MATA 59 Redes de computadores I - Prova 2 - Gustavo B. Figueiredo

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Universidade Federal da Bahia
MATA59 - Redes de computadores
Prof. Gustavo Figueiredo
Prova II
[Nota: não se esqueça de justificar suas respostas.]
1. (2,0) Descreva o protocolo de acesso ao meio utilizado nas redes Ethernet. Que mecanismo
são utilizados para reduzir o número de colisões? Descreva-o.
2. (2,0) Compare os dois algoritmos de roteamento conhecidos como de estado de enlace (LS)
e de vetor de distâncias (DV). Em particular:
a) (0,5 ponto) Para que outros roteadores um dado roteador envia informações
de roteamento, em cada um dos casos?
b) (0,5 ponto) Em que consiste a informação enviada, em cada um dos casos?
c) (1,0 ponto) Explique o problema de contagem até o infinito, responda qual
algoritmo apresenta esse problema, de um exemplo e diga em quantas iterações o
algoritmo convergirá.
3. (2,0) Suponha dois hosts A e B trocando mensagens através do protocolo de transporte
TCP. O host A envia um segmento TCP para B com as seguintes informações no cabeçalho e
com 600 bytes de dados: Sequence number: 1001; Acknowledgement number: 2020;
Window: 3000. Sabendo que o buffer de recepção de B tinha 4000 bytes de espaço livre
antes de receber o segmento acima, quais as informações dos mesmos campos no próximo
segmento TCP enviado de B para A carregando 800 bytes de dados, após receber
corretamente o segmento acima? Explique em detalhes.
4. (4,0) Dada a figura abaixo, descreva os passos, em cada protocolo envolvido (descreva todos
desde a camada de aplicação até a de enlace), para que o nó 111.111.111.111 consiga se
comunicar com um servidor Web hospedado no nó 222.222.222.221. Assuma que apenas a
URL do servidor é conhecida e que o servidor DNS local é executado no nó 111.111.111.112
(na LAN 1) e tem o mapeamento entre URL e IP.
Matheus Hofstede
217116307
Q1:
O protocolo de acesso ao meio utilizado em redes Ethernet é o CSMA/CD (Carrier Sense
Multiple Access with Collision Detection).
Na visão de um adaptador, ele recebe um datagrama da camada de rede, prepara um
quadro e jogo-o no buffer. Se não tiver dados entrando, ele transmite o quadro. Enquanto
não tiver dados (sinal de energia) entrando, ele transmite o quadro. Caso haja dados
entrando, ele aborta e espera um tempo aleatório e começa a esperar que não entem
dados, e assim vai.
Na prática o CSMA puro não consegue perceber quando ocorre uma colisão. O CSMA/CD
pode detectar uma colisão, então o nó imediatamente para de transmitir mensagens e envia
um sinal de alerta de uma mensagem de 64 bytes apenas com "1"s. Com os nós recebendo
essa sinal, eles também param de enviar dados, o sinal de alerta é interrompido e esperam
uma quantidade de tempo aleatória para enviar os dados novamente.
Q2:
a)
LS: No estado de enlace os roteadores trocam informações dentro da rede e constroem
uma topologia, ou seja, cada nó tem conhecimento da topologia da rede, via broadcast.
DV: É iterativo e assícrono. Cada iteração é causada a cada mudança do custo do enlace
local e pela mensagem que chega pelo seu vizinho. Manda para os seus vizinhos somente.
b)
LS: Consiste em enviar dos vizinhos para gerar uma topologia da rede.
DV: Cada roteador envia a tabela (vetor) para seu vizinho.
c)
O problema de contagem até o infinito ocorre pois o algorítimo de Bellman-ford não pode
evitar loops. Se uma interface cair e a outras continuarem mandando informações sobre a
rota, incrementando a distância a cada iteração. Dessa maneira elas se alimentam com
informações ruins em direção ao infinito. Esse problema pode ser resolvido com o
envenenamento de rota, que defini um número como infinito e rotas com esse valor são
consideradas que falharam.
O algorítimo DV apresenta essa problema.
Um exemplo é quando temos 3 links, A - B - C. com distâncias de 1 entre cada um. Se o link
entre B e C for desconectado, o link B removerá ele da sua tabela. Antes que ele possa
enviar qualquer atualização, é possível que ele receba uma atualização de A, que estará
anunciando que pode chegar a C a um custo de 2. B pode chegar a A a um custo de 1,
então ele atualizará uma rota para C via A a um custo de 3. A então receberá atualizações
de B mais tarde e atualizará seu custo para 4. Eles então continuarão alimentando um ao
outro com informações incorretas em direção ao infinito.
O algorítimo irá convergir em d-1 iterações, sendo d a distância emtre um roteador e outro.
Q3:
Pacote A:
Sequence number: 1001;
Acknowledgement number: 2020;
Window: 3000.
Já que o pacote foi recebido, o número de reconhecimento vira o número de sequência, ou
seja, 2020.
O pacote é de 600 bytes, então é adicionado 600 a 1001 (sequência), então o número de
reconhecimento fica 1601.
Já o número da janela é usado para dar uma ideia do tamanho do espaço livre de buffer.
Dessa maneira se tinhamos 4000 e o foram recebidos 600 bytes, a resposta é 3400.
Ou seja:
Pacote B
Sequence number: 2020
Acknowledgement number: 1601
Window: 3400
Q4:
Não foi mencionado, mas pra o nó 111.111.111.111 ter o endereço ip 111.111.111.111, ele
precisou pedir pra um servidor DHCP seu IP via UDP, além do nome e ip do servidor DNS.
Camada de Aplicação (111.111.111.111)
O nó 111.111.111.111 precisa saber o ip do nó 222.222.222.221, então ele elabora uma
consulta para o servidor de DNS cpm o url de 222.222.222.221, que 111.111.111.111 ainda
não sabe seu ip.
Camada de Transporte (111.111.111.111)
Consulta é incapsulada usando UDP.
Camada de Rede (111.111.111.111)
Consulta é incapsulada usando IP, usando o endereço 111.111.111.112 (do DNS).
Camada de Enlace (111.111.111.111)
Consulta é incapsulada usando Ethernet, com o endereço MAC 74-29…
Camada de Enlace (111.111.111.112)
Com uma consulta ARP o nó 111.111.111.111 consegue saber o endereço MAC do primeiro
'hop router.'
Camada de Rede (111.111.111.112)
O DNS local tem o mapeamento e retorna o IP do url consultado.
…
(volta subindo as camadas de 111.111.111.111)
…
Camada de Aplicação (111.111.111.111)
Tenta-se estabelecer uma conexão HTTP com o servidor 222.222.222.221, pra isso, um
segmento TCP SYN é mandado para 222.222.222.221 e é recebido um SYNACK, e assim
uma conexão TCP é estabelecida.
Camada de Aplicação (111.111.111.111)
Com a conexão estabelecida, uma requisição HTTP para o servidor é finalmente realizada
Camada de Transporte (111.111.111.111)
Consulta é incapsulada usando TCP
Camada de Rede (111.111.111.111)
Consulta é incapsulada usando IP, com o endereço de IP.
Camada de Enlace (111.111.111.111)
Consulta é incapsulada usando Ethernet, coloca o endereço MAC
Camada de Enlace (222.222.222.221)
Direciona ao endereço MAC relacionado ao IP.
Camada de Rede (222.222.222.221)
Direciona ao host
Camada de Transporte (222.222.222.221)
Desencapsula o pacote TCP
Camada de Aplicação (222.222.222.221)
Retorna os dados da URL
…
(volta subindo as camadas de 111.111.111.111)
…
Camada de Aplicação (111.111.111.111)
Aplicação finalmente consegue renderizar a página