1.5 Exercícios01) Quantos fios são necessários para uma transmissão half-duplex?O controle das transmissões no modo Half-duplex usa dois fios e é efetivado pelo CSMA/CD, onde é possível realizar apenas uma transmissão por vez, enviando ou recebendo dados, mas não as duas coisas simultaneamente. Este modo de funcionamento é herança das redes 10BASE-2 e das redes com hubs burros, onde todas as estações são ligadas ao mesmo cabo e apenas uma pode transmitir de cada vez, com a possibilidade de ocorrerem colisões. Os mesmos fios são usados tanto para a transmissão quanto para a recepção de dados, caracteriza uma ligação na qual os dados circulam num sentido ou no outro, mas não os dois simultaneamente. Assim, com este tipo de ligação, cada extremidade da ligação emite por sua vez. Este tipo de ligação permite ter uma ligação bidirectiva que utiliza a capacidade total da linha. 02) O que é uma transmissão sincrona e transmissão assincrona? Dê exemplos de onde elas são utilizadas.Transmissão SíncronaO modo de transmissão síncrono é uma maneira de transmitir bits de forma que estes possam ser recebidos adequadamente pelo destinatário. No entanto, para que a informação enviada seja corretamente interpretada, o receptor deve conhecer a priori os instantes que separam os bits dentro do caractere[GIO 86].Neste modo de transmissão, o receptor e o transmissor estão sincronizados quase que permanentemente (podem ocorrer perdas de sincronismo durante a transmissão). O receptor conhencendo os intervalos de tempo representativos dos bits, identifica a seqüência de bits transmitida, fazendo uma amostragem do sinal recebido em intervalos regulares de T segundos. Essa temporização básica corresponde à onda de relógio (clock) de período T segundos que estabelece a taxa ou velocidade de transmissão 1/T, expressa normalmente em bits por segundo (bps)[GIO 86].Para que ocorra a sincronização e esta amostragem possa ser feita nos instantes apropriados (mesma cadência de emissão dos bits), ocorre o envio de uma configuração de bits de sincronização no inicio do bloco a ser transmitido. Contudo, se o bloco é muito extenso, algumas máquinas costumam ressincronizar seus osciladores, enviando, no interior do bloco, caracteres de sincronização, principalmente em mensagens muito longas. Este caracter deve ser precisamente diferenciado dos demais para não haver ressincronização em momento errado [TAR XX]. Neste sentido são utilizadas técnicas de transparência.Deve-se observar que o modo de transmissão sincrono é mais utilizado quando as máquinas usadas transmitem sua informação continuamente na linha, oferecendo uma utilização mais eficiente desta linha [TAR 82]. Neste modo, os bits de um caractere são seguidos imediatamente pelos próximos, não havendo delimitadores de caracter (start/stop bits) como na transmissão assíncrona. A montagem desses blocos de transmissão (com tamanho fixo ou variável) exige o uso de buffers para acumular as informações e armazená-las antes da transmissão ou na recepção. A partir das características apresentadas, podemos definir algumas vantagens e desvantagens do modo de transmissão sincrono:

Comunicação assíncrona: Na transmissão assíncrona admite-se que a referência de tempo de transmissor e receptor não é única, apenas próxima.Técnicas de codificação utilizadas Usualmente NRZO receptor utiliza um oscilador com uma freqüência n vezes maior que a freqüência do oscilador do transmissor. Detectado o início de uma recepção, a amostragem se fará depois de passados n/2 pulsos de relógio do receptor, fazendo com que a amostragem ocorra aproximadamente no meio doperíodo. O emissor e o receptor devem concordar sobre o número de bits por carácter, a duração de cada bit. O Receptor não sabe quando um carácter está vindo, pode espera indefinidamente, para garantir uma troca aceitável é enviado , um bit de início (start bit) antes do carácter , um ou mais bits de fim (stop bits) depois do carácter. Durante o tempo em que nenhum carácter é transmitido, a linha fica no estado de repouso (idle) e o nível de tensão permanece em -15V, ie., equivalente ao nível lógico 1 do stop bit.

03) Dê um exemplo onde você utilizaria um roteador, explique porque você não utilizaria um hub na mesma situação.04) Sua empresa faculdade utiliza cabeamento por trançado? Qual a categoria utilizada explique o porquê. 05) O que é uma LAN?LAN é uma Rede de Área Local (RAL). Redes locais (LAN’s) são basicamente um grupo de computadores interconectados e opcionalmenteconectado a um servidor.Os usuários executam tarefas a partir de seus computadores. Entre as tarefas podemos destacar os bancode dados, planilhas e editores de texto. Normalmente temos um grupo destes usuários executando umaoperação no servidor.Os módulos mais importantes de uma rede local são:. Servidores. Workstations (Clientes/usuários). RecursosUma LAN consiste na interconexão entre vários computadores e periféricos que abrangem um ambiente de poucos quilômetros. Rede onde os computadores estão normalmente próximos uns aos outros. Os equipamentos compartilham recursos através da rede. Cada computador e dispositivo compartilhado são nós da rede. Está normalmente conectada graças a cabos de rede RJ45, mas com o auge da tecnologia WiFi, é cada vez mais comum ver LANs sem fios. As LAN são usadas nos ambientes de trabalho para poder comunicar-se com outros usuários da LAN e compartilhar documentação. Melhorando deste modo a eficiência da companhia.06) O que é uma WAN?Uma WAN é uma rede com grandes distâncias entre os equipamentos conectados. Conexões são realizadas via satélite, microondas, rede de telefonia, cabos ópticos, etc.WAN – Wide Area Network - Rede de alcance remoto Interligação de computadores geograficamente distantes. As WAN’S utilizam linhas de transmissão oferecidas por empresas de telecomunicações como a Embratel, e suas concessionárias.A necessidade de transmissão de dados entre computadores surgiu com os mainframes, bem antes do aparecimento dos PC’s. Com os PC’s houve um aumento da demanda por transmissão de dados a longa distância. Isto levou ao surgimento de diversos serviços de transmissão de dados (RENPAC, TRANSDATA, MINASPAC). Os serviços são geralmente de aluguel de linhas privadas (Leased lines) ou discadas (Switched) permitindo a utilização de diversos protocolos tais como SNA, PPP/TCP-IP, etc.As redes WAN’s estão passando por uma evolução muito grande com a aplicação de novas tecnologias de telecomunicações com a utilização de fibra ótica (Optical fiber). Novos padrões estão surgindo como a ATM ( Asynchronous Transfer Mode) que disponibiliza a transmissão de dados, som e imagem em uma única linha e em altíssima velocidade ( 300Mbps ou superior). A velocidade passa a ser determinada pelos equipamentos que processam as informações (Clientes/Servidores) e não do meio físico.A conecção entre os equipamentos geralmente e feita através de Modem’s de 33.6K ou 56K.07) Qual a unidade da largura de banda?A Largura de Banda é medida em bits e não em bytes, os quais determinam a medida de capacidade de um determinado meio de transmissão por uma certa unidade de tempo (8 bits = 1 byte). Todas as medidas de Largura de Banda são basicamente feitas em bits por segundo, ex.: Kbits/seg ou Mbits/seg. e em alguns caso também é relacionada a faixa de freqüências, para o caso da medida de largura de banda para sinais analógicos. 08) Qual a diferença de throughput e largura de banda (bandwidth)?A Largura de Banda ou Bandwidth (termo original em inglês) é a medida da capacidade de transmissão de um determinado meio, conexão ou rede, determinando a velocidade que os dados passam através de desta rede especifica. É a velocidademáxima possível para transferência de dados em uma rede ideal.Throughput (P) é a velocidade na transmissão de dados em uma rede real.

A velocidade real de uma rede (Throughput) é infelizmente bem inferior à largura de banda projetada. Alguns dos fatores que determinam o throughput throughput:Dispositivos de interconexão; Tipos de dados sendo transferidos; Topologias de rede; Número de usuários na rede; Computador do usuário; Computador servidor; Condições de energia.09) Uma empresa tinha uma rede local com hubs interligando suas estações utilizando cabos par trançado categoria 3 em todo o prédio. O dono da empresa solicitou ao gerente de informatica que melhorasse o desempenho da rede, para isto ele substituiu todos os hubs por switches Fastethernet. Depois deste projeto o gerente de informatica foi demitido, explique o porque e sugira uma solução melhor. 10) Um usuário está reclamando que a rede está lenta, ele copia um arquivo de 8,5 MBytes de uma estação para outra no mesmo seguimento Ethernet e isto está demorando 10 segundos. Ele tem razão em reclamar? Desconsideranado os atrasos entre pacotes qual o tempo teorico para transmitir este arquivo?11) Qual o tempo estimado necessário para transmitir um arquivo de 100 MBytes em um segmento FastEthernet?2.5 Exercícios Modelo OSI01) Qual a função de um protocolo de comunicação?Uma das funções dos protocolos é pegar nos dados que serão transmitidos pela rede, dividir em pequenos pedaços chamados pacotes, na qual dentro de cada pacote há informações de endereçamento que informam a origem e o destino do pacote. É através do protocolo que as fases de estabelecimento, controle, tráfego e encerramento, componentes da troca de informações são sistematizadas. É necessário o estabelecimento de padrões de Protocolos de Comunicação, o qual é composto pelas interfaces e meios de conexão entre os sistemas em nível físico (interface elétrica e mecânica) e em nível lógico (protocolo de acesso ao meio, protocolo de enlace, protocolo de rede, protocolo de transporte, protocolo de sessão e protocolo de aplicação). A utilização de um protocolo de comunicação baseado em normas ou padrões de aceitação geral (domínio público) vem a possibilitar a independência de um determinado aplicativo. O protocolo desempenha as seguintes funções:Endereçamento: especificação clara do ponto de destino da mensagem Numeração e sequencia: individualização de cada mensagem, através de número sequencial Estabelecimento da conexão: estabelecimento de um canal lógico fechado entre fonte e destino Confirmação de recepção: confirmação do destinatário, com ou sem erro, após cada segmento de mensagem Controlo de erro: detecção e correcção de erros Retransmissão: repetição da mensagem a cada recepção de mensagem Conversão de código: adequação do código às características do destinatário Controlo de fluxo: manutenção de fluxos compatíveis com os recursos disponíveis02) Explique o que é um modelo de camadas de protocolos?Tratam-se de descrições altamente detalhadas de todas as funções em uma determinada camada de comunicação. Entretanto, o protocolo não pode funcionar até que seja expresso em hardware e software. A conversão de um protocolo em hardware e software pode ser uma tarefa difícil, e, geralmente, vários projetistas têm dificuldade em levar os seus equipamentos a interagir sem nenhum empurrãozinho, especialmente nas fases iniciais da vida de um protocolo. Eventualmente, a implementação de um protocolo torna-se rotineira, mas é sempre aconselhável pedir informações sobre o teste de compatibilidade que foi realizado em uma nova parte do equipamento. Como ocorrem muitos problemas durante as tentativas de interconexão de dispositivos que estejam executando protocolos diferentes, várias organizações têm optado por sistemas abertos (conjuntos de hardware e software padronizados que, geralmente, podem ser aplicados em todo o setor, a fim de sanar as dificuldades de comunicação). O Modelo de Referência OSI foi usado como estratégia para o desenvolvimento de sistemas abertos, e alguns fornecedores projetaram novamente os conjuntos de protocolos existentes para torná-los mais compatíveis com o modelo OSI. Outros -- um bom exemplo é a comunidade TCP/IP -- argumentam que já possuem um conjunto de protocolos altamente funcional que, na verdade, são realmente abertos, se for levado em consideração que eles estão disponível para qualquer pessoa do setor

03) Um computador pode utilizar mais de uma pilha de protocolos ao mesmo tempo? Explique.

04) O que é um cabeçalho de protocolo?Constitue um protocolo de entendimento entre o cliente Browser e o servidor Web A principal função é transportar o sinal entre as placas de rede de cada computador com o mínimo de degradação possível.

05) Quais as diferenças entre uma comunicação com conexão de uma sem conexão?A comunicação orientada a conexões tem três fases. Na fase de estabelecimento, é feita uma solicitação para configurar uma conexão. Somente após essa fase ter sido concluída com sucesso, a fase de transferência de dados pode ser iniciada e os dados podem ser transportados. Em seguida, vem a fase de liberação. A comunicação sem conexões não tem essas fases. Ela simplesmente envia os dados.06) Por que utilizar protocolos em camadas?07) O que é uma negociação em termos de protocolos de rede? Dê um exemplo.08) Quais camadas OSI fazem controle de CRC ou checksum?09) Qual das camadas OSI quebra os dados em quadros?10) Qual das camadas OSI determinam qual rota usar entre sub redes?11) Qual o percentual de de overhead insedi do em uma trasmissão de quadros de 512 bytes em um sistema que implementa 4 camadas de protocolos, cada camada adiciona 2 bytes de cabeçalho ?12) Um computador com Linux utiliza codificação ASCI enquanto que um sitema com winNT utiliza codificação Unicode. Para a comunicação entre estes dois computadores será necessária a conversão entre as duas formas de representação por um protocolo, em qual camada OSI este protocolo se encaixa?13) O protocolo http encaixa se em qual camada do modelo OSI?3.3 Exercícios01) Quais os protocolos de camada de enlace de uma rede Ethernet?02) Quais os protocolos de camada física possíveis de serem utilizados com Ethernet?03) Como é calculado o CRC de um quadro? Pequise e explique o algoritmo.04) Use o comando arp para verificar a tabela ARP de uma estação. Apresente e explique o resultado?05) Existe uma razão para o endereço MAC ser único em todo o mundo? Poderia existir endereços MAC iguais?06) O que acontece se existirem dois endereços MAC iguais em um mesmo segmento de rede?07) O que é modo promiscuo?08) Quais as funções do protocolo LLC e seu formato de quadro?09) O que é uma colisão ?10) Como uma colisão é detectada e como é corrigida ?11) Como funciona o metodo de acesso CSMA/CD?As placas de rede Ethernet comunicam-se utilizando uma técnica denominada CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Colision Detection). CS (Carrier Sense) significa que sempre que um computador quiser enviar uma mensagem pelo cabo na rede, ele primeiro vai "ouví-lo" para saber se alguém mais enviou alguma mensagem, ou seja, irá verificar se outra estação está transmitindo no cabo. Se ele não ouvir nenhuma outra mensagem no cabo, o computador pressupõe que esteja livre para enviar a sua, ou seja, a placa de rede do computador só irá transmitir a mensagem quando o cabo estiver livre. MA (Multiple Access) significa que não existe nada que possa evitar que dois ou mais computadores tentem enviar uma mensagem ao mesmo tempo. CD (Colision Detection) significa que depois que a placa adaptadora envia uma mensagem na rede, ela verifica atentamente para ver se colidiu com outros dados na rede. As placas adaptadoras podem detectar essas colisões por causa do nível de sinal elétrico mais alto que as transmissões simultâneas produzem. Em seguida, todas as placas param de transmitir e cada uma determina um tempo de espera aleatório para poderem transmitir novamente.

O Ethernet apresenta uma taxa de transmissão de 10 megabits por segundo e uma separação máxima entre as estações de 2,8 quilômetros. 12) Por que não existe colisão no protocolo Token Ring?Token ring é um protocolo de redes que opera na camada física (ligação de dados) e de enlace do modelo OSI dependendo de sua aplicação. Usa um símbolo (em inglês, token), que consiste numa trama de três bytes, que circula numa topologia em anel em que as estações devem aguardar a sua recepção para transmitir. A transmissão dá-se durante uma pequena janela de tempo, e apenas por quem detém o token. Este protocolo foi descontinuado em detrimento de Ethernet e é utilizado atualmente apenas em infra-estruturas antigas O padrão Token Ring é um método de acesso controlado que utiliza um Token (bastão) para dar a permissão de transmissão. A topologia física utilizada por este tipo de rede é em forma de uma estrela, ou seja, várias estações conectadas em um disco dispositivo chamado HUB. Apesar desta topologia física, o anel (Ring) criado é lógico, ou seja, dentro do HUB, passando por todas as estações em um única sentido. O Token Ring permite velocidades de 4 ou 16 megabits por segundo. 13) Qual o percentual de de overhead insedido em uma rede Ethernet na transmissão de pacotes de dados de 100 bytes, 500 bytes, 1000 bytes ? O percentual é o mesmo para todos? Explique. 14) Por que se diz que um hub atua apenas na camada física?Sua principal função era implementar uma configuração em estrela. Os hubs atuais vão muito mais além da função de concentrador de cabos, eles possuem processadores possantes que executam diversos programas de gerenciamento eutilitários de rede, módulos com conectores de todos os tipos e até mesmo roteadores e pontes que controlam o tráfego na rede. 15) Quando se diz que um switch atua na camada de enlace o que isto significa?Trata-se de uma evolução do hub, com funções de pontes e roteadores e hardware especial que lhe confere baixo custo e alta eficiência. Ele possui barramentos internos comutáveis que permitem chavear conexões, tornando-o temporariamente dedicado a dois nós que podem assim usufruir toda capacidade do meio físico existente. Em outras palavras, o switch permite a troca de mensagens entre várias estações ao mesmo tempo e não apenas permite compartilhar um meio para isso, como acontece com o hub. Desta forma estações podem obter para si taxas efetivas de transmissão bem maiores do que as observadas anteriormente. O switch tornou-se necessário devido às demandas por maiores taxas de transmissão e melhor utilização dos meios físicos, aliados a evolução contínua da micro-eletrônica. A função dos switches e bridges é melhorar o desempenho da rede, reduzindo o tráfego e aumentando a largura de banda por segmento. Os switches possuem mais portas do que as bridges, possuem maiores velocidades e suportam mais funcionabilidades. Sua implementação é econômica, pois o cabeamento e os hardwares podem ser reaproveitados. Isso proporciona maior largura de banda para o cabeamento vertical, uplinks e servidores.16) O que o roteador roteia? a. Bits da camada 1 b. Quadros da camada 2 c. Pacotes da camada 3 d. Segmentos da camada 4