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Atividades de Redes de Computadores: Camada de rede
Entrega dia 2 de dezembro de 2020
Exerćıcio 1 Considere uma rede de circuitos virtuais (CV). Suponha que o número de um
CV seja um campo de 8 bits.
• Qual é o número máximo de circuitos virtuais que pode ser transportado por um
enlace?
• Suponha que o mesmo número de CV seja usado em cada enlace no caminho de um
CV e suponha que o nó N iniciador da comunicação seja responsável para determinar
o caminho e o número do CV no estabelecimento da conexão. Descreva como este nó
poderia determinar o número do CV no estabelecimento da conexão. É posśıvel haver
um número de CVs ativos em N menor do que o máximo e, mesmo assim, não haver
nenhum número de CV livre num determinado instante?
• Suponha agora que sejam permitidos números diferentes de CVs em cada enlace ao
longo do caminho de um CV. Durante o estabelecimento da conexão, após a deter-
minação de um caminho fim a fim, descreva como os enlaces podem escolher seus
números de CVs e configurar suas tabelas de repasse de uma maneira descentralizada,
sem depender de algum nó espećıfico.
Exerćıcio 2 Regra da correspondência do prefixo mais longo. Considere uma rede de
datagramas que usa endereços de hospedeiro de 32 bits. Suponha que um roteador tenha
quatro enlaces, numerados de 0 a 3, e que os pacotes têm de ser repassados para as interfaces
de enlaces desta forma:
Faixa de endereços de destino Interface de enlace
11100000 00000000 00000000 00000000
até 0
11100000 00111111 11111111 11111111
11100000 01000000 00000000 00000000
até 1
11100000 01000000 11111111 11111111
11100000 01000001 00000000 00000000
até 2
11100001 01111111 11111111 11111111
senão 3
• Porque 1110000 é o maior prefixo posśıvel para representar a faixa de endereços da
interface 2? Além das faixas de endereços das interface 0 e 1, este prefixo introduz
uma outra faixa de endereços incorretos para a interface 2. Determine o prefixo que
representa esta faixa.
• Deduz uma tabela de repasse que tenha cinco registros e que, usando a regra da
correspondência do prefixo mais longo, repasse pacotes para as interfaces de enlace
corretas.
• Escreva a tabela de repasse usando a notação a.b.c.d/x em vez da notação de cadeia
binária.
• Descreva como sua tabela de repasse determina a interface de enlace apropriada para
datagramas com os seguintes endereços:
11001000 10010001 01010001 01010101
11100001 01000000 11000011 00111100
11100001 10000000 00010001 01110111
11100000 00010000 11111111 11110000
11100000 01000000 11111111 11110000
Exerćıcio 3 Considere um roteador que interconecta três sub-redes: 1, 2 e 3. Suponha que
todas as interfaces de cada uma dessas três sub-redes tenha de ter o prefixo 223.1.17.0/24.
Suponha também que a sub-rede 1 tenha de suportar até 60 interfaces, a sub-rede 2 tenha
de suportar até 90 interfaces e a sub-rede 3, 12 interfaces. Dê três endereços de rede (da
forma a.b.c.d/x) que satisfaçam essas limitações.
Exerćıcio 4 Suponha que entre o hospedeiro de origem A e o hospedeiro destinatário B os
datagramas estejam limitados a 1.500 bytes (incluindo cabeçalho). Admitindo um cabeçalho
IP de 20 bytes, quantos datagramas seriam necessários para enviar um arquivo MP3 de 5
milhões de bytes? Explique como você obteve a resposta.
Exerćıcio 5 Considere uma rede local conectada a internet global por um roteador NAT.
Suponha que o ISP designe ao roteador o endereço 200.1.2.114 e que a faixa da rede local
seja 10.0.0.0/28.
• Quais endereços podem serem utilizados na rede local? Supondo que tenha 3 estações
na rede local, escolhe endereços para todas as interfaces da rede local. Apresente
brevemente os prinćıpios do protocolo NAT. Quais são as camadas nas quais este
protocolo atua? Justifique.
• Suponha que haja uma conexão TCP em curso num hospedeiro de rede local para um
servidor HTTP de número IP 186.1.2.27. Descrevem os cabeçalhos e suas alterações
pelo roteador NAT de uma mensagem indo do cliente na rede local para o servidor e
outra voltando para a estação.
Exerćıcio 6 Algoritmo de caminho mais curto de Dijkstra.
• Detalhe as hipóteses assumidas pelo algoritmo de caminho mais curto de Dijkstra. Por
que este algoritmo é dito de “estado de enlace”. Descreve as duas fases do algoritmo.
• Considere a rede da figura abaixo. Com os custos de enlace indicados, use o algoritmo
de Dijkstra para calcular o caminho mais curto de E para todos os nós da rede, ou
seja, mostre como o algoritmo funciona completando a tabela abaixo da figura. Nesta
tabela, o valor kX encontrado na coluna Y significa que o caminho do nó E até o nó Y
tem custo k passando por X. Uma vez a tabela preenchida, explique como o caminho
mais curto de E até G pode ser encontrado.
2
E
F
D
C
G
B
A
14
2
6
5
1
1
4
4
11
4
2
Etapa N A B C D F G
1 {E} ∞ ∞ 6E 2E 14E ∞
Exerćıcio 7 Apresente a equação de Bellman-Ford e descreve o passo a passo do algoritmo
de vetor de distância.
3