AP2 Redes de Computadores II 2008 2 Gabarito

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Fundação CECIERJ - Vi
e Presidên
ia de Edu
ação Superior a Distân
ia
Curso de Te
nologia em Sistemas de Computação
Dis
iplina: Redes de Computadores II
AP2 - GABARITO - 2
◦
semestre de 2008
1
a
questão (1.5 pontos)
Considere o tipo de serviço ofere
ido pela Internet de hoje, 
onhe
ido 
omo best e�ort. Res-
ponda às perguntas abaixo.
1. (0.5 ponto) Por que este tipo de serviço, de forma geral, não é adequado para apli
ativos
multimídia?
Resposta:
Porque o serviço best e�ort não ofere
e nenhum tipo de garantia 
om relação a taxa
de transmissão de pa
otes nem 
om relação ao atraso �m-a-�m dos pa
otes. Como
apli
ativos multimídia são muito sensíveis ao atraso e a variações no atraso, este serviço
não é adequado.
2. (0.5 ponto) Cite duas té
ni
as empregadas por apli
ativos multimídia para mas
arar os
efeitos negativos do serviço best e�ort. Para 
ada té
ni
a 
itada, des
reva quais efeitos
negativos estão sendo mas
arados pela té
ni
a.
Resposta:
Bu�erização do lado do 
liente. O objetivo desta té
ni
a é mas
arar os atrasos
impostos pela rede aos pa
otes dos apli
ativos. Mais ainda, esta té
ni
a serve para
mas
arar as variações do atraso dos pa
otes, pois pequenas variações são aliviadas pelo
bu�er do lado do 
liente.
Proto
olo UDP. Ao utilizar o proto
olo de transmissão UDP, os apli
ativos multimídia
não estão sujeitos a variação da taxa de transmissão imposta pelo proto
olo TCP, que
adapta a taxa de transmissão devido ao me
anismo de 
ontrole de 
ongestionamento.
Ao utilizar o proto
lo UDP, os apli
ativos estarão menos sujeitos a variações na taxa de
transmissão.
3. (0.5 ponto) Des
reva 
omo fun
iona o me
anismo de bu�erização do lado do 
liente.
Resposta:
A bu�erização do lado do 
liente 
onsiste em utilizar um bu�er no programa do 
li-
ente para armazenar temporariamente os pa
otes pertinentes ao �uxo multimídia sendo
enviado pelo servidor. Ao invés de ini
iar a de
odi�
ação e apresentação do 
onteúdo
imediatamente, o 
liente aguarda a 
hegada de alguns pa
otes armazenando-os em um
bu�er lo
al. Após a 
hegada de um determinado número de pa
otes, o 
liente ini
ia a
de
odi�
ação e a apresentação do 
ontúdo. Este pro
edimento leva a um atraso ini
ial
na de
odi�
ação e apresentação do 
onteúdo, mas torna o apli
ativo mais tolerável a
variações do atraso de pa
otes pela rede.
1
2
a
questão (2.0 pontos)
1. (0.5 pontos) Considere o proto
olo de a
esso aleatório CSMA. Explique porque 
olisões
podem o
orrer e 
omo fun
iona o proto
olo quando uma 
olisão o
orre.
Estacao 1 Estacao 2 Estacao 3 Estacao 4
Tempo
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
2. (1.5 pontos) Considere o exemplo ilustrado na �gura abaixo, onde 4 estações utilizam
o proto
olo CSMA para 
ompartilhar o meio. Considerando a linha de tempo ilustrada
na �gura e o fato de que a estação 3 ini
ia uma transmissão no instante de tempo T1,
responda às perguntas abaixo.
(a) (0.5 pontos) Em que instantes de tempo as estações 1, 2 e 4 terminam de re
eber
a transmissão da estação 3?
Resposta: Estação 1 em T8, estação 2 em T7, e a estação 4 em T6.
(b) (0.5 pontos) Explique porque a estação 2 
omeça a re
eber a transmissão da estação
3 depois da estação 4.
Resposta: Porque o sinal de transmissão enviado pela estação 3 demora mais para
se propagar até a estação 2 do que para se propagar até a estação 4. Possivelmente,
a estação 2 está mais longe �si
amente da estação 3 do que a estação 4, lembrando
que o tempo de propagação do sinal é propor
ional a distân
ia físi
a.
(
) (0.5 pontos) Em que instantes de tempo (indique todos, se for o 
aso) a estação 2
está livre para ini
iar uma transmissão? Explique sua resposta.
Resposta: A estação 2 pode ini
iar uma transmissão em qualquer instante antes de
T2 e qualquer instante após T7. Nestes instantes, ao es
utar o meio, a estação 2 não
irá dete
tar uma transmissão em andamento e poderá então ini
iar sua transmissão.
3
a
questão (2.5 pontos)
Considere na rede abaixo que o host B envia uma mensagem para o host K e, em seguida, K
responde à mensagem de B. Suponha que a tabela de en
aminhamento do swit
h A e a tabela
do swit
h B estejam fazias no momento do envio da primeira mensagem. Considere também
que todas as portas dos hubs e swit
hes sejam de 100 Mbps, ex
eto a porta que liga os dois
swit
hes.
2
switch A
hub hub hub
1
2
A B C D E F G H I
switch B
3 1
2
máquinas conectadas a 100 Mbps
porta de 1Gbps
hub
J K L
3
máquinas conectadas a 100 Mbps
portas de 100 Mbps portas de 100 Mbps
1. (0.5) Por qual(is) interfa
e(s) de saída do swit
h A e do swit
h B a mensagem do host
B destinada ao host K será en
aminhada ? (Explique porquê.)
Resposta:
No swit
h A será en
aminhada pelas interfa
es 2 e 3. Como a tabela de en
aminhamento
do swit
h A está vazia, o algoritmo usado é o �ooding.
No swit
h B será en
aminhanda pelas interfa
es 2 e 3. Da mesma forma que para o
swit
h A, 
omo a tabela de en
aminhamento do swit
h B está vazia, o algoritmo usado
é o �ooding.
2. (0.5) Por qual(is) interfa
e(s) de saída do swit
h A e do swit
h B a mensagem do host
K destinada ao host B será en
aminhada ? (Explique porquê.)
Resposta:
No swit
h B, será en
aminhada pela interfa
e 1. No momento que a mensagem do host
B 
hegou ao swit
h B, houve uma atualição na sua tabela e foi 
riada uma entrada que
rela
iona o host B 
om a interfa
e 1.
No swit
h A, será en
aminhada pela interfa
e 1. No momento que a mensagem do host
B 
hegou ao swit
h A, houve uma atualição na sua tabela e foi 
riada uma entrada que
rela
iona o host B 
om a interfa
e 1.
3. (0.5) Construa as tabelas de roteamento dos swit
h A e B após a tro
a das duas men-
sagens entre B e K.
Resposta:
Tabela do swit
h A:
endereço Interfa
e
B 1
K 3
Tabela do swit
h B:
endereço Interfa
e
B 1
K 3
3
4. (0.5) Suponha que todas as máquinas estejam ligadas e gerando dados na rede. Qual a
vazão (dados gerados pelas máquinas por unidade de tempo) máxima no 
anal que liga
os swit
hes (
anal swit
h A/porta 3 - swit
h B/porta 1) ?
Resposta:
A vazão é de 400 Mbps (200 em 
ada sentido do 
anal).
5. (0.5) Se vo
ê quizesse aumentar a vazão da rede da �gura a
ima, o que vo
ê faria ?
Resposta:
Substituiria os hubs por swit
hes. Cada swit
h substituindo um hub, teria 3 portas de
100Mbps para ligar os hosts e uma porta Giga para se 
one
tar 
om o swit
h A/B. Desta
forma a vazão máxima al
ançada entre os swit
hes A e B seria de 1Gbps.
4
a
questão (1.0 ponto)
Considere na rede da �gura abaixo que o host A quer enviar uma mensagem para o host B.
Suponha que a tabela ARP de A esteja vazia. Des
reva as mensagens tro
adas na rede (pelo
proto
olo ARP) até que A possua as informações ne
essárias para enviar a mensagem para B.
host A
host B
roteador R
Resposta:
Passo 1: A envia pa
ote ARP query em broad
ast 
ontendo endereço IP do roteador pois
des
obre através da sua tabela de roteamento IP que B não está na mesma rede lo
al que ele,
portanto deve en
aminhar a mensagem para o roteador.
Passo 2: O roteador re
ebe o pa
ote ARP query e envia o seu endereço MAC em um
pa
ote uni
ast, 
ujo endereço destino é o MAC de A.
Passo 3: A re
ebe o pa
ote do roteador e atualiza a sua tabela ARP 
riando uma entrada
om o endereço IP do roteador e o respe
tivo MAC. A envia quadro 
ujo endere
o MAC de
destino é o MAC do roteador. Neste quadro, A en
apsula o pa
ote destinado a B (IP destino
é B).
Passo 4: Quando o roteador re
eber o quadro enviado por A, ele usará o IP destino de B
para des
obrir por qual interfa
e deveen
aminhá-lo.
5
a
questão (1.0 ponto)
Dê exemplo de duas té
ni
as para 
ompartilhar o meio de transmissão usadas em redes 
elu-
lares e explique resumidamente 
omo fun
ionam.
Resposta:
4
Combinação de FDMA/TDMA: Divisão do espe
tro em faixas de frequên
ia e 
ada faixa
de frequên
ia é dividida em slots de tempo. Para 
ada terminal é alo
ada uma faixa de
frequên
ia e um slot de tempo.
CDMA: Multiplexação por divisão de 
ódigo. Todos os terminais transmitem ao mesmo
tempo, 
ada um usando um determinado 
ódigo.
6
a
questão (2.0 pontos)
Segurança em Redes: Responda às perguntas abaixo.
1. (0.5 ponto) De forma geral, o message digest de uma mensagem M nada mais é do que
um resumo de M . Como podemos obter este resumo? Para que serve este resumo?
Resposta: O message digest pode ser obtido através de uma função hash, ou seja,
através de uma manipulação algébri
a determinísti
a da mensagem original que produza
um resumo de tamanho �xo. Um exemplo é a função hash 
riptográ�
a MD5, que produz
um message digest de 128 bits. Existem muitas fun
ionalidades para um message digest,
mas uma das mais importantes serve para veri�
ar a integridade da mensagem. Ou seja,
o transmissor envia juntamente 
om a mensagem M o seu message digest H(M). O
re
eptor então veri�
a se a mensagem re
ebida M
′
possui o digest re
ebido H(M).
Desta forma, um erro na mensagem será dete
tado pelo re
eptor, pois o digest de M
′
não será igual a H(M) que foi re
ebido.
2. (0.5 ponto) Que problema de segurança é 
ausado por IP Spoo�ng? Des
reva uma
maneira simples para evitar este problema.
Resposta: IP Spoo�ng a
onte
e quando um 
omputador na Internet transmite um
pa
ote 
om endereço IP de origem arbitrário, que não é o endereço IP vin
ulado ao
omputador. Uma maneira de evitar este tipo de problema é utilizar �ltros de saída
nos gateways das redes lo
ais ou nos roteadores. De posse destes �ltros, os gateways
ou roteadores não en
aminham pa
otes 
ujo endereço IP de origem não seja apropriado
(por exemplo, não en
aminhar pa
otes 
ujo endereço IP de origem não pertença a rede
lo
al).
3. (1.0 ponto) Considere que Ana deseja enviar uma mensagem M para Bruno. Bruno
gostaria de ter 
erteza de que a mensagem foi realmente es
rita por Ana, e não é for-
jada. Utilizando primitivas 
riptográ�
as de 
have públi
a/privada, des
reva os passos
ne
essários para garantir esta propriedade na 
omuni
ação entre Ana e Bruno.
Resposta: Para garantir que a mensagem M foi realmente es
rita por Ana, Bruno
poderia pediar a Ana para assinar 
riptogra�
amente a mensagem M e enviar a assi-
natura juntamente 
om M . Para fazer isto, Ana deve utilizar sua 
have privada, que
é apenas de seu 
onhe
imento, e 
odi�
ar M , dando origem a K
−
A
(M). Isto é a assi-
natura 
riptográ�
a de Ana para da mensagem M . Ao re
eber M e K
−
A
(M), Bruno
veri�
ar se Ana realmente es
reveu M utilizando a 
have públi
a de Ana K
+
A
, que é de
onhe
imento de todos. Bruno apli
a a 
have públi
a de Ana à assinatura re
ebida, ou
seja, K
+
A
(K−
A
(M)) e veri�
a se o resultado deste pro
edimento é igual a mensagem M
re
ebida. Caso positivo, então Ana realmente assinou M , pois K
+
A
(K−
A
(M)) = M .
5