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2a Lista de Exercícios
Descreva as formas de transmissão síncrona e assíncrona 
Síncrona: – Envia o relógio do transmissor em canal separado; Obriga receptor a trabalhar c/ freq. > que a do transmissor; - Envia dados e relógios juntos num mesmo canal (Manchester)
Assíncrona: – bit de start e stop (relógios não tem precisão iguais); Não transmite sequências muito grandes. A sincronização do relógio é feita a cada conjunto de símbolos (evita erros); - Defasagens não se acumulam. O relógio pára e recomeça; - Uso de preâmbulo para inicial relógios inicialmente.
Descreva as técnicas de codifcação NRZ, Manchester e Manchester Diferencial 
NRZ – (Non Return to Zero) é a técnica de codificações de sinais em banda básica + cohecida. Há a presençã de 2 níveis de tensão ou corrente, cada qual representando um dos 2 símbolos digitais (0 ou 1). Neste esquema, definimos um intervalo de sinalização, durante o qual o sinal permanece inalterado de forma a caracterizar o bit transmitido. O receptor deve procurar amostrar o sinal recebido no meio deste intervalo, onde o sinal já se encontra estável, de forma a reconhecer o nível de tensão ou corrente correto, e recuperar a informação.
Código Manchester : – bit “1” - transição positiva (subida) no meio do intervalo de sinalização do bit – bit “0” - transição negativa (descida) no meio do intervalo de sinalização do bit;
Código Manchester Diferencial: Tanto o bit ”0” quanto o bit “1” possuem uma transição no meio de cada intervalo de sinalização – bit “1” - sem transição no início do intervalo de sinalização do bit – bit “0” - com transição no inicio do intervalo de sinalização do bit 
Descreva, com suas palavras, o que é uma arquitetura de redes, salientando o papel do modelo OSI na definição de padrões para a interconexão de sistemas. 
Arquitetura de redes visa estruturar a rede como um conjunto de camadas hierárquicas, cada uma sendo constituída utilizando as funções e serviços oferecidos pelas camadas inferiores. Cada camada deve ser pensada como um programa ou processo, implementado por hardware ou software, que se comunica com o processo correspondente em outra máquina. As regras que governam a conversação de um nível N qualquer são chamadas de protocolo de nível N. Os limites entre cada nível adjacente são chamados interfaces. // A arquitetura da rede é formada por níveis, interfaces e protocolos. Cada nível oferece um conjunto de serviços disponíveis nos níveis inferiores. // O modelo OSI surgiu da necessidade de padrões para interconexão de sistemas heterogêneos. Seria uma arquitetura aberta e pública, para que nenhum fabricante levasse vantagem em relação aos outros. Por isso seu nome (Reference Model for Open System Interconnection – OSI). É modelo de referência para interconexão aberta de sistemas. 
Descreva a arquitetura definida no modelo OSI e explique as principais funções e procedimentos associados à cada camada. 
O modelo OSI tem o objetivo de “Dividir para conquistar”. Projeta uma rede como um conjunto hierárquico de camadas, onde cada nível utiliza os serviços oferecidos pelo nível imediatamente inferior para implementar e oferecer os seus serviços ao nível imediatamente superior. O projeto de um nível está restrito a um contexto específico e supõe que os problemas fora deste contexto já estejam devidamente resolvidos. – O modelo de referência OSI concentra-se apenas na questão de interconexão de sistema (transferência de informação e interoperabilidade – representação de dados, integridade, segurança, etc.). Dividida em 7 camadas:
1 – FÍSICO: Transmissão de sinal elétrico pelo meio; transmissão de msg, independente da semântica dos bits (como será feito, half/full duplex, como representar o bit, etc.). Tem como função permitir o envio de uma cadeia de bits pela rede s/ se preocupar com o significado desses bits ou como são agrupados. Ñ é função desse nível tratar problemas como erro de transmissão.
2 – ENLACE: (ou LIGAÇÃO) Adiciona “algum nível” de confiabilidade ao oferecido pelo nível físico, pois detecta e, opcionalmente corrige erros ocorridos no nível físico. Realiza transmissão e recepção de quadros para a detecção de erros; Possui Controle de Fluxo, para evitar que o transmissor envie ao receptor mais dados do que este tem condições de processar, pois possibilida ao transmissor saber qual é o espaço disponível no buffer do receptor em um dado momento.
3 – REDE: Objetivo de rotear e encaminhar. O serviço oferecido por este nível se divide em dois:
Datagrama – não orientado a conexão. Cada pacote não tem relação algum com qualquer outro pacote, devendo assim carregar de uma forma completa seu endereço de destino. Neste tipo de serviço o roteamento é calculado toda vez que um pacote tem que ser encaminhado por um nó da rede.
Circuito Virtual – orientado a conexão, é necessário que o transmissor primeiro envie um pcte de estabelecimento de conexão. A cada estabelecimento é dado um número, correspondente ao circuito, p/ uso pelos pctes subsequentes com o mesmo destino. Neste método, os pacotes pertencentes a uma única conversação ñ são indepentdentes.
4 – TRANSPORTE: Fornece uma comunicação fim-a-fim com confiabilidade (Detecção e recuperação de erros). – a partir desde nível, todos serão fim-a-fim. Antes os pctes nem sempre chegavam ao seu destino; podiam ser perdidos e podiam chegam fora de sequencia. Fim-a-fim quer dizer que a entidade do nível de transporte da máquina origem se comunica c/ a entidade do nível de transporte da máquina destino (nos níveis anteriores a comunicação se dava entre máquinas adjacentes – vizinhas – na rede). Duas funções importantes deste nível são:
Multiplexação – várias conexões de transporte partilhando a mesma conexão de rede. É usada qdo uma conexão de transporte ñ gera tráfego suficiente p/ ocupar toda a capacidade da conexão de rede por ela utilizada. 
Splitting – Uma conexão de transporte ligada a várias conexões de rede. Ele é usado para aumentar a vazão de uma conexão de transporte através do uso de várias conexões de rede simultaneamente.
Outra fç importante deste nível é o Controle de Fluxo, para evitar que o transmissor envie mensagens numa taxa maior do que a capacidade que o receptor tem de recebê-las;
5 – SESSÃO: Controle de Diálogo: - Pontos de Sincronização -> É uma marca lógica posicionada ao longo do diálogo entre 2 usuários do serviço de sessão. Toda vez que recebe um pto de sincronização o usuário do serviço de sessão deve responder com um aviso de recebimento ao usuário c/ quem está dialogando. Se por algum motivo a conexão for interrompida e depois reestabelecida, os usuários podem retomar o diálogo a partir do último ponto de sincronização confirmado. (Recuperação da sessão em caso de falhas). Ex. Realização de saque bancário e falta luz.
Controle de Atividade: Atividades são partes do intercâmbio de dados. Cada atividade pode consistir em uma ou mais unidades de diálogo (agrupamento lógico de diálogos). Em uma conexão de sessão só é permitida a execução de uma atividade por vez, porém, podem existir várias atividades consecutivas durante a conexão. Uma atividade pode ser interrompida e depois retomada na mesma sessão, ou em conexões de sessão subsequentes. 
6 – APRESENTAÇÃO: (~= “Representação”) Permite a interoperabilidade de sistemas heterogêneos; Tem como fç realizar transformações/conversões adequadas nos dados, antes de seu envio ao nível de sessão. Transformações típicas dizem respeito à Tradução de Códigos, Compactação de Dados, Criptografia, conversão de padrões de terminais e arquivos p/ padrões de rede e vice-versa.
7 – APLICAÇÃO: Oferece serviços aos processos de aplicação p/ q estes utilizem o ambiente de comunicação OSI. Ex. Serviços de diretório. Neste nível são definidas funções de gerenciamento e mecanismos genéricos q servem de suporte à construção de aplicações distribuídas (específicas). Ex. Transferência de arquivos, correio eletrônico, etc.
Qual é a principal diferença entre a comutação de pacotes por circuito virtual e a comutação de circuitos? 
Ambas possuem 3 fases: - Inicia Conexão; - Transmite dado; Finaliza Conexão (Orientadas a Conexão).
Comutação de Pacotes por Circuito Virtual - A transmissão dos pacotes de dados é realizada através de um serviço orientado a conexão (a origem manda uma mensagem ao destino pedindo a conexão antes de enviar os pacotes), garantindo assim a entrega dos dados na ordem correta, sem perdas ou duplicações. – Inicia e termina conexão sem alocar banda (não há caminho dedicado).
Comutação de Circuitos – Neste tipo, é feita a alocação de banda (caminho dedicado) durante todo o tempo de conexão.
Por que em uma rede local o nível de rede do modelo OSI não possui grande relevância? (pg 134)
Nas redes locais, a transmissão é feita por difusão (todas as estações recebem todos os pacotes), ou elas possuem roteamento único. Por conta disso, o nível de rede não possui grande relevância, já que seu objetivo principal é o roteamento (decisão de rota) e encaminhamento.
Descreva como funciona a técnica de transparência de bits (bit stuffing) que permite a delimitação de quadros em protocolos como o HDLC. Qual é o nível no modelo de referência OSI responsável por implementar esta função? 
O nível de enlace implementa o bit stuffing. Esta técnica evita que ocorrências da sequência delimitadora nos dados sejam integrpretadas incorretamente. O protocolo HDLC utiliza essa ténica e usa o padrão 0111110 sempre que o transmissor encontra cinco bits consecutivos iguais a 1 ele insere (stuffs) um bit 0 na cadeia de bits. Quando o receptor encontra cinco bits 1 consecutivos seguidos de um bit 0 ele automaticamente retira o bit 0.
Qual é a diferença entre os algoritmos de controle de erro go back n (retransmissão integral) e selective repeat (retransmissão seletiva)?
Na técnica Go Back N (retransmissão integral) todos os quadros a partir do que não foi reconhecido são retransmitidos enqto que na técnica Selective-Repeat (retransmissão seletiva) somente o quadro que não foi reconhecido é retransmitido.
Qual dos algoritmos de controle de erro (stop and wait, go back n ou selective repeat) apresenta uma solução que proporciona um uso mais eficiente da rede? Por quê? 
O stop-and-wait é o menos eficiente, pois o canal de comunicação fica inutilizado até que haja o reconhecimento do receptor. O Selective repeat, então , seria o mais eficiente, pois diferente do Go Back N, evita retransmissões inúteis, ocupando menos a rede com estas retransmissões.
Por que o protocolo CSMA-CD apresenta uma eficiência melhor que os protocolos CSMA não-persistente e CSMA persistente? 
Nas técnicas CSMA persistente e CSMA não persistente um quadro inteiro é transmitido mesmo que tenha colidido com outro. Na técnica CSMA/CD a detecção da colisão é realizada durante a transmissão. Um nó fica o tempo todo escutando o meio se ele nota uma colisão consequentemente aborta a transmissão.
Por que a PDU da camada MAC no padrão IEEE 802.3 deve ter um tamanho mínimo? 
Para ser eficiente o tratamento de colisão deve ocorrer ainda durante a transmissão. Tempo de transmissão de no mínimo 2Tp. // Para garantir o correto funcionamento do protocolo CSMA/CD temos M >= 2Ctp (Banda básica) e M >= 4Ctp (Banda larga)
Qual o procedimento que uma estação efetua após detectar uma colisão na transmissão de um pacote em uma rede local que segue o padrão IEEE 802.3 
Conforme definido no algoritmo CSMA/CD, detectada uma colisão a estação espera por um tempo p/ tentar retransmitir. A retransmissão se dá através do algoritmo de espera aleatória exponencial truncada. (Tem q colocar os valores 10 e 16). Limite vai dobrando até n = 10 depois mantém constante até 16. Depois aborta.
Explique o funcionamento das pontes transparentes, descrevendo os procedimentos de encaminhamento e aprendizado. Explique a razão desse funcionamento não ser adequado em redes onde a topologia de interconexão das pontes contém ciclos. 
As pontes transparentes operam abaixo da interface definida pelo serviço MAC. A denominação transparente deve-se ao fato das LANs ñ sofrerem nenhuma modificação ao serem interconectadas por esse tipo de ponte. Elas operam de modo promíscuo c/ esquema de transmissão store-and-forward; Tabela de rotas é atualizada dinamicamente (começa vazia e é preenchida à medida que chegam os quadros – learning bridges) – periodicamente, processo limpa entradas ñ utilizadas há algum tempo. // Problema: qdo a conexão das LANs através de pontes forma um caminho fechado. -> Solução: computar caminho único entre cd par de LANs (Spanning Tree: árvore geradora q mantém a conectividade do grafo s/ conter caminhos fechados)
Processo de Aprendizado: Se o endereço de origem for encontrado na tabela então ocorre a atualização da porta X e do tempo. Se o endereço de origem ñ for encontrado na tabela então ocorre a inclusão do endereço de origem da porta X e do tempo na tabela. A ponte só pode aprender c/ o endereço de origem. Após aprender a ponte vai encaminhar o quadro. 
Processo de Retransmissão: Se o endereço de destino for encontrado na tabela então se a porta de saída for igual a x, então faz aprendizado, senão retransmite pacote na porta de saída adequada. Se o endereço de destino ñ for encontrado na tabela, então ocorre a retransmissão do pcte em todas as portas exceto a porta X. Então vai retransmitir esse quadro em todas as portas, menos na porta pelo qual o quadro chegou. Todo o quando que passa na rede a estalção ve se é para ele. Se não é ele descarta.
O fato da topologia de interconexão das pontes conter ciclos faz c/ que as pontes atualizem incorretamente suas tabelas de rotas, já q quadros duplicados são transmitidos.
Qual é a principal diferença, com relação aos serviços oferecidos (circuito virtual e datagrama), entre o nível de rede do modelo OSI e o nível IP na arquitetura TCP/IP? 
O nível de rede do modelo OSI oferece serviços (circuito virtual e datagrama) ao nível superior (transporte). O nível inter-rede da arquitetura TCP/IP através do protocolo IP fornece um endereçamento independente da estrutura ou do endereçamento de cada sub-rede além de realizar o roteamento entre redes, neste nível só o serviço datagrama é oferecido. No modelo OSI qqer cmd pode implementar um determinado protocolo.
Explique o funcionamento do protocolo IP ao encaminhar pacotes da origem até o destino mencionando a função do protocolo ARP. 
O protocolo IP realiza função de roteamento entre redes.
- Primeira situação - Duas estações de uma rede A desejam se comunicar: O pct chega ao nível IP c/ os end IP de origem e de destino já definidos. O protocolo ARP realiza o mapeamento entre o end IP e o end da sub-rede. Através de uma ARP request o pct caminha na rede até o destino. Qdo o destino é alcançado, a msm dispara um ARP reply, que é enviado a estação de origem. A tabela ARP da estação de origem contém o endereço de destino e a tabela ARP de estação destino contém o end de origem.
- Segunda situação – Uma estação X da rede A quer transmitir um pct a uma estação Y da rede B: - o protocolo IP percebe q Y ñ pertence a msm sub-rede; - O host x consulta a tabela de rotas (descobre rota: roteador); - O IP do host x aciona o ARP p/ resolver o end do roteador.
Pct é encaminhado ao roteador; O protocolo IP do roteador percebe q o destino pertence à msm rede ; Aciona o ARP p/ resolver endereço destino.
Explique para que servem as portas utilizadas pelos protocolos TCP e UDP. 
As portas permitem que vários processos em um único host possam simultaneamente transmitir cadeias de dados, ou seja, possam simultaneamente usar os serviços do TCP (e UDP)
Quais as vantagens e desvantagens que um protocolo de aplicação pode obter ao selecionar o TCP ou o UDP como seu protocolo de transporte? 
Protocolo TCP: Vantagens: várias portas, ctrl de fluxo e erro fim-a-fim; ordenação de msgs; serviço confiável; ex. Transferência bancária. Desvantagens:maior tráfego e menor eficiência (mais lento).
Protocolo UDP: Vantagens: menor tráfego, maior eficiência (+ rápido);Desvantagens: Serviço não confiável, serviço s/ conexão.