Lista de Redes de Computadores - Teoria

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Redes 
1) Compare HUB x Switch, diga vantagens, desvantagens e explique as funcionalidades no Switch citando com que informações ele consegue se basear para tomar decisões. 
	O HUB envia os pacotes para todas as portas, e quem for o destinatário da informação irá receber e abrir o pacote, enquanto as demais portas simplesmente iram desconsiderar tal informação. Já o Switch por sua vez, se não possui o endereço MAC do destinatário ele envia um protocolo ARP a todos que estão no mesmo domínio broadcast. O destinatário desejado irá enviar de volta uma resposta com o endereço dele, em seguida o switch enviara diretamente a ele o pacote desejado.
O domínio de colisão é bem menor com o switch, já que cada porta está num domínio de colisão diferente, ao contrário do HUB que faz com que o domínio de colisão fique maior e a eficiência da rede seja menor. Sendo assim o switch é sem sombra de dúvidas mais rápido e eficiente que o HUB.
2) Defina os 3 meios de transmissão: simplex, half-duplex e full-duplex 
Simplex: as transmissões podem ser feitas apenas num só sentido, de um dispositivo emissor para um ou mais dispositivos receptores.
Half-Duplex: a transmissão pode ser feita nos dois sentidos, mas alternadamente, isto é, ora num sentido ora no outro, e não nos dois sentidos ao mesmo tempo.
Full-Duplex: as transmissões podem ser feitas nos dois sentidos em simultâneo, ou seja, um dispositivo pode transmitir informação ao mesmo tempo que pode também recebe-la.
3) Explique domínio de colisão e como evitar. 
	O domínio de colisão é uma única rede CSMA/CD em que haverá colisão se duas estações conectadas ao sistema transmitirem algo ao mesmo tempo. O uso de hubs na rede aumenta o domínio de colisão, o que não é bom pois quanto mais colisões ocorrerem menor será a eficiência da rede. Para evitar isso, antes de transmitir um pacote a estação “escuta” o meio físico para verificar se outra estação já está transmitindo. Caso o meio físico esteja ocupado ele espera tempo aleatório, caso contrário ele transmite. 
4) Explique domínio de broadcast, para que serve e como limitar. 
	O domínio de broadcast é um segmento em que um computador ou qualquer outro dispositivo conectado à rede é capaz de se comunicar com outro sem a necessidade de utilizar um dispositivo de roteamento. Para limitar um domínio de broadcast fazemos o uso de VLANs, pois assim os pacotes só serão transmitidos para os hosts da VLAN especificada e não do domínio de broadcast inteiro.
5) VLAN:
 A) Explique como funciona e para que serve uma VLAN. 
VLAN é uma rede logicamente independente. Várias VLAN's podem coexistir em um mesmo comutador (switch), de forma a dividir uma rede local (física) em mais de uma rede (virtual), criando domínios de broadcast separados. Uma VLAN também torna possível colocar em um mesmo domínio de broadcast, hosts com localizações físicas distintas e ligados a switches diferentes. Um outro propósito de uma rede virtual é restringir acesso a recursos de rede sem considerar a topologia da rede.
	
 B) Explique os dois tipos de VLAN existentes. 
	A VLAN Estática é baseada em porta, ou seja, os membros são determinados pela porta do switch que estão conectados. Já na VLAN Dinâmica os membros são determinados pelo endereço MAC dos hosts, nesse caso os administradores devem criar a base de dados com os endereços MAC e mapeá-los para VLANs.
6) Explique o protocolo de acesso ao meio CSMA/CD. 
	 Sistema de gerenciamento de tráfego que garante o funcionamento das redes Ethernet. As redes Ethernet utilizam uma topologia lógica de barramento, isto significa que mesmo ao utilizar um hub, as estações comportam-se como se estivessem todas ligadas a um único cabo. Isso simplifica a transmissão de dados e barateia os equipamentos, mas em compensação traz um grave problema: as colisões de pacotes que ocorrem sempre que duas (ou mais) estações tentam transmitir dados ao mesmo tempo. O sistema CSMA/CD minimiza este problema através de um conjunto de medidas relativamente simples: Antes de transmitir seu pacote, a estação "escuta" o cabo, para verificar se outra estação já está transmitindo. Caso o cabo esteja ocupado ela espera, caso esteja livre ela transmite. Mesmo assim, como o sinal demora algum tempo para atingir todas as estações, existe uma possibilidade considerável de que outra estação "escute" o cabo antes do sinal chegar até ela, pense que o cabo está livre e também transmita dados. Neste caso as duas transmissões colidirão em algum ponto do cabo. A estação que estiver mais próxima, a primeira a detectar a colisão, emitirá um sinal de alta frequência que anula todos os sinais que estiverem trafegando através do cabo e alerta as demais estações sobre o problema. Ao receberem o sinal, todas as estações param de transmitir dados por um período de tempo aleatório. Com isto, os dados voltam a ser transmitidos, um pacote por vez. Graças a este sistema, as colisões causam apenas uma pequena perda de tempo, mas não causam perda de dados. Porém, como as colisões aumentam junto com o número de PCs na rede elas podem tornar-se um problema sério em redes com mais de 30 ou 50 PCs.
7) Explique o protocolo ARP, para que serve e seu funcionamento. 
	Para que uma máquina com protocolo IP envie um pacote para outra máquina situada na mesma rede, ela deve se basear no protocolo de rede local, já que é necessário saber o endereço físico. Como o protocolo IP só identifica uma máquina pelo endereço IP, deve haver um mapeamento entre o endereço IP e o endereço de rede MAC. Este mapeamento é realizado pelo protocolo ARP.
O mapeamento via protocolo ARP só é necessário em uma rede do tipo compartilhada como Ethernet, em uma rede ponto-a-ponto como, por exemplo, um enlace serial, o protocolo ARP não é necessário, já que há somente um destino possível.
Antes de efetivamente enviar a mensagem IP, a estação utilizará o protocolo ARP para determinar o endereço MAC da interface cujo endereço IP é o destino da mensagem.
O protocolo ARP funciona assim: A estação A verifica que a máquina destino está na mesma rede local, determinado através dos endereços IP origem e destino e suas respectivas classes e máscaras. O protocolo IP da estação A verifica que ainda não possui um mapeamento do endereço MAC para o endereço IP da máquina destino. O protocolo IP solicita ao protocolo o endereço MAC necessário. Protocolo ARP envia um pacote ARP com o endereço MAC destino de broadcast.
Todas as máquinas recebem o pacote ARP, mas somente aquela que possui o endereço IP especificado responde. A resposta é enviada diretamente para a máquina origem. A máquina origem recebe o pacote e coloca o mapeamento do endereço IP do destino e seu endereço MAC respectivo. Esta informação residirá em uma tabela que persistirá durante um certo tempo. Finalmente a máquina origem transmite o pacote inicial, após saber o endereço MAC da estação destino.
	O protocolo ARP diminui a quantidade de trafego de dados desnecessários na rede. 
8) Conforme figura abaixo, supondo que o computador com o IP 222.222.222.222 envia informações para o computador 111.111.111.111:
a) Qual é o endereço MAC Origem e Destino desse quadro Ethernet enquanto ele estiver dentro da LAN1. 
	Origem: E6-E9-00-17-BB-4B	Destino: 74-29-9C-E8-FF-55
b) Qual é o endereço MAC Origem e Destino desse quadro Ethernet enquanto ele estiver dentro da LAN2. 
	Origem: 49-BD-D2-C7-56-2A	Destino: 1A-23-F9-CD-06-9B