AP3 Redes de Computadores II 2010 1 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 - 1
◦
semestre de 2010
1
a
questão (1.5 pontos)
Endereçamento IP
Considere uma rede operando por datagrama usando 8 bits para endereçar os hosts. Supo-
nha que os roteadores façam o en
aminhamento usando o pre�xo mais longo segundo a tabela
abaixo.
Pre�xo Interfa
e
00 0
010 1
011 2
10 2
11 3
Para 
ada uma das quatro interfa
es, forneça a faixa de endereços de hosts e o número de
endereços em 
ada faixa.
Resposta:
Duas respostas foram 
onsideradas:
Resposta 1:
Pre�xo Interfa
e Faixa de Endereço Num. Endereços
00 0 00000000 64
à
00111111
010 1 01000000 32
à
01011111
011 2 01100000 32
à
01111111
10 2 10000000 64
à
10111111
11 3 11000000 64
à
11111111
1
Resposta 2:
Pre�xo Interfa
e Faixa de Endereço Num. Endereços
00 0 00000000 00000000 00000000 00000000 64 × 224
à
00111111 11111111 11111111 11111111
010 1 01000000 00000000 00000000 00000000 32 × 224
à
01011111 11111111 11111111 11111111
011 2 01100000 00000000 00000000 00000000 32 × 224
à
01111111 11111111 11111111 11111111
10 2 10000000 00000000 00000000 00000000 64 × 224
à
10111111 11111111 11111111 11111111
11 3 11000000 00000000 00000000 00000000 64 × 224
à
11111111 11111111 11111111 11111111
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
2
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. (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 
hegarão ao seu
destino.
3
a
questão (2.0 pontos)
Camada de Enla
e: Responda às perguntas abaixo.
1. (0.5 pontos) Qual o objetivo dos proto
olos de múltiplo a
esso ao meio?
Resposta:
O prin
ipal objetivo destes proto
olos é permitir que duas ou mais estações transmitam
e re
ebam dados utilizando um 
anal 
ompartilhado. Um bom proto
olo deve minimizar
as 
olisões e maximizar o desempenho (vazão) ao mesmo tempo.
2. (0.5 pontos) Qual é a prin
ipal diferença entre os proto
olos TDMA ou FDMA e os
proto
olos ALOHA ou CSMA?
Resposta:
Os proto
olos TDMA e FDMA são baseados no 
on
eito de �partição de 
anal�. Nesta
lasse de algoritmos, o 
anal 
ompartilhado é repartido entre as diferentes estações e
ada estação possui um 
anal ex
lusivo de menor 
apa
idade (não há 
olisões). Os
proto
olos ALHOA e CSMA são baseados no 
on
eito de �a
esso aleatório�. Nesta 
lasse
3
de algoritmos, as estações a
essam o 
anal de forma aleatória, e somente quando possuem
informações para transmitir. Entretanto, 
olisões entre os pa
otes podem o
orrer, que
devem então ser re
uperadas através de retransmissões.
3. (1.0 ponto) Explique su
intamente o fun
ionamento do proto
olo CSMA. Qual é a dife-
rença deste proto
olo em relação ao CSMA/CD?
Resposta:
O proto
olo CSMA fun
iona da seguinte maneira. Assim que uma estação possui al-
guma informação para ser transmitida, esta estação �es
uta� o 
anal. Se nenhuma outra
transmissão estiver em 
urso, a estação ini
ia a transmissão do seu pa
ote. O pa
ote é
transmitido por 
ompleto, independente do estado do 
anal durante esta transmissão.
Ao �nal da transmissão, a estação veri�
a se alguma outra estação transmitiu durante
este período, 
ausando uma 
olisão. Caso positivo, então a estação irá retransmitir o
pa
ote no futuro. No proto
lo CSMA/CD, a estação monitora o 
anal de a
esso durante
a tranmissão do pa
ote e aborta esta transmissão assim que uma 
olisão é dete
tada,
transmitindo um sinal de 
olisão logo em seguida. Este pro
edimento aumenta a e�
i-
ên
ia do 
anal.
4
a
questão (2.0 pontos)
Redes sem �o
1. (0.5 pontos) No proto
olo CSMA/CA, se uma estação tem dois quadros para transmitir,
após a transmissão 
om su
esso do primeiro quadro, ela aguarda um tempo aleatório
para transmitir o segundo quadro, mesmo que ela dete
te que o meio está livre. Explique
qual o objetivo da espera deste tempo aleatório.
Resposta:
O objetivo é diminuir o número de 
olisões. Suponha que uma outra estação também
esteja aguardando o meio �
ar livre para transmitir um quadro. Neste 
enário, 
omo
as estações esperam um tempo aleatório antes de transmitir, a que sortear o menor
tempo irá transmitir primeiro e provavelmente a outra irá dete
tar a transmissão antes
de ini
iar a sua própria transmissão, evitando desta forma uma 
olisão.
2. Observe a �gura abaixo onde são mostrados os terminais A,B,C,D e E 
om as suas
respe
tivas áreas de 
oberturas. Responda as perguntas abaixo.
B CAD E
área de cobertura
• (0.5 pontos) De�na um 
enário em que o
orreria 
olisão se duas estações transmi-
tissem ao mesmo tempo. (Ex: estação H transmite mensagem para estação G e
estação K transmite mensagem para estação L.)
Resposta:
4
Estação A transmite mensagem para B e estação C transmite mensagem para B.
• (0.5 pontos) De�na um 
enário em que não o
orreria 
olisão se duas estações trans-
mitissem ao mesmo tempo. (Ex: estação M transmite mensagem para estação N e
estação O transmite mensagem para estação P.)
Resposta:
Estação D transmite mensagem para A e estação E transmite mensagem para C.
• (0.5 pontos) Uma mensagem transmitida por C seria re
ebida por quais estações ?
Resposta:
Seria re
ebida por B e por E.
5
a
questão (1.5 pontos)
Apli
ações Multimídia: Responda às perguntas abaixo.
1. (0.5 ponto) Explique para que serve e 
omo fun
iona o me
anismo de interleaving de
pa
otes visto em aula.
Resposta:
A té
ni
a de interleaving serve para espalhar as perdas de blo
os pela sequên
ia de blo
os
sendo transmitida. Para fazer o interleaving nos dados a serem transmitidos, de�nimos
um tamanho de blo
o, B e um número de blo
os por pa
ote, K. Os pa
otes a serem
transmitidos irão 
onter K blo
os de informação 
ada um de tamanho B. Entretanto, os
dados não serão transmitidos na ordem em que são gerados. Em parti
ular, 
ada pa
ote
a ser transmitido 
ontém blo
os de todos os outrospa
otes originais. Por exemplo, o
primeiro pa
ote a ser transmitido 
ontém o primeiro blo
o de todos os pa
otes origi-
nais, o segundo pa
ote 
ontém o segundo blo
o de todos os pa
otes originais, e assim
su
essivamente. Desta forma, se um pa
ote for perdido, teremos uma perda de blo
os
espalhada. A qualidade do 
onteúdo re
ebido é superior neste 
aso, apesar da mesma
quantidade de informação ser perdida.
2. (0.5 ponto) A té
ni
a de "bu�erização no 
liente"é usada por apli
ações multimídia 
om
o objetivo de aumentar a qualidade das mesmas. Cite quais os problemas que podem
o
orrer nos seguintes 
asos: (1) o bu�er es
olhido é muito menor do que o tamanho
adequado; (2) o bu�er es
olhido é muito grande.
Resposta:
No 
aso (1), o que pode o
orrer é o bu�er �
ar vazio e a apli
ação �
ar �parada�aguardando
a 
hegada de pa
otes/blo
os para to
á-los para o 
liente. Neste 
enário, podem o
orrer
diversas interrupções durante o uso da apli
ação multimídia. No 
aso (2), o tempo para
ini
iar a reprodução pode ser grande pois a apli
ação deve esperar o bu�er en
her para
omeçar a to
ar os pa
otes/blo
os. Esta mesma situação se repete 
ada vez que o bu�er
esvazia pois o bu�er deve estar 
heio para reini
iar a apli
ação.
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 possivel-
mente não seriam ne
essários para o apli
ativo. Tais re
ursos passam a não estar mais
5
disponíveis para outros apli
ativos. Se enviarmos um grande quantidade de redundân-
ia, podemos prejudi
ar a rede, 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 
a-
minho 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 infor-
mação 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.
6