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Universidade Federal Fluminense. Redes de Computadores 2 Prof. Flávio Luiz Seixas 04/09/2018 3ª Lista de Exercícios – Redes sem Fio e Redes Móveis Página 1 de 8 1. O que significa para uma rede sem fio estar operando no modo de infraestrutura? Se a rede não estiver nesse modo, em qual modo ela está e qual é a diferença entre esse modo de operação e o de infraestrutura? R.: Quando está no modo infraestrutura a os usuários ficam conectados na rede através de um ponto de acesso e Quando não estão em modo infraestrutura os hospedeiros assumem o modo Ad Hoc. A diferença entre esses modos é que no primeiro todos os serviços tradicionais de rede (roteamento, DHCP, DNS, etc.) são fornecidos pela rede com a qual os hospedeiros estão conectados (estação-base). No segundo (ad hoc) como há ausência de infraestrutura, os próprios hospedeiros devem prover serviços como rotemento, atribuição de endereços e DNS. 2. Quais são as diferenças entre os seguintes tipos de falhas no canal sem fio: (a) atenuação de percurso, (b) propagação multivias e (c) interferência de outras fontes. R.:Atenuação de percurso é a redução da força de uma sinal de rádio à medida que aumenta a distância entre emissor e receptor (perda do caminho). Propagação multivias ocorre quando porções de ondas eletromagnéticas se refletem em objetos e no solo, tornando caminhos de comprimentos diferentes entre emissor e receptor, resultando num embaralhamento do sinal recebido no destinatário. Interferencia de outras fontes ocorre quando várias fontes de rádio transmitem sinais na mesma banda de frequência, sofrendo interferência umas das outras. 3. Um nó móvel se distancia cada vez mais de uma estação-base. Quais são as duas atitudes que uma estação-base poderia tomar para garantir que a probabilidade de perda de um quadro transmitido não aumente? R.: 1° pode-se aumentar o SNR (Razão-sinal-ruído), visto que um remetente pode aumentar o SNR elevando sua potência de transmissão, mas com a desvantagem de consumir mais energia. 2° alterar a tecnica de modulação, elevando a taxa de transmissão de bits. 4. Descreva o papel dos quadros de sinalização em 802.11 O papel dos quadros é enviar periodicamente o SSID e o endereço MAC do AP, permitindo que os clientes sem fio possam fazer uma verredura nos 11 canais, para identificar os AP's disponiveis para associar-se. Universidade Federal Fluminense. Redes de Computadores 2 Prof. Flávio Luiz Seixas 04/09/2018 3ª Lista de Exercícios – Redes sem Fio e Redes Móveis Página 2 de 8 5. Por que são usados reconhecimentos em 802.11, mas não em Ethernet cabeada? Porque, em canais sem fio as taxas de erros de bits são altas e na Ethernet cabeada, a estação transmissora utiliza o protocolo CSMA/CD, podendo detectar colisão, em redes sem fio não se usa o protocolo CSMA/CD , mas sim o protocolo CSMA/CA que evita colisão, mas não detecta. 6. Suponha que os quadros RTS e CTS IEEE 802.11 fossem tão longos quanto os padronizados DATA e ACK. Haveria alguma vantagem em usar os quadros CTS e RTS? Por quê? Não. Suponha que duas estações queiram transmitir ao mesmo tempo e ambas usem RTS/CTS. Se o quadro RTS é tão longo quanto o quadro de dados, o canal estará ocupado por um longo período de tempo, como se houvesse colisão entre dois quadros de dados. Assim, a troca de RTS/CTS é somente conveniente quando os quadros RTS/CTS são menores que os quadros de dados. 7. Descreve como funciona o limiar RTS? O limiar de RTS especifica o tamanho do pacote de uma solicitação para enviar (RTS) de transmissão. Isso ajuda a controlar o fluxo de tráfego através do ponto de acesso, especialmente uma com uma grande quantidade de clientes. O envio de mais pacotes RTS ajuda a recuperar a rede de interferência ou colisões que podem ocorrer em uma rede ocupada, ou em uma rede de experimentação a interferência eletromagnética. 8. Suponha que dois ISPs fornecem acesso Wi-Fi em um determinado local, e que cada um deles opera seu próprio AP e tem seu próprio bloco de endereços IP. a. Suponha ainda mais que, por acidente, cada ISP configurou seu AP para operar no canal 11. O protocolo 802.11 falhará totalmente nessa situação? Discuta o que acontece quando duas estações, cada uma associada com um ISP diferente, tentam transmitir ao mesmo tempo. Dois APs tem diferentes endereços SSIDs e MAC. A estação sem fio chegando ao café sera associada com um desses SSIDs (isto é, um dos APs). Depois da associação há um enlace virtual entre a nova estação e o AP. suponha que a nova estação se associe com o AP1. quando essa nova estação envia um quadro, este será endereçado a AP1. embora, AP2 receba o quadro, este não processa o quadro porque este não está endereçado a ele. Assim, dois APs podem trabalhar em paralelo sobre o mesmo canal. Entretanto, dois ISPs dividirão a mesma largura de banda. Se a Estação sem fio em ISPs diferentes transmitem ao mesmo tempo, haverá uma colisão. Para o 802.11b, a taxa maxima de Transmissão agregada para os dois ISPs é de 11 Mbps. Universidade Federal Fluminense. Redes de Computadores 2 Prof. Flávio Luiz Seixas 04/09/2018 3ª Lista de Exercícios – Redes sem Fio e Redes Móveis Página 3 de 8 b. Agora suponha que um AP opera no canal 1 e outro no canal 11. Como você mudaria suas respostas? Agora, se duas estações móveis em diferentes ISPs (e também em canais diferentes) transmitirem ao mesmo tempo, não haverá uma colisão. Assim, a taxa de Transmissão máxima agregada para os dois ISPs será de 22 Mbps 802.11b. 9. Quais seriam as razões que os projetistas do CSMA/CA provavelmente tinham em mente para fazer uma estação não transmitir o segundo quadro de imediato, mesmo se o canal fosse percebido como ocioso? Para evitar monopolização de uma só estação. Tempo baixo mais suficiente para garantir que outra estação tenha chance de transmitir. 10. Suponha que uma estação 802.11b seja configurada para sempre reservar o canal com a sequência RTS/CTS. Imagine que essa estação de repente queira transmitir 1000 bytes de dados e que todas as outras estações estão ociosas nesse momento. Calcule o tempo requerido para transmitir o quadro e receber o reconhecimento como uma função de SIFS e DIFS, ignorando atraso de propagação e admitindo que não haja erros de bits. Admita um quadro sem dados tenha 32 bytes de comprimento. Universidade Federal Fluminense. Redes de Computadores 2 Prof. Flávio Luiz Seixas 04/09/2018 3ª Lista de Exercícios – Redes sem Fio e Redes Móveis Página 4 de 8 11. Considere o cenário mostrado na figura abaixo. Existem quatro nós sem fio, A, B, C e D. A cobertura de rádio dos quatro nós é mostrada pelas formas ovais mais escuras; todos os nós compartilham a mesma frequência. Quando A transmite, ele pode ser ouvido/recebido por B; quando B transmite, ele só pode ser ouvido/recebido por A e C; quando C transmite, B e D podem ouvir/receber de C; quando D transmite, somente C pode ouvir/receber de D. Suponha também, se A quer enviar para D, uma mensagem de A deve ser primeiro enviada a B, que então, envia a mensagem a C, e este para D. O tempo é dividido em intervalos, com um tempo de transmissão de mensagem de exatamente um intervalo (como um slotted Aloha, por exemplo). Durante um intervalo, um nó pode fazer uma das seguintes opções: (i) enviar uma mensagem, (ii) receber uma mensagem, (iii) permanecer silencioso. Se um nó ouvir duas ou mais transmissões simultâneas, ocorrerá uma colisão e nenhuma das mensagens transmitidas é recebida com sucesso. Pergunta-se: a. Qual é a taxa máxima a qual uma mensagem de dadospode ser transmitida de C para A, sabendo que não existem outras mensagens entre nenhuma outra dupla remetente/destinatária. 1 mensagem/2slots b. Suponha que A envie uma mensagem a B, e D envie uma mensagem a C. Qual é a taxa máxima combinada à qual as mensagens de dados podem fluir de A a B e de D a C? 2 mensagens/slot c. Considere agora que A envie uma mensagem a B, e C envie uma mensagem a D. Qual é a taxa máxima combinada à qual as mensagens de dados podem fluir de A a B e de C a D. 1 mensagem/slot Universidade Federal Fluminense. Redes de Computadores 2 Prof. Flávio Luiz Seixas 04/09/2018 3ª Lista de Exercícios – Redes sem Fio e Redes Móveis Página 5 de 8 d. Suponha agora que os enlaces sem fio sejam substituídos por enlaces cabeados. Repita as questões (a), (b) e (c). a- 1 mensagem/slot b- 1 mensagem/slot c- 2 mensagem/slot e. Considere que para cada mensagem de dados enviada do remetente ao destinatário, este envie de volta uma mensagem ACK para o remetente. Suponha também que cada mensagem ACK possua um intervalo. a -2 mensagem/3slot b- 2 mensagem/3slot c- 2 mensagem/3slot 12. Suponha que o correspondente da figura abaixo fosse móvel. Através de um desenho esquemático, enumere e apresente as etapas necessárias para rotear o datagrama do usuário móvel original até o correspondente (que agora é móvel). Mostre também a estrutura dos datagramas entre o usuário móvel original e o correspondente (agora móvel). Se o correspondente é móvel, então quaisquer datagramas destinados ao correspondente tem que passar pelo agente de origem do correspondente. O Universidade Federal Fluminense. Redes de Computadores 2 Prof. Flávio Luiz Seixas 04/09/2018 3ª Lista de Exercícios – Redes sem Fio e Redes Móveis Página 6 de 8 agente estrangeiro na A rede que está sendo visitada também precisaria estar envolvida, já que é esse agente estrangeiro que notifica o agente local do correspondente da localização do correspondente. Datagramas recebidos pelo agente de origem do correspondente precisariam ser encapsulados entre o agente domiciliar do correspondente e o agente estrangeiro. 13. Em IP móvel, que efeito terá a mobilidade sobre atrasos fim a fim de datagramas entre a fonte e o destino? Datagramas são enviados primeiramente para o agente nativo, sendo o retardo maior que se seguisse pelo caminho direto. Note que é possível, entretanto, que o atraso entre o correspondente e o móvel (isto é, se os datagramas não são roteados através do agente nativo) poderá ser menor que todos os atrasos entre o correspondente e o agente nativo e deste até o móvel. Este irá depender dos atrasos entre os vários percursos. Lembre que no roteamento indireto ainda há o atraso de encapsulamento e desencapsulamento. 14. Suponha que um usuário móvel visite as redes externas A, B e C, e que um correspondente inicie uma conexão com o usuário móvel enquanto este reside na rede externa A. Relacione a sequência de mensagens entre agentes externos e entre agentes externos e o agente nativo, enquanto o usuário passa da rede A para a rede B e para a rede C. Em seguida, suponha que não é executado encadeamento e que as mudanças no endereço administrado do usuário móvel devem ser notificadas explicitamente ao correspondente. Relacione a sequencia de mensagens que seria necessário trocar nesse segundo cenário. No encadeamento usando roteamento indireto através de um agente doméstico, os seguintes eventos acontecer: O nó móvel chega em A, A notifica o agente doméstico que o celular está agora visitando A e que os datagramas para o celular agora devem ser encaminhados para o cuidado especificado de endereço (COA) em A. O nó móvel move-se para B. O agente externo em B deve notificar o agente externo agente em A que o celular não é mais residente em A, mas na verdade é residente em B e tem o COA especificado em B. A partir de então, o agente estrangeiro em A encaminha datagramas recebidos que são endereçados ao COA do celular em A para o COA dos dispositivos móveis em B. O nó móvel é movido para C. O agente externo em C deve notificar o agente agente em B que o celular não é mais residente em B, mas na verdade é residente em C e tem o COA especificado em C. A partir de então, o agente estrangeiro em B encaminhará datagramas que recebe (do agente externo em A) que são endereçados ao COA do celular em B para o COA do celular em C. Universidade Federal Fluminense. Redes de Computadores 2 Prof. Flávio Luiz Seixas 04/09/2018 3ª Lista de Exercícios – Redes sem Fio e Redes Móveis Página 7 de 8 No caso de o encadeamento não ser usado, os seguintes eventos ocorreriam: O nó móvel chega em A, A notifica o agente doméstico que o celular está agora visitando A e que os datagramas para o celular agora devem ser encaminhados para o COA em A. O nó móvel move-se para B. O agente externo em B deve notificar o agente externo agente em A e o agente de casa que o celular não é mais residente em A, mas em fato é residente em B e tem o COA especificado em B. O agente estrangeiro pode remover seu estado sobre o celular, uma vez que não está mais em A. A partir de então, o O agente doméstico encaminhará os datagramas recebidos que são endereçados ao celular COA em B. O nó móvel é movido para C. O agente externo em C deve notificar o agente agente em B e o agente local que o celular não é mais residente em B, mas na verdade é residente em C e tem o COA especificado em C. O agente externo em B pode remover seu estado sobre o celular, uma vez que não está mais em B. A partir de então, o agente doméstico encaminhará os datagramas recebidos que são endereçados ao celular COA em C. Quando o celular ficar offline ou retornar à sua rede doméstica, o encaminhamento de datagramas estará mantido pelo agente externo em C e deve ser removido. Esta desmontagem também deve ser feita através de mensagens de sinalização. Note que o agente doméstico está sempre ciente do rede estrangeira atual do celular. No entanto, o correspondente ainda está desalertado da mobilidade do celular. 15. Considere dois nós móveis em uma rede externa que tem um agente externo. É possível que esses nós utilizem o mesmo endereço COA em IP móvel? Sim, acho que é possível usar o mesmo COA para dois nós móveis em uma rede estrangeira porque este COA está no agente extrangeiro. Uma vez que o agente desencapsula o datagrama desses dois dispositivos móveis e um dispositivo estrangeiro teria o endereço de destino separado desses dispositivos móveis. Por fim o endereço separado seria usado para enviar datagrama separadamente para seus destinos. 16. Quando discutimos como o VLR atualizava o HLR com informações sobre a localização corrente de usuários móveis, quais eram as vantagens e desvantagens de fornecer ao HLR o MSRN (Mobile Station Roaming Number) em vez do endereço do VLR? Os dados são providos de forma mais rápida no HLR com o MSRN. O VLR não precisa ficar sendo atualizado no HLR. Universidade Federal Fluminense. Redes de Computadores 2 Prof. Flávio Luiz Seixas 04/09/2018 3ª Lista de Exercícios – Redes sem Fio e Redes Móveis Página 8 de 8 Entretanto uma vez que o MSRN for modificado ele precisa ser atualizado em relação ao seu valor armazenado.