. Considere um pacote de comprimento L que se inicia no sistema final A e percorre três enlaces até um sistema final de destino. Eles estão conectados por dois comutadores de pacotes. Suponha que di, si e Ri representem o comprimento, a velocidade de propagação e a taxa de transmissão do enlace i, sendo i = 1, 2, 3. O comutador de pacote atrasa cada pacote por dproc. Considerando que não haja nenhum atraso de fila, em relação a di, si e Ri, (i = 1, 2, 3) e L, qual é o atraso fim a fim total para o pacote? Suponha agora que o pacote tenha 1.500 bytes, a velocidade de propagação de ambos os enlaces seja 2,5∙108 m/s, as taxas de transmissão dos três enlaces sejam 2 Mbps, o atraso de processamento do comutador de pacotes seja de 3 ms, o comprimento do primeiro enlace seja 5.000 km, o do segundo seja 4.000 km e do último 1.000 km. Dados esses valores, qual é o atraso fim a fim?
RESPOSTA
Exercício 3) Introdução. Suponha que N pacotes cheguem simultaneamente ao enlace no qual não há pacotes sendo transmitidos e nem pacotes enfileirados. Cada pacote tem L de comprimento e é transmitido à taxa R. Qual é o atraso médio para os N pacotes?
RESPOSTA
 
Exercício 4) Introdução. Considere a Figura 1.19(b) do livro texto. Suponha que cada enlace entre o servidor e o cliente possua uma probabilidade de perda de pacote p, e que as probabilidades de perda de pacote para esses enlaces sejam independentes. Qual é a probabilidade de um pacote (enviado pelo servidor) ser recebido com sucesso pelo receptor? Se o pacote se perder no percurso do servidor para o cliente, então o servidor retransmitirá o pacote. Na média, quantas vezes o servidor retransmitirá o pacote para que o cliente o receba com sucesso?
 
Exercício 5) Introdução. Em redes modernas de comutação de pacotes, inclusive a Internet, o hospedeiro de origem segmenta mensagens longas de camada de aplicação (por exemplo, uma imagem ou um arquivo de música) em pacotes menores e os envia pela rede. O destinatário, então, monta novamente os pacotes restaurando a mensagem original. Denominamos esse processo segmentação de mensagem. A Figura abaixo ilustra o transporte fim a fim de uma mensagem com e sem segmentação. Considere que uma mensagem de 8×106 bits de comprimento tenha de ser enviada da origem ao destino na Figura abaixo. Suponha que a velocidade de cada enlace da figura seja 2 Mbps. Ignore atrasos de propagação, de fila e de processamento. 
· Considere o envio da mensagem da origem ao destino sem segmentação. Quanto tempo essa mensagem levara para ir do hospedeiro de origem até o primeiro comutador de pacotes? Tendo em mente que cada comutador usa comutação de pacotes do tipo armazena-e-reenvia, qual é o tempo total para levar a mensagem do hospedeiro de origem ao hospedeiro de destino?
· Agora suponha que a mensagem seja segmentada em 800 pacotes, cada um com 10.000 bits de comprimento. Quanto tempo demorará para o primeiro pacote ir do hospedeiro de origem até o primeiro comutador?
· Quando o primeiro pacote está sendo enviado do primeiro ao segundo comutador, o segundo pacote está sendo enviado da máquina de origem ao primeiro comutador. Em que instante o segundo pacote terá sido completamente recebido no primeiro comutador?
· Quanto tempo demorará para movimentar o arquivo do hospedeiro de origem até o hospedeiro de destino quando é usada segmentação de mensagem? Compare este resultado com sua resposta no item ‘a’ e comente.
· Além de reduzir o atraso, quais são as razões para usar a segmentação de mensagem?
· Discuta as desvantagens da segmentação de mensagem.
Exercício 6) Aplicação. Considere a seguinte cadeia de caracteres ASCII capturada pelo Wireshark quando o navegador enviou uma mensagem HTTP GET (ou seja, o conteúdo real de uma mensagem HTTP GET). Responda as seguintes questões, indicando onde está a resposta na mensagem HTTP GET a seguir.
GET /cs453/index.html HTTP/1.1
Host: gaia.cs.umass.edu
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows;U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.2) Gecko/20040804 Netscape/7.2 (ax) 
Accept:ext/xml, application/xml, application/xhtml+xml, text/html;q=0.9, text/plain;q=0.8,image/png,*/*;q=0.5
Accept-Language: en-us,en;q=0.5
Accept-Encoding: zip,deflate
Accept-Charset: ISO-8859-1,utf-8;q=0.7,*;q=0.7
Keep-Alive: 300
Connection:keep-alive
a. Qual é a URL do documento requisitado pelo navegador?
 http://gaia.cs.umass.edu/cs453/index.html
b. Qual versão do HTTP o navegador está rodando?
 HTTP versão 1.1 
c. O navegador requisita uma conexão não persistente ou persistente?
 O navegador requisita uma conexão persistente, como indicado na linha do header Connection: keep-aline
d. Qual é o endereço IP do hospedeiro no qual o navegador está rodando?
 200.40.80. 4
Esta informação não está contida na mensagem HTTP. Então, não há forma de dizer avaliando apenas as mensagens HTTPs trocadas. Seria necessário examinar os datagramas IP (que transportam os segmentos TCP e as requisições HTTP GET) para responder a esta questão.
e. Que tipo de navegador inicia essa mensagem? Por que é necessário o tipo de navegador em uma mensagem de requisição HTTP?
Mozilla/5.0. A informação do tipo do navegador é necessária para o servidor encaminhar diferentes versões do mesmo objeto para diferentes tipos de navegadores.
Exercício 7) Aplicação. O texto a seguir mostra a resposta enviada do servidor em reação a mensagem HTTP GET na questão anterior. Responda as seguintes questões, indicando onde está a resposta na mensagem.
HTTP/1.1 200 OK
Date: Tue, 07 Mar 2008 12:39:45GMT
Server: Apache/2.0.52 (Fedora)
Last-Modified: Sat, 10 Dec2005 18:27:46 GMT
ETag: “526c3-f22-a88a4c80”
Accept-Ranges: bytes
Content-Length: 3874
Keep-Alive: timeout=max=100
Connection: Keep-Alive
Content-Type: text/html; charset=ISO-8859-1
<!doctype html public “-//w3c//dtd html 4.0 transitional//en”><lf><html><lf>
<head><lf> <meta http-equiv=”Content-Type” content=”text/html; charset=iso-8859-1”><lf> <metaname=”GENERATOR” content=”Mozilla/4.79 [en] (Windows NT 5.0; U) Netscape]”><lf> <title>CMPSCI 453 / 591 / NTU-ST550A Spring 2005 homepage</title><lf></head><lf>
<muito mais texto do documento em seguida (não mostrado)>
a. O servidor foi capaz de encontrar o documento com sucesso ou não? A que horas foi apresentada a resposta do documento?
Sim, 200 OK. 12:39:45 GMT
O código de status 200 e a frase OK indica que o servidor conseguiu localizar o documento com sucesso. 
A resposta foi fornecida na terça-feira, 07 de março de 2008, 12:39:45 GMT.
b. Quando o documento foi modificado pela última vez?
Sábado, 10 de dezembro de 2005, 18:27:46
O documento “index.html” foi modificado pela última vez no sábado, dia 10 de dezembro de 2005, 18:27:47 GMT.
c. Quantos bytes existem no documento que está retornando?
Há 3874 bytes no documento retornado.
d. Quais são os 5 primeiros bytes do documento que está retornando? O servidor aceitou uma conexão persistente?
 Os primeiros 5 bytes do documento são: 
“<!doc”. O servidor negociou uma conexão permanente, como indicado pelo campo “ Connection: Keep-Alive”
Exercício 8) Aplicação. Considere um enlace curto de 10 m através do qual um remetente pode transmitir a uma taxa de 150 bits/s em ambas as direções. Suponha que os pacotes com dados tenham 100 mil bits de comprimento, e os pacotes que contem controle (por exemplo, ACK ou apresentação) tenham 200 bits de comprimento. Admita que N conexões paralelas recebam cada 1/N da largura debanda do enlace. Agora, considere o protocolo HTTP e suponha que cada objeto baixado tenha 100 kbits de comprimento e que o objeto inicial baixado contenha 10 objetos referenciados do mesmo remetente. Os downloads paralelos por meio de instancias paralelas de HTTP não persistente fazem sentido nesse caso? Agora considere o HTTP persistente. Você espera ganhos significativos sobre o caso não persistente? Justifique sua resposta.