PEL/FEN Redes de Computadores 2011/1 Primeira Lista de Exerccios Prof. Marcelo Gonalves Rubinstein

1) Descreva os tipos de topologias utilizadas em redes de computadores, destacando suas principais vantagens e desvantagens. 2) Descreva os tipos de redes de computadores em funo da extenso geogrfica. 3) Descreva os tipos de tcnicas de comutao existentes, destacando suas principais vantagens e desvantagens. 4) Considere uma aplicao que transmita dados a uma taxa constante. Considere tambm que, quando essa aplicao comea, continuar em funcionamento por um perodo de tempo relativamente longo. Responda s seguintes perguntas, dando uma breve justificativa para suas respostas: (Kurose) a. O que seria mais apropriado para essa aplicao: uma rede de comutao de circuitos ou uma rede de comutao de pacotes? Por qu? b. Suponha que seja usada uma rede de comutao de pacotes e que o nico trfego dessa rede venha de aplicaes como a descrita anteriormente. Alm disso, admita que a soma das velocidades de dados da aplicao seja menor do que as capacidades de cada um dos enlaces. Ser necessrio controle de congestionamento? Por qu? 5) Explique o efeito do tamanho no tempo de transmisso de um pacote em uma rede de comutao de pacotes. 6) Suponha que voc queira enviar, urgentemente, 40 terabytes de dados de Boston para Los Angeles. Voc tem disponvel um enlace dedicado de 100 Mbps para transferncia de dados. Voc escolheria transmitir os dados por meio desse enlace ou usar o servio de entrega 24 horas FedEx? Explique. (Kurose) 7) Cite as diferenas entre datagrama e circuito virtual, destacando suas principais vantagens e desvantagens. 8) Descreva os conceitos de entidade, servio, interface e protocolo. Apresente tambm os conceitos de PDU, SDU e PCI. 9) Um sistema tem uma hierarquia de protocolos com n camadas. As aplicaes geram mensagens com M octetos de comprimento. Em cada uma dessas camadas,

acrescentado um cabealho com h octetos. Que frao da largura de banda da rede preenchida pelos cabealhos? (Baseada no Tanenbaum) 10) Descreva as principais funes de cada camada do modelo OSI. 11) Descreva as principais funes de cada camada do modelo TCP/IP. 12) Descreva as principais funes de cada camada do modelo hbrido. 13) Descreva os tipos de arquiteturas da aplicao utilizados em redes de computadores. 14) Descreva como realizada a comunicao entre processos na Internet. 15) Cite os principais requisitos da transmisso da mdia udio. 16) Descreva sucintamente o padro de compactao de udio MP3. 17) Um CD armazena 650 MB de dados. A compactao usada em CDs convencionais (de udio)? Explique seu raciocnio? (Tanenbaum) 18) Descreva sucintamente o padro de compactao de imagens JPEG. 19) Descreva sucintamente o padro de compactao de vdeo MPEG. 20) Um erro de 1 bit em um quadro MPEG pode afetar outros quadros alm daquele no qual o erro ocorre? Explique sua resposta. (Tanenbaum) 21) Descreva sucintamente o funcionamento do sistema de nomes de domnio da Internet. 22) O DNS utiliza o UDP em vez do TCP. Se um pacote DNS for perdido, no haver nenhuma recuperao automtica. Isso causar um problema? Em caso afirmativo, como ele ser resolvido? (Tanenbaum) 23) Descreva sucintamente o funcionamento do protocolo de transferncia de arquivos FTP. 24) Descreva sucintamente o funcionamento do sistema de correio eletrnico da Internet. 25) Alguns sistemas de correio eletrnico aceitam um campo de cabealho Content Return:. Esse campo especifica se o corpo da mensagem deve ser retornado caso no seja entregue. Esse campo pertence ao envelope ou ao cabealho? (Tanenbaum) 26) Descreva sucintamente o funcionamento da Web. 27) Suponha que voc clique com seu browser Web sobre um ponteiro para obter uma pgina Web e que o endereo IP para o URL associado no esteja no cache de seu hospedeiro local. Portanto, ser necessria uma consulta ao DNS para obter o endereo IP. Considere que n servidores DNS sejam visitados antes que seu hospedeiro receba o endereo IP do DNS; as visitas sucessivas incorrem em um RTT de RTT1, ..., RTTn. Suponha ainda que a pgina Web associada ao ponteiro contenha exatamente um objeto que consiste em uma pequena quantidade de texto HTML. Seja

RTT0 o RTT entre o hospedeiro local e o servidor que contm o objeto. Admitindo que o tempo de transmisso do objeto seja zero, quanto tempo passar desde que o cliente clica o ponteiro at que receba o objeto? (Kurose) 28) O cabealho If-Modified-Since pode ser usado para verificar se uma pgina guardada no cache ainda vlida. Podem ser feitas solicitaes de pginas contendo imagens, sons, vdeos e assim por diante, bem como HTML. Voc imagina que a eficincia dessa tcnica melhor ou pior para imagens JPEG, em comparao com o HTML? (Tanenbaum) 29) Por que no caso do udio de fluxo, utiliza-se buffer para armazenar o udio antes do incio da reproduo? 30) O buffer de recebimento TCP e o buffer cliente do transdutor so a mesma coisa? Se no so, como eles interagem? (Kurose) 31) Suponha que Bob tenha entrado no BitTorrent, mas ele no quer fazer o upload de nenhum dado para qualquer outro par (denominado carona). (Kurose) a. Bob alega que consegue receber uma cpia completa do arquivo compartilhado pelo grupo. A alegao de Bob possvel? Por que? b. Bob alega que ele pode pegar carona de um modo mais eficiente usando um conjunto de diversos computadores (com endereos IP distintos) no laboratrio de informtica de seu departamento. Como ele pode fazer isso? 32) Cite as principais caractersticas do protocolo UDP. 33) Por que o UDP existe? No teria sido suficiente deixar que os processos dos usurios enviassem pacotes IP brutos? (Tanenbaum) 34) Cite as principais caractersticas do protocolo RTP. 35) Considere uma sesso RTP com quatro usurios, todos eles enviando e recebendo pacotes RTP para o mesmo endereo multicast. Cada usurio envia vdeo a 100 kbps. (Kurose) a. O RTCP limitar seu trfego a qual taxa? b. Quanta largura de banda RTCP ser alocada a um determinado receptor? c. Quanta largura de banda RTCP ser alocada a um determinado remetente? 36) No protocolo rdt3.0, os pacotes ACK que fluem do destinatrio ao remetente no tm nmeros de sequncia (embora tenham um campo de ACK que contm o nmero de sequncia do pacote que esto reconhecendo). Por que nossos pacotes ACK no requerem nmeros de sequncia? (Kurose)

37) Elabore a FSM para o lado destinatrio do protocolo rdt3.0. (Kurose) 38) Elabore um diagrama de mensagens para a operao do protocolo rdt3.0 quando pacotes de dados e de reconhecimentos esto truncados. Seu diagrama deve ser semelhante ao usado na Figura 3.16. (Kurose) 39) Considere um protocolo de transferncia confivel de dados que use somente reconhecimentos negativos. Suponha que o remetente envie dados com pouca frequncia. Um protocolo que utiliza somente NAKs seria prefervel a um protocolo que utiliza ACKs? Por qu? Agora suponha que o remetente tenha uma grande quantidade de dados a enviar e que a conexo fim-a-fim sofra poucas perdas. Nesse segundo caso, um protocolo que utilize somente NAKs seria prefervel a um protocolo que utilize ACKs? Por qu? (Kurose) 40) Responda verdadeiro ou falso s seguintes perguntas e justifique resumidamente sua resposta: (Kurose) a. Com o protocolo SR, possvel o remetente receber um ACK para um pacote que caia fora de sua janela corrente? b. Com o GBN, possvel o remetente receber um ACK para um pacote que caia fora de sua janela corrente? c. O protocolo bit alternante o mesmo que o protocolo SR com janela do remetente e do destinatrio de tamanho 1. d. O protocolo bit alternante o mesmo que o protocolo GBN com janela do remetente e do destinatrio de tamanho 1. 41) Cite as principais caractersticas do protocolo TCP. 42) Explique o funcionamento da opo Window scale do TCP. 43) Considere a transferncia de um arquivo enorme de L octetos do hospedeiro A para o hospedeiro B. Suponha um MSS de 536 octetos. (Kurose) a. Qual o mximo valor de L tal que no sejam exauridos os nmeros de sequncia do protocolo TCP? Lembre-se que o campo do nmero de sequncia do protocolo TCP tem quatro octetos. b. Para o valor de L que obtiver em (a), descubra quanto tempo o hospedeiro A gasta para transmitir o arquivo. Admita que um total de 66 octetos de cabealho de transporte, de rede e de enlace de dados seja adicionado a cada segmento antes que o pacote resultante seja enviado por um enlace de 155 Mbps. Ignore o controle de fluxo e o controle de congestionamento do

protocolo TCP, de modo que o hospedeiro A possa enviar os segmentos um atrs do outro e continuamente. 44) Os hospedeiros A e B esto diretamente conectados atravs de um enlace de 100 Mbps. Existe uma conexo TCP entre os dois hospedeiros e o hospedeiro A est enviando a B um arquivo enorme por meio dessa conexo. O hospedeiro A pode enviar seus dados da aplicao para o socket TCP a uma taxa que chega a 120 Mbps, mas o hospedeiro B pode ler o buffer de recebimento TCP a uma taxa de 60 Mbps. Descreva o efeito do controle de fluxo do TCP. (Kurose) 45) Considere o procedimento TCP para estimar RTT. Suponha que = 0,1. Seja SampleRTT1, a amostra mais recente de RTT, SampleRTT2, a seguinte amostra mais recente de RTT etc. (Kurose) a. Para uma dada conexo TCP, suponha que quatro reconhecimentos foram devolvidos com as amostras RTT correspondentes SampleRTT4, SampleRTT3, SampleRTT2 e SampleRTT1. Expresse EstimatedRTT em termos de quatro amostras RTT. b. Generalize sua frmula para n amostras de RTTs. c. Para a frmula em (b.), considere n tendendo ao infinito. Comente por que esse procedimento de mdia denominado mdia mvel exponencial. 46) Na Seo 3.5.4 vimos que o TCP espera at receber trs ACKs duplicados antes de realizar uma retransmisso rpida. Na sua opinio, por que os projetistas do TCP preferiram no realizar uma retransmisso rpida aps ser recebido o primeiro ACK duplicado para um segmento? (Kurose) 47) Apresente as diferenas entre os flavors TCP Tahoe e Reno. 48) Na Seo 3.5.4 discutimos a duplicao do intervalo de temporizao aps um evento de esgotamento de temporizao. Esse mecanismo uma forma de controle de congestionamento. Por que o TCP precisa de um mecanismo de controle de congestionamento que utiliza janelas alm desse mecanismo de duplicao do intervalo de esgotamento de temporizao? (Kurose)