AP3 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
Gabarito da AP3 - 2
◦
semestre de 2008
1
a
questão (1.5 pontos)
Endereçamento IP:
Considere um roteador que inter
one
ta três redes lo
ais, L1, L2, e L3. Suponha que
todas as interfa
es (i.e., números IPs) destas redes pre
isam obrigatoriamente perten
er a
rede 128.119.45.192/26. Responda às perguntas abaixo:
1. (0.5 ponto) Qual é o maior número de interfa
es (ou seja, números IPs) que podem
perten
er às três redes lo
ais, no total? Explique sua resposta.
Resposta: Como a más
ara de rede possui 26 bits, sobram 6 bits para endereçamento
das interfa
es dentro da três subredes. Assim sendo, podemos ter no máximo 26 = 64
interfa
es, ou seja, números IPs diferentes. Lembrando ainda que na práti
a alguns
endereços são reservados, 
omo por exemplo, o endereço de broad
ast (todos os bits
iguais a zero).
2. (1.0 ponto) Suponha que vo
ê deseja alo
ar 10 números IPs para 
ada uma das três
redes lo
ais. Forneça os endereços das redes lo
ais na forma a.b.c.d/x para atender tal
requerimento (respeitando a faixa de endereços 128.119.45.192/26).
Resposta: Uma possível alo
ação de endereços para a subredes é a seguinte. Podemos
usar dois bits para diferen
iar entre as três subredes. Assim sendo, sobram 4 bits que
podem ser usados para endereçar as interfa
es dentro de 
ada uma das subredes. Isto
nos dá 24 = 16 endereços diferentes para 
ada subrede, atendendo o requisito soli
itado.
Desta forma temos, endereço da rede L1 é 128.119.45.192/28 (00 para os bits 27 e 28),
endereço da subrede L2 é 128.119.45.208/28 (01 para os bits 27 e 28), endereço da
subrede L3 é 128.119.45.224/28 (10 para os bits 27 e 28).
1
2
a
questão (2.0 pontos)
Algoritmos de Roteamento
Considere a rede de 
omuni
ação da �gura abaixo. O algoritmo de roteamento usado na
rede é o Distan
e Ve
tor Routing (vetor de distân
ias que é baseado no Bellman-Ford).
A
B
C D
E1
4
4
F
2
4
1
2
1
1. (1.5 pontos) Em um determinado instante as tabelas de roteamento dos nós da rede são
as seguintes:
A
B
C
D
E
F
0
4
2
3
3
2 A
B
C
D
E
F
5
0
2
4
5
3
Nó B Nó C
A
B
C
D
E
F
3
4
2
0
2
6 A
B
C
D
E
F
4
4
3
2
0
7
Nó E Nó F
Construa a tabela de roteamento do nó D 
onsiderando as tabelas e a topologia da rede
das �guras a
ima. EXPLIQUE.
Resposta:
Cada nó x da rede 
onstrói a tabela de roteamento a partir da seguinte equação:
Dx(y) = minv{c(x, v) + Dv(y)} para 
ada nó y perten
ente a rede.
onde c(x, v) é o 
usto do enla
e que liga x a um vizinho seu v, Dx(y) é a distân
ia de x
até um nó y da rede e Dv(y) é a distân
ia de v até um nó y da rede.
x usa o último vetor de distân
ias Dv re
ebido de seus vizinhos v e o último valor que
estimou para c(x, v), para 
al
ular o seu vetor de distân
ias Dx.
Usando a equação a
ima e as tabelas dos vizinhos de D (tabelas dos nós B,C,e,F) temos
a tabela de D 
onforme abaixo:
Tabela do nó D
A 4
B 2
C 2
E 1
F 3
2
2. (0.5 ponto) Cite um problema que pode o
orrer 
om este algoritmo se um enla
e da rede
tem um aumento signi�
ativo no seu 
usto.
Resposta:
Pode o
orrer o problema 
ontagem até o in�nito, ou seja, as tabelas dos nós demorarão
para 
onvergir até que o melhor 
aminho até um 
erto destino seja en
ontrado. Até
que o 
aminho seja en
ontrado, os pa
otes poderão �
ar em loop e não 
hegarem ao seu
destino.
3
a
questão (1.5 pontos)
Camada de Enla
e: Responda às perguntas abaixo.
1. (0.5 ponto) Qual é a prin
ipal diferença entre a 
lasse de proto
olos de a
esso ao meio
que faz uma partição do 
anal e a 
lasse que a
essa o meio de forma aleatória? Cite ao
menos um proto
olo de 
ada 
lasse.
Resposta: Na 
lasse de proto
olos que parti
iona o 
anal, 
ada estação tem a
esso
ex
lusivo ao 
anal em um determinado tempo ou em uma determinada frequên
ia. Desta
forma, não existem 
olisões de pa
otes. Na 
lasse de a
esso ao meio aleatório, qualquer
estação pode a
essar o 
anal a qualquer instante, o que permite que 
olisões o
orram.
2. (0.5 ponto) Explique su
intamente o fun
ionamento do proto
olo TDMA.
Resposta: O proto
olo TDMA parti
iona o 
anal no tempo, alo
ando fatia de tempos
às estações. Ou seja, 
ada estação 
one
tada ao meio re
ebe um intervalo de tempo
para a
essar o meio. Durante este intervalo nenhuma outra estação pode a
essar o meio,
sendo este ex
lusivo da estação à qual o intervalo foi alo
ado. Em geral, estas fatias de
tempo tem duração �xa e os intervalos são alo
ados sequen
ialmente sobre as estações
one
tadas ao meio.
3. (0.5 ponto) Em que situação o proto
olo TDMA seria preferível ao proto
olo CSMA.
Explique sua resposta.
Resposta: O proto
olo TDMA não permite 
olisões, pois as estações têm a
esso ex-
lusivo durante suas respe
tivas fatias de tempo. Entretanto, as estações apenas podem
a
essar o meio durante suas respe
tivas fatias de tempo, independente se outras esta-
ções estão ou não transmitindo. Desta forma, o proto
olo TDMA é preferível quando a
demanda das estações pelo meio é muito alta, por exemplo, quando todas as estações
desejam transmitir 
ontinuamente. Neste 
aso, o proto
olo CSMA irá ter muitas 
oli-
sões, levando a muitas retransmissões, e 
onsequentemente, diminuindo a utilização do
meio.
4
a
questão (2.5 pontos)
Redes sem �o
1. (0.5) Indique uma razão para que o me
anismo de a
esso ao meio 
om dete
ção de 
olisão
(CSMA/CD) não seja usado pelo proto
olo para a
esso sem �o IEEE802.11.
Resposta:
Em uma rede sem �o alguns terminais podem estar o
ultos para outros, 
om isso, uma
olisão pode o
orrer e não ser dete
tada (o que levaria a uma situação de falha). Suponha
uma situação na qual o terminal A vai transmitir para C, e B também vai transmitir
3
para C. Considere que A esteja o
ulto para B e vi
e versa. Neste 
enário, C dete
taria
a 
olisão, no entanto, nem A nem B dete
tariam a 
olisão e iriam 
onsiderar su
esso na
transmissão.
2. (1.0) Des
reva su
intamente 
omo fun
iona o proto
olo CSMA/CA usado no padrão
IEEE802.11 para redes lo
ais sem �o.
Resposta:
• Emissor 802.11:
Passo 1: se o 
anal estiver livre, espera um pequeno tempo (DIFS) e então transmite
todo o quadro
Passo 2: se o 
anal estiver o
upado então
- ini
ia um tempo de ba
ko� aleatório
- de
rementa o tempo de ba
ko� quando o 
anal estiver livre
- transmite quando o tempo de ba
ko� 
hegar a zero
- se não 
hegar um ACK, aumenta o tempo de ba
ko� e repete o passo 2
• Re
eptor 802.11:
se o quadro re
ebido estiver OK
- envia ACK depois de esperar um SIFS
3. (0.5) Indique uma vantagem do uso das mensagens de reservaCTS eRTS pelo protolo
o
de a
esso sem �o IEEE802.11.
Resposta:
Uma vantagem é que quando as mensagens de reserva são menores que as mensagens
de dados, o tempo de 
olisão é menor, o que aumenta o tempo que o 
anal transmite
informação útil (melhora o desempenho do proto
olo).
4. (0.5) Indique um 
enário onde as mensagens de reserva CTS e RTS não devem ser
usadas. Explique o motivo.
Resposta:
As mensagens de reserva não devem ser usadas quando o tamanho das mensagens de
dados é da mesma ordem de grandeza do tamanho das mensagens de reserva CTS
e RTS. O motivo é que o tempo de 
olisão será o mesmo para mensagens de dados
e reserva, não havendo vantagem na introdução do overhead devido as mensagens de
reserva.
5
a
questão (1.5 pontos)
Apli
ações Multimídia: Responda às perguntasabaixo.
1. (0.5 ponto) Qual é o serviço de transporte ofere
ido pela Internet de hoje aos apli
ativos?
Quais são as 
ara
terísti
as deste serviço?
Resposta: O serviço ofere
ido pela 
amada de rede da Internet de hoje é 
onhe
ido
omo best-e�ort. Este serviço não possui qualquer garantia de atraso, de transmissão
on�ável ou de banda passante mínima. Em 
ima deste serviço pode-se implementar um
serviço de transmissão 
on�ável de dados (proto
olo TCP), mas não é possível termos
um serviço que garanta o atraso e banda passante mínima.
4
2. (0.5 ponto) Como os apli
ativos multimídia na Internet fazem para lidar 
om o serviço
ofere
ido pela rede?
Resposta: Os apli
ativos implementam té
ni
as que visam mitigar os efeitos do serviço
de transporte da rede. Tais té
ni
as são implementadas pelos apli
ativos e não fazem
parte dos proto
olos da rede.
3. (0.5 ponto) Considere um apli
ativo multimídia que utiliza redundân
ia. Dado que a
qualidade da apli
ação tende a melhorar 
om a quantidade de redundân
ia transmitida,
porque não enviar uma grande quantidade de redundân
ia?
Resposta: Porque ao enviarmos redundân
ia estamos 
onsumindo re
ursos da rede
que possivelmente não seriam ne
essários para o apli
ativo. Tais re
ursos passam a não
estar mais disponíveis para outros apli
ativos. Se enviarmos um grande quantidade de
redundân
ia, podemos prejudi
ar a rede 
omo um todo, ainda mais se muitos apli
ativos
�zerem a mesma 
oisa. Além disso, o envio de uma grande quantidade de redundân
ia
pode prejudi
ar o próprio apli
ativo, pois pode 
onsumir demasiadamente os re
ursos
disponívies no próprio 
aminho sendo usado pelo apli
ativo (por exemplo, 
onsumo de
banda ex
essivo, levando a atrasos para o próprio apli
ativo).
6
a
questão (1.0 ponto)
Segurança em Redes: Considere dois 
omputadores A e B 
one
tados �si
amente a uma
mesma rede lo
al 
ujo gateway é dado por G. Responda às perguntas abaixo.
1. (0.5 ponto) Explique por que os pa
otes transmitidos pelo 
omputador A para o gateway
G podem ser 
apturados no 
omputador B.
Resposta: Se os 
omputadores estiverem ligadas na mesma rede lo
al, em um mesmo
domínio de 
olisão (ou seja, ligados por um hub, por exemplo), então toda transmissão
de pa
ote pelo 
omputador A 
hegará ao 
omputador B, pois o sinal transmitido se
propaga por todo domínio de 
olisão. Assim sendo, o 
omputador B irá re
eber o
pa
ote transmitido por A, e apesar de não ser o destino do pa
ote (que é o gateway G),
o 
omputador B pode armazenar o pa
ote.
2. (0.5 ponto) Porque que os pa
otes transmitidos por A e 
apturados por B leva a um
problema de segurança? Cite expli
itamente um problema 
on
reto.
Resposta: Diversos problemas de segurança podem o
orrer neste 
aso. Generi
amente,
toda informação que A deseja transmitir irá 
hegar a B, in
lusive informação que A
gostaria que fosse 
on�den
ial. Por exemplo, se A visita um website e forne
e uma senha
ou A envia um email parti
ular, tal informação poderá ser 
apturada e armazenada por
B. Ou seja, B pode ter 
onhe
imento de informações 
on�den
iais a A. Para evitar
este problema A deve utilizar 
riptogra�a, pois neste 
aso B não irá 
onseguir de
ifrar
o 
onteúdo dos pa
otes 
apturados e armazenados.
5