Problemas e Soluções em Redes

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<p>Redes 1</p><p>1º Semestre de 2021</p><p>4º Lista de Exercícios – referente ao capítulo 4</p><p>1) Descreva o problema do múltiplo acesso. E quais as formas de solucioná-lo?</p><p>Neste ambiente de múltiplo acesso ao meio, temos o problema da</p><p>colisão, na qual o receptor recebe mais de uma transmissão ao mesmo tempo,</p><p>e ocasiona em que o receptor não consegue decodificar o sinal e a transmissão</p><p>é perdida. A solução para resolver ou minimizar o problema da colisão está</p><p>em qual o protocolo de acesso múltiplo será utilizado. Os protocolos de acesso</p><p>múltiplo têm como função coordenar o acesso ao meio para que a s colisões</p><p>não ocorram com tanta frequência. São divididos em três classes:</p><p>1. Divisão do Canal;</p><p>2. Acesso Aleatório;</p><p>3. Revezamento.</p><p>Na divisão do canal, o canal é dividido em “pedaços” menores (slots de</p><p>tempo, frequência ou código), onde um pedaço é alocado a um dado host para</p><p>uso exclusivo deste. As colisões diminuem, porém, perde velocidade.</p><p>No acesso aleatório, o canal não é dividido, e as colisões podem ocorrer,</p><p>porém os hosts recuperam-se das colisões através de algoritmos, que podem</p><p>implementar a detecção de colisão. Tem-se como vantagem o ganho de</p><p>velocidade.</p><p>No revezamento, os hosts se alternam em revezamento, mas hosts que</p><p>possuem mais dados a transmitir podem demorar mais quando chegar a sua vez.</p><p>Faz o uso uniforme do canal e garante que cada nó utilize a mesma quantidade</p><p>de quadros.</p><p>2) Considere a construção de uma rede CSMA/CD que funciona a 1 Gbps</p><p>sobre um cabo de 1 km, sem repetidores. A velocidade do sinal no cabo e</p><p>200.000 km/s. Qual é o tamanho mínimo de quadro?</p><p>3) Um pacote IP a ser transmitido por uma rede Ethernet tem 60 bytes de</p><p>comprimento, incluindo todos os seus cabeçalhos. Será necessário utilizar</p><p>preenchimento no quadro Ethernet? Em caso afirmativo, de quantos bytes?</p><p>4) Os quadros Ethernet devem ter pelo menos 64 bytes para garantir que o</p><p>transmissor ainda estará ativo na eventualidade de ocorrer uma colisão na</p><p>extremidade remota do cabo. O tamanho mínimo de quadro nas redes com</p><p>cabeamento Fast Ethernet também é de 64 bytes, mas esse cabeamento é</p><p>capaz de transportar o mesmo número de bits com uma velocidade 10 vezes</p><p>maior. Como é possível manter o mesmo tamanho mínimo de quadro?</p><p>5) Uma rede 802.16 tem uma largura de canal de 20 MHz. Quantos bits/s</p><p>podem ser enviados a uma estação de assinante?</p><p>O IEEE 802.16 (.16a) fornece 5,0 Bps/Hz, quase o dobro de aproveitamento do</p><p>espaço de frequências que o padrão IEEE 802.11 (.11a/g) fornece</p><p>aproximadamente 2,7 Bps/Hz.</p><p>6) O IEEE 802.16 admite quatro classes de serviço. Que classe de serviço é a</p><p>melhor opção para transmitir vídeo não compactado?</p><p>Diante de tudo apresentado anteriormente, a melhor opção para transmitir</p><p>vídeo não compactado é o serviço de taxa de bits de variável em tempo não real,</p><p>pois será uma transferência de grandes arquivos.</p><p>7) Na Figura 1, observamos que um dispositivo Bluetooth pode estar em duas</p><p>piconets ao mesmo tempo. Existe alguma razão pela qual um dispositivo</p><p>não possa ser o mestre em ambas as piconets ao mesmo tempo?</p><p>Figura 1: Duas piconets podem ser conectadas para formar uma scatternet</p><p>8) Considere a rede da Figura 2. Se a máquina J repentinamente se tornasse</p><p>branca, seria necessário alguma alteração no método de identificação? Em</p><p>caso afirmativo, quais seriam as mudanças?</p><p>Figura 2: Quatro LANs físicas organizadas por duas pontes em duas VLANs, cinza e</p><p>branca.</p><p>9) Descreva os elementos de rede (Repetidores, hubs, bridges, roteadores,</p><p>gateways).</p><p>Repetidores - Recebem os sinais e os retransmitem com sua intensidade e</p><p>definições originais. Isso aumenta o tamanho prático de um cabo. A instalação</p><p>de repetidores ao longo de um cabo, permite que os sinais percorram distâncias</p><p>maiores.</p><p>Hub (concentrador) - São equipamentos que conectam computadores entre si.</p><p>Eles contém várias portas para a conexão com os componentes da rede. Um</p><p>único pacote de dados enviado através de um HUB vai para todos os</p><p>computadores conectados.</p><p>Bridges (pontes) - É um dispositivo que transfere dados entre vários segmentos</p><p>de rede que usam o mesmo protocolo de comunicação. Ela envia um sinal de</p><p>cada vez. Se um pacote de destinar a um computador do mesmo segmento</p><p>emissor, a ponte manterá o pacote nesse segmento. Se o pacote se destinar a</p><p>outro segmento, ela o enviará para esse segmento.</p><p>Como funciona:</p><p>A medida que o tráfego passa pela ponte, as informações sobre os endereços</p><p>MAC dos computadores emissores são armazenadas na memória da ponte. A</p><p>medida que mais dados são enviados, ela constrói uma tabela que identifica cada</p><p>computador e o seu local nos segmentos de rede e assim verifica onde está o</p><p>destinatário dos dados.</p><p>-Com a bridge pode se ter mais computadores na rede</p><p>-Divide uma rede sobrecarregada em duas redes separadas, reduzindo o volume</p><p>de tráfego em cada segmento.</p><p>-Ligar cabos físicos diferentes, como cabos par trançado e coaxial</p><p>Roteador - É um dispositivo que funciona como uma Bridge ou Switch, mas</p><p>tem mais funcionalidade. Ao transferir os dados entre diferentes segmentos de</p><p>rede, os roteadores examinam o cabeçalho de um pacote para determinar o</p><p>melhor caminho para seu envio. O roteador sabe o caminho de todos os</p><p>segmentos de rede acessando as informações armazenadas na tabela de</p><p>roteamento. Os roteadores permitem que todos os usuários da rede compartilhem</p><p>uma única conexão com a Internet ou uma rede de longa distância. Os roteadores</p><p>garantem que os pacotes percorram caminhos mais eficientes até seus destinos.</p><p>Gateways - Permitem a comunicação entre diferentes arquiteturas de rede. Eles</p><p>captam os dados de uma rede e os remontam, de modo que cada rede possa</p><p>compreender os dados da outra. O gateway é um intérprete.</p><p>Use o gateway para conectar dois sistemas que não usam a mesma:</p><p>-Arquitetura</p><p>-Conjunto de regulamentos e regras de comunicação</p><p>-Estruturas de formação de dados</p><p>Switches (comutadores) - Os switches se comparam as Bridges (pontes), mas</p><p>oferecem uma conexão mais direta entre os computadores de origem e de</p><p>destino. Quando um computador recebe um pacote de dados, ele cria uma</p><p>conexão interna separada, ou segmento, entre duas de suas portas e encaminha o</p><p>pacote somente à porta apropriada do computador de destino, com base nas</p><p>informações do cabeçalho de cada pacote. Isso isola a conexão das outras portas</p><p>e fornece aos computadores de origem e de destino acesso à largura de banda</p><p>total da rede.</p><p>10) Sejam os esquemas de interconexão de equipamentos de rede da Figura 3.</p><p>Figura 3: Esquemas de interconexão de redes.</p><p>Complete a tabela a seguir, indicando a topologia correta para cada um dos</p><p>esquemas.</p>