Questionário de Arquitetura de Redes de Computadores

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Tecnologia em Redes de Computadores
Disciplina: Arquitetura de Redes de Computadores
Professor: 
Aluno:
Exercício de Fixação nr. 1
1) Faça uma comparação entre o modelo de camadas OSI e a pilha TCP/IP, descrevendo as funções de cada camada.
O Modelo OSI (Open Systems Interconnection) é um modelo teórico, pois não existe a sua implementação na prática. Ele especifica as respectivas funções das 7 camadas desse modelo.
7- Aplicação: É a camada que faz a interface com o usuário, fornecendo um determinado serviço implementado por um software (aplicação).
6- Apresentação: Essa camada tem a função de codificar, formatar, compactar e criptografar os dados.
5- Sessão: Essa camada tem a função de estabelecer e finalizar uma sessão, além de gerenciar o fluxo de dados entre as aplicações.
4- Transporte: Essa camada é responsável por fornecer uma conexão lógica entre processos de aplicações que rodam nos sistemas finais (host de origem e host de destino).
3- Rede: Essa camada tem a função de fornecer a conectividade (endereçamento lógico) e a seleção do caminho entre dois sistemas finais.
2- Enlace de dados: Essa camada é responsável pela transmissão e entrega os dados no link físico, além de controlar o fluxo e a ocorrência de erros.
1- Física: A camada física define as especificações elétricas, mecânicas e físicas do hardware para a transmissão dos dados na forma de sinal (digital ou analógico).
O Modelo TCP/IP é um modelo que existe na prática e possui 4 camadas, segundo o autor Andrew Tanenbaum, ele foi desenvolvido com base em um conjunto de protocolos e descreve redes que fazem uso dos protocolos TCP e IP.
As semelhanças entre os modelos OSI e o modelo TCP/IP:
Independência na implementação da função de cada camada;
As funções são basicamente as mesmas;
As diferenças entre os modelos OSI e o modelo TCP/IP:
No modelo TCP/IP, as camadas de apresentação e de sessão não estão presentes;
No modelo TCP/IP, a camada de rede só opera no modo sem conexão, sendo que no modelo OSI opera nos dois modos (com conexão e sem conexão).
Modelo de referência OSI x Modelo TCP/IP
Finalizando, a Pilha TCP/IP é a pilha de protocolos que serviu de base para o Modelo TCP/IP, ou seja, esse modelo TCP/IP foi estruturado a partir dos protocolos que já estavam em funcionamento na prática e que são a base da internet.
Pilha de protocolos no Modelo TCP/IP
2) Cite alguns exemplos de tecnologias da camada física.
Ethernet (IEEE 802.3), FastEthernet (IEEE 802.3u), GigabitEthernet (IEEE 802.3z), Token-Ring (IEEE 802.5), Wi-Fi (IEEE 802.11), Bluetooth (802.15), WiMax (802.16), etc.
Obs.: os padrões Ethernet suportam vários tipos de cabos (coaxial, par trançado e fibra ótica)
3) Quais as principais técnicas de detecção de erros?
Técnica de paridade, paridade combinada, checksum e CRC (Cyclic Redundancy Check).
4) Quais os serviços da camada de enlace?
1- Enquadramento de dados: É o encapsulamento do pacote de rede em um quadro da camada de enlace antes de transmiti-lo.
2- Acesso ao enlace: Especifica o método de acesso ao meio. Por exemplo, o protocolo MAC (Medium Access Control).
3- Entrega confiável: Serviço de entrega confiável, utilizando reposta de reconhecimento e retransmissões. Obs.: muitos protocolos da camada de enlace não fornecem esse serviço. Enlaces de cabo coaxial, par trançado e fibra ótica não exemplos que não fornecem o serviço de entrega confiável.
4-Controle de fluxo: Esse recurso é utilizado para que o nó emissor não sobrecarregue a capacidade de armazenamento (buffer) do receptor.
5- Detecção de erros: É um mecanismo utilizado para detecção de erros na transmissão dos bits de um quadro na camada de enlace.
6-Correção de erros: É um mecanismo semelhante a detecção de erros, mas vai além da detecção, esse mecanismo permite a correção dos erros.
7- Half-duplex e full-duplex: É a especificação do modo de operação, ou seja, no modo full-duplex um nó pode transmitir e receber simultaneamente, mas no modo half-duplex isso não é possível, o nó transmite ou recebe em um determinado instante.
5) Faça um esboço de uma conexão wireless sequenciando as mensagens de RTS,CTS, DADOS e ACK que são utilizadas no caso de existência de um terminal oculto.
6) Quais são as subcamadas da camada de enlace de dados? Descreva a função de cada uma delas.
1- LLC – Logial Link Control (IEEE 802.2) – este protocolo funciona sobre todos os outros padrões 802 e dessa forma ele oculta as diferenças entre os diversos tipos de redes 802, fornecendo um único formato e uma única interface com a camada de rede. O LLC constitui a subcamada superior da camada de enlace.
2 - MAC (Medium Access Control) – este protocolo faz o controle de acesso ao meio, coordenando as transmissões das estações. Este controle de acesso ao meio dependerá do tipo da tecnologia utilizada na camada física, ou seja, cada tecnologia terá uma implementação diferente para o protocolo MAC.
7) Quais são os principais métodos de acesso ao meio? Dê exemplos de tecnologias que utilizam esses métodos?
ALOHA, Slotted-ALOHA foi utilizado na Alohanet (1º rede sem fio, criada em 1970).
Detecção de portadora: CSMA/CD usado na Ethernet.
CSMA/CA usado no Wi-Fi
Metódo de revezamento (passagem de permissão) utilizado no Bluetooth, FDDI, IBM Token-Ring.
8) Faça um diagrama posicionando as tecnologias de rede WLAN e Ethernet na sua respectiva camada na pilha TCP/IP e a subcamada MAC e LLC.
802.3
Ethernet
802.3u
FastEthernet
802.3z
GigabitEthernet
CSMA/CD
CSMA/CD
CSMA/CA
CSMA/CA
CSMA/CA
LLC -
CSMA/CD
FrameBurst
9) Qual é o formato do frame Ethernet (IEEE 802.3)? Descreva os campos do cabeçalho.
Preâmbulo (8 bytes): sequência de 7 bytes com o valor de 10101010 e mais 1 byte com o valor 10101011 para a sincronização do emissor e do receptor.
Endereço de destino (6 bytes): este campo contém o endereço MAC do adaptador de destino.
Endereço de origem (6 bytes): este campo contém o endereço MAC do adaptador de origem.
Tipo (2 bytes): Este campo define qual é o protocolo da camada de rede.
Dados (46 – 1.500 bytes): É a área de carga útil (payload), nessa área será encapsulado o pacote da camada de rede.
CRC – Cyclic Redundncy Check (4 bytes): Este campo é utilizado para a detecção de erros no quadro.
10) Qual é o formato do frame WiFi (IEEE 802.11)? Descreva os campos do cabeçalho.
Frame Control (2 bytes): Este campo é de controle do quadro, sendo subdividido em 11 subcampos.
Subcampos:
Version (2 bits): versão do padrão wifi.
Type (2 bits): tipo do quadro (dados, controle ou gerenciamento).
Subtype (4 bits): subtipo do quadro (RTS, CTS, ACK).
To DS (1 bit): indicada se o quadro será enviado para um sistema de distribuição, geralmente um barramento Ethernet.
From DS (1 bit): indicada se o quadro está vindo de um sistema de distribuição, geralmente um barramento Ethernet.
MF (1 bit): indica se o quadro possui mais fragmentos.
Retry (1 bit): indica se o quadro é de uma retransmissão.
PWR (1 bit): indica se o dispositivo está em estado de espera ou para retirá-lo do estado de espera.
More (1 bit): indica se o transmissor tem quadros adicionais para ser transmitido, lembrando que pode haver outros tipos de quadros a serem enviados (dados, controle ou gerenciamento).
W (1 bit): indica que a criptografia WEP está habilitada ou não.
O (1 bit): indica que os quadros devem ser processados em ordem.
Duration (2 bytes): Intervalo de tempo para a transmissão do quadro com a confirmação ACK.
Address 1 (6 bytes): endereço MAC de destino.
Address 2 (6 bytes): endereço MAC de origem.
Address 3 (6 bytes) e Address 4 (6 bytes): endereço MAC de origem e destino para o tráfego entre células.
Seq (2 bytes): É o campo sequência que permite a numeração dos fragmentos.
Data (0 – 2.312 bytes): É a área de carga útil (payload), nessa área será encapsulado o pacote da camada de rede.
Checksum (4 bytes): Este campo total de verificação é utilizado para a detecçãode erros no quadro.
11) Analisando a tela do Wireshark abaixo:
Responda de acordo com o que é mostrado do pacote número 4:
Qual é o protocolo?
ARP – Address Resolution Protocol.
Qual é o endereço MAC de origem e qual é o fabricante dessa placa de rede?
MAC origem: 00:07:e9:53:87:d9. Fabricante: Intel = 00:07:e9.
Este pacote é referente a uma requisição ou resposta? Se for uma resposta, qual é a requisição?
O pacote nr.4 é uma resposta a uma requisição ARP feita pelo pacote anterior nr.3 contendo a pergunta “Who has 192.168.0.100.
Qual é a informação contida nesse pacote (nr.4)? 
Contém a resposta da requisição “Who has 192.168.0.100?”, isto é, a resposta dada foi: “192.168.0.100 is at 00:07:e9:53:87:d9.
12) Analisando a tela do Wireshark abaixo:
Responda de acordo com o que é mostrado do pacote número 2:
Qual é o protocolo e qual é a porta desse serviço?
É o protocolo da camada de aplicação DHCP e a porta do serviço (porta de destino) é a UDP (67).
Qual é o endereço IP de origem?
O endereço IP de origem é 0.0.0.0, pois é uma requisição de configuração de rede, sendo assim, o nó ainda não possui o endereço IP.
Qual é a informação contida nesse pacote (nr.2)?
DHCP Discover é uma requisição para descobrir o servidor DHCP.
Outros pacotes:
Os pacotes 2, 3, 4 e 5 mostram as 4 etapas de um serviço. Descreva a etapa de cada pacote.
2- DHCP Discover - O cliente faz a descoberta do servidor DHCP;
3- DHCP Offer - O servidor responde oferecendo um IP;
4- DHCP Request - O cliente faz uma requisição do IP oferecido pelo servidor DHCP;
5- DHCP Ack – O servidor responde um reconhecimento da configuração de rede do cliente.
Quais desses pacotes (de 2 a 5) são referentes a requisições e quais são respostas?
Os pacotes 2 e 4 são requisições do cliente e os pacotes 3 e 5 são respostas do servidor DHCP.
13) Analisando a tela do Wireshark abaixo:
O que representam os pacotes 3, 4 e 5, que antecedem a requisição GET / HTTP?
Three-Way Handshake.
Qual é o serviço do pacote nr.1 e qual é o IP do servidor?
Serviço de resolução de nome de domínio em endereço IP realizado pelo protocolo DNS.
IP do servidor DNS: 24.92.226.48.
Qual é o endereço de domínio solicitado na consulta?
URL: WWW.google.com
Qual é o IP do servidor web?
IP: 216.239.37.99.
Qual é o IP do cliente web?
IP do cliente web: 192.168.0.101