Lista VF – Redes II – IME – SE/8 – Prof. Sérgio Cardoso 1

IME – Seção de Engenharia de Computação – SE8 Redes de Computadores II Prof. Maj Cardoso Lista para VF

1. Compare e contraste os protocolos CSMA/CD e CSMA/CA

2. Suponha que os nós A e B estejam no mesmo segmento Ethernet de 10 Mbps e que o atraso de propagação entre os dois nós seja de 225 tempos de bit. Suponha que o nó A comece a transmitir um quadro e que, antes de terminar, o nó B comece a transmitir um quadro. O nó A pode terminar de transmitir antes de detectar que B transmitiu? Por quê? Se a resposta for sim, então A acredita, incorretamente, que seu quadro foi transmitido com sucesso, sem nenhuma colisão. Dica: suponha que no tempo t=0 tempo de bit, A comece a transmitir um quadro. No pior dos casos, A transmitir um quadro de tamanho mínimo de 512 + 64 tempos de bit. Portanto, A terminaria de transmitir o quadro em t=512+64 tempos de bit. Então, a resposta será não, se o sinal de B chegar a antes do tempo t=512+64bits. No pior dos casos, quando o sinal de B chega a A?

3. Quais os objetivos de utilizar VLANs em um rede?

4. Como uma VLAN reduz o tráfego de rede?

5. Para fazer as VLANs funcionarem, são necessárias tabelas de configuração nos switches e nas pontes. E se as VLAN s da Figura (a) abaixo usarem hubs em vez de cabos multipontos? Os hubs também necessitam de tabelas de configuração? Por que ou por que não?

6. Na Figura abaixo, o switch no domínio final de tecnologia antiga do lado direito é um switch

que reconhece VLANs. Seria possível usar ali um switch de tecnologia antiga? Nesse caso, como isso funcionaria? Se não, por que não?

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7. Seis estações, de A até F, se comunicam usando o protocolo MACA. Seria possível duas transmissões ocorrerem simultaneamente? Explique sua resposta.

8. Suponha que uma LAN 802.11b de 11 Mbps esteja transmitindo quadros de 64 bytes em sequência por um canal de rádio com uma taxa de erros de bits igual a 10-7. Quantos quadros por segundo serão danificados em média?

9. Suponha que uma estação 802.11b seja configurada para sempre reservar o canal com a

sequencia RTS/CTS. Suponha que essa estação repentinamente 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.

10. Explique o problema do terminal escondido e terminal exposto. Como pode ser resolvido?

11. Quais são os requisitos básico para as LANs sem fio?

12. Qual é a diferença entre uma LAN sem fio de célula única e de células múltiplas?

13. Qual é o propósito do NAV?

14. Diferencie BSS e ESS.

15. Quais são os métodos de acesso utilizados nas WLANs? Explique.

16. Um grupo de N estações compartilha um canal ALOHA puro de 56 kbps. Cada estação

transmite em media um quadro de 1.000 bits a cada 100 s, mesmo que o anterior ainda não tenha sido enviado (as estações podem, por exemplo, armazenar em buffer os quadros enviados). Qual e o valor máximo de N?

17. Compare o retardo do ALOHA puro com o do slotted ALOHA com uma carga baixa. Qual

deles e menor? Explique sua resposta.

18. Dezenas de milhares de estações de reservas aéreas estão disputando o uso de um único canal slotted ALOHA. A estação média faz 18 solicitações/hora. Um slot tem 125μs. Qual é a carga total aproximada do canal?

19. Em uma rede CSMA/CD com taxa de dados de 10Mbps, constatou-se que o tamanho

mínimo do de um frame para a correta operação do processo de detecção de colisões é

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512bits. Qual deveria ser o tamanho mínimo do frame se aumentássemos a taxa de dados para 100 Mbps, 1Gbps e 10Gbps?

20. Um prédio comercial de sete andares tem 15 escritórios adjacentes por andar. Cada

escritório contem uma tomada (um soquete) para um terminal na parede frontal. Dessa forma, as tomadas formam uma grade retangular em um plano vertical, com uma distancia de 4m entre as tomadas, tanto no sentido horizontal quanto no vertical. Partindo do principio de que e possível passar um cabo linear entre qualquer par de tomadas, seja no sentido horizontal, vertical ou diagonal, quantos metros de cabo seriam necessários para conectar todas as tomadas usando:

a. uma configuração em estrela com um único roteador no centro? b. uma LAN 802.3?

21. Qual é a relação entre um switch e uma bridge?

22. Qual a diferença entre os endereços unicast, multicast e broadcast?

23. Quais são as vantagens em dividir uma LAN Ethernet com uma bridge?

24. Uma subcamada MAC Ethernet recebe 42 bytes de dados da camada superior. Quantos

bytes de preenchimento (padding) devem ser acrescentados aos dados?

25. Uma subcamada MAC Ethernet recebe 1510 bytes de dados da camada superior. Os dados podem ser encapsulados em um frame? Em caso negativo, quantos frames precisam ser enviados? Qual é o tamanho de dados em cada frame?

26. Qual é a proporção de dados úteis em relação ao pacote inteiro para o menor frame

Ethernet? E para o maior frame?

27. Suponha que o comprimento de um cabo 10Base5 seja de 2.500m. Se a velocidade de propagação de um cabo coaxial grosso for de 200.000 Km/s, quanto tempo leva para um bit trafegar do início até o final da rede? Suponha que haja um retardo de 10 μs no equipamento.

28. Uma LAN CSMA/CD de 10 Mbps (nao 802.3) com a extensão de 1 km tem uma velocidade

de propagação de 200 m/ s. Não são permitidos repetidores nesse sistema. Os quadros de dados tem 256 bits, incluindo 32 bits de cabeçalho, totais de verificação e outras formas de overhead. O primeiro slot de bits depois de uma transmissão bem-sucedida e reservado para o receptor capturar o canal com o objetivo de enviar um quadro de confirmação de 32 bits. Qual será a taxa de dados efetiva, excluindo o overhead, se partirmos do principio de que não ha colisões?

29. Duas estações CSMA/CD estão tentando transmitir arquivos longos (de vários quadros).

Depois que cada quadro e enviado, elas disputam o canal usando algoritmo de recuo binário exponencial. Qual e a probabilidade de a disputa terminar na rodada de numero k, e qual e o numero médio de rodadas por período de disputa?

30. Considere a construção de uma rede CSMA/CD que funciona a 1 Gbps sobre um cabo de

1 km, sem repetidores. A velocidade do sinal no cabo e 200.000 km/s. Qual e o tamanho mínimo de quadro?

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31. Um pacote IP a ser transmitido por uma rede Ethernet tem 60 bytes de comprimento, incluindo todos os seus cabeçalhos. Se o LLC nao estiver em uso, será necessário utilizar preenchimento no quadro Ethernet? Em caso afirmativo, de quantos bytes?

32. Os quadros Ethernet devem ter pelo menos 64 bytes para garantir que o transmissor ainda

estará ativo na eventualidade de ocorrer uma colisão na extremidade remota do cabo. O tamanho mínimo de quadro nas redes com cabeamento Fast Ethernet também e de 64 bytes, mas esse cabeamento é capaz de transportar o mesmo numero de bits com uma velocidade 10 vezes maior. Como e possível manter o mesmo tamanho mínimo de quadro?

33. Alguns livros citam o tamanho máximo de um quadro Ethernet como 1518 bytes em vez de

1500 bytes. Eles estão errados? Explique sua resposta.

34. A especificação 1000Base-SX estabelece que o clock deverá funcionar a 1250 MHz, embora a Ethernet de gigabit só deva entregar 1 Gbps. Essa velocidade mais alta tem a finalidade de oferecer uma margem extra de segurança? Se não, o que está acontecendo?

35. Quantos quadros por segundo a Ethernet de gigabit podem manipular? Pense

cuidadosamente e leve em conta todos os casos relevantes. Sugestão: O fato de ela ser uma Ethernet de gigabit é importante.

36. Um switch projetado para uso com Fast Ethernet tem um backplane que pode mover

10Gbps. Quantos quadros/s ele pode tratar no pior caso?

37. A codificação de caracteres a seguir é usada em um protocolo de enlace de dados: A: 01000111; B: 11100011; FLAG: 01111110; ESC: 11100000 Mostre a sequência de bits transmitida (em binário) para o quadro de quatro caracteres: A B ESC FLAG quando é utilizado cada um dos métodos de enquadramento a seguir: (a)Contagem de caracteres. (b)Bytes de flag com inserção de bytes. (c) Bytes de flag no início e no fim, com inserção de bits.

38. O fragmento de dados a seguir ocorre no meio de um fluxo de dados para o qual é usado o algoritmo de inserção de bytes descrito no texto: A B ESC C ESC FLAG FLAG D. Qual será a saída após a inserção?

39. Um de seus colegas assinalou que é um desperdício encerrar cada quadro comum byte de

flag e depois iniciar o próximo quadro com um segundo byte de flag. Um único byte de flag também poderia servir, e um byte economizado é um byte ganho. Você concorda?

40. Um string de bits, 0111101111101111110, precisa ser transmitido na camada de enlace de

dados. Qual é o string realmente transmitido após a inserção de bits?

41. Quando o recurso de inserção de bits é usado, é possível que a perda, a inserção ou a modificação de um único bit provoque um erro não detectado pelo total de verificação? Se não for possível, qual é o motivo? Se for possível, como isso é feito? O comprimento do total de verificação desempenha alguma função nesse caso?

42. Para proporcionar maior confiabilidade que a obtida com um único bit de paridade, um

esquema de codificação para detecção de erros utiliza um bit de paridade para verificar todos os bits de numeração ímpar e um segundo bit de paridade para todos os bits de numeração par . Qual é a distância de Hamming desse código?

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43. As mensagens de dezesseis bits são transmitidas com o uso de um código de Hamming. Quantos bits de verificação são necessários para assegurar que o receptor poderá detectar e corrigir erros de um único bit? Mostre o padrão de bits transmitido no caso da mensagem 1101001100110101. Suponha que seja usada a paridade parno código de Hamming.

44. Um byte de 8 bits com valor binário 10101111 deve ser codificado com a utilização de um

código de Hamming de paridade par . Qual é o valor binário depois da codificação?

45. Um código de Hamming de 12 bits cujo valor hexadecimal é 0xE4F chega a um receptor . Qual era o valor original em hexadecimal? Suponha que não exista mais de 1bit com erro.

46. Uma forma de detectar erros é transmitir dados como um bloco de n linhas com k bits por linha e acrescentar bits de paridade a cada linha e a cada coluna. O canto inferior direito é um bit de paridade que verifica sua linha e sua coluna. Esse esquema detectará todos os erros simples (isolados)? E os erros duplos? E os1 erros triplos?

47. Um fluxo de bits 10011101 é transmitido com a utilização do método de CRC padrão

descrito no texto. O polinômio gerador é x3 + 1. Mostre o string de bit real transmitido.

48. Os protocolos de enlace de dados quase sempre colocam o CRC em um final, em vez de inseri-lo no cabeçalho. Por quê?

49. Um canal tem uma taxa de bits de 4 kbps e um retardo de propagação de 20 ms. Para que faixa de variação de tamanhos de quadros a técnica stop-and-wait proporciona uma eficiência de pelo menos 50%?

50. Um tronco T1 (taxa 1,544 Mbps) com o comprimento de 3.000 km é utilizado para transmitir quadros de 64 bytes usando o protocolo 5 (ver livro do Tanenbaum). Se a velocidade de propagação for de 6 s/km, quantos bits deverão ter os números de sequência?

51. No protocolo 3 (ver livro do Tanenbaum), é possível que o transmissor inicialize o timer

quando ele já estiver funcionando? Nesse caso, como isso poderia acontecer? Se não, por que é impossível?

52. Imagine que um protocolo de janela deslizante utilize tantos bits para números de sequência, que nunca ocorra sobreposição. Que relações devem ser mantidas entre as quatro bordas da janela e o tamanho da janela, que é constante e idêntica para o transmissor e o receptor?

53. Imagine que você esteja desenvolvendo o software da camada de enlace de dados para uma linha utilizada no envio, mas não na recepção de dados. A outra extremidade da conexão utiliza o HDLC, com um número de sequência de 3 bits e um tamanho de janela de sete quadros. Você gostaria de armazenar em buffer tantos quadros fora de seqüência quanto fosse possível, a fim de melhorara eficiência, mas não tem permissão para modificar o software no lado do transmissor . E possível ter uma janela receptora maior que um, e ainda assim garantir que o protocolo nunca falhará? Nesse caso, qual será a maior janela que poderá ser utilizada com segurança?

54. Quadros de 1.000 bits são enviados por um canal de 1 Mbps usando um satélite geoestacionário cujo tempo de propagação a partir da T erra é 270 ms. As confirmações são sempre transportadas por piggyback em quadros de dados. Os cabeçalhos são muito

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curtos. São utilizados números de sequência de 3 bits. Qual é a utilização máxima do canal que é possível alcançar para:

(a) Stop-and-wait. (b) Protocolo 5. (c) Protocolo 6.

55. Considere um canal de satélite de 64 kbps livre de erros utilizado para enviar quadros de

dados de 512 bytes em um sentido, com confirmações muito curtas voltando no outro sentido. Qual é o throughput máximo para os tamanhosde1 janelas iguais a 1,7, 15 e 127? O tempo de propagação entre a Terra e o satélite é270 ms.

56. .Um cabo com 100 Km de comprimento funciona na taxa de dados T1. A velocidade de propagação no cabo é igual a 2/3 da velocidade da luz no vácuo. Quantos bits o cabo pode conter?

57. O PPP se baseia intimamente no HDLC, que utiliza a técnica de inserção de bits para

evitar que bytes de flag acidentais na carga útil causem confusão. Cite pelo menos um motivo pelo qual o PPP utiliza a inserção de bytes e não a inserção de bits.

58. Qual é o overhead mínimo para o envio de um pacote IP usando o PPP? Leve em consideração apenas o overhead introduzido pelo próprio PPP, e não o overhead do cabeçalho IP.

59. Muitas empresas adotam a política de manter dois (ou mais) roteadores para conectar a empresa à Internet, a fim de proporcionar alguma redundância no caso de um deles ficar inativo. Essa política ainda será possível com a NAT? Explique sua resposta.

60. Você acabou de explicar o que é um protocolo ARP a um amigo. No final, ele diz: "Entendi. Como o ARP fornece um serviço à camada de rede, isso significa que ele faz parte da camada de enlace de dados." O que você diz a ele?

61. O ARP e o RARP mapeiam endereços de um espaço para outro. Nesse sentido, eles são iguais. No entanto, eles apresentam diferenças fundamentais ao serem implementados. Quais são as principais diferenças entre eles?

62. Por que uma pesquisa ARP é enviada dentro de um quadro broadcast? Por que uma resposta ARP é enviada dentro de um quadro com o endereço MAC de destino específico?

63. O IPv6 utiliza endereços de 16 bytes. Se um bloco de 1 milhão de endereços for alocado a cada picossegundo, qual será a duração desses endereços?

64. O campo Protocol usado no cabeçalho do IPv4 não é encontrado no cabeçalho fixo do

IPv6. Por quê?

65. Quando o protocolo IPv6 é introduzido, o protocolo ARP tem de ser alterado? Se houver necessidade de mudanças, elas serão conceituais ou técnicas?