Introdução às Redes de Telecomunicações Licenciatura em Eng. Electrotécnica e de Computadores 25 de Junho de o Exame 2 o Semestre.

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1 Introdução às Redes de Telecomunicações Licenciatura em Eng. Electrotécnica e de Computadores 25 de Junho de o Exame 2 o Semestre Número: Nome: Duração: 2:30 horas O exame é sem consulta O exame deve ser resolvido nas folhas fornecidas O exame está dividido em duas partes Parte I 20 perguntas de escolha múltipla Para cada pergunta assinale a sua resposta com uma cruz Cada resposta certa vale +0.5 valores Cada resposta errada vale 0.25 valores Cada pergunta não respondida ou de resposta inválida vale 0 valores Não se precipite! 3 problemas Problema 1 vale 3.5 valores Problema 2 vale 3.5 valores Problema 3 vale 3 valores Justifique todas as respostas Parte II

2 Parte I 1. A estação A envia um ficheiro à estação B por um caminho que contém apenas um encaminhador intermédio. O ficheiro é constituído por três pacotes, cada com 1000 bits. O débito da ligação de A ao encaminhador é de 100 kbps e o débito da ligação do encaminhador a B é de 1 Mbps. O caminho não é atravessado por mais nenhum tráfego e os atrasos de propagação e de processamento são desprezáveis. Nestas circunstâncias, indique qual o atraso na entrega do ficheiro, desde o momento em que o primeiro bit é enviado por A até que o último bit é recebido em B. 31 ms 33 ms 40 ms 2. Relativamente a uma tecnologia de comutação por circuitos virtuais, indique a única das seguintes afirmações que é falsa. O cabeçalho dos pacotes é alterado em cada ligação ao longo do caminho percorrido pelo pacote A troca de pacotes de dados é precedida por sinalização de estabelecimento de circuito Os pacotes não sofrem atrasos em filas de espera 3. Após a chegada de um datagrama IP a uma estação, ou servidor, os dados da aplicação contidos no datagrama têm de ser entregues ao processo que executa a aplicação. Que parâmetros do datagrama IP é que são usados para realizar esta desmultiplexagem? Apenas o porto destino Apenas o porto destino e o endereço IP origem O porto destino, o porto origem, e endereço IP origem 4. Um servidor Web tem que responder a um pedido HTTP enviando um ficheiro HTML. O servidor usa o cabeçalho Transfer-Encoding: chunked. Indique a única das seguintes afirmações que é verdadeira. O servidor tem que saber o tamanho do ficheiro antes de o começar a enviar ao cliente Blocos (chunks) distintos do ficheiro podem ser enviados em mensagens HTTP distintas Blocos (chunks) distintos do ficheiro podem ser enviados em segmentos TCP distintos 5. Porque razão é que as extensões MIME ao SMTP, que permitem, entre outros, enviar imagens por , prevêem a codificação do corpo da mensagem antes do seu envio? Porque em SMTP o fim da mensagem é indicado com o padrão \r\n.\r\n Para controlo de erros Para tornar a transmissão dos dados mais eficiente 6. Qual das seguintes funções não é realizada pelo nível de transporte UDP? Fragmentação Multiplexagem Detecção de erros 7. A operação de um algoritmo de janela deslizante na camada de transporte pressupõe que o espaço para numeração dos segmentos é muito superior à dimensão da janela. Porque é que tem de ser assim? Porque a distância entre entidades pares da camada de transporte pode ser muito grande Porque o canal de comunicação entre entidades pares da camada de transporte pode não ser FIFO Porque a largura de banda entre entidades pares da camada de transporte pode variar ao longo do tempo

3 8. Um processo TCP origem envia três segmentos, S1, S2 e S3, que chegam ao processo TCP destino na ordem S1, S3, S2. À chegada do segmento Si o destino responde com o segmento ACKi. Sabendo que os segmentos Si têm 512 bytes de dados e que o número de sequência do primeiro segmento o segmento S1 é 5, indique os números de sequência dos ACKs ACK1 517; ACK2 1029; ACK ACK1 517; ACK2 517; ACK ACK1 517; ACK2 1541; ACK Relativamente à fase de prevenção da congestão ( congestion avoidance ) do TCP, indique a única das seguintes afirmações que é verdadeira. A janela de congestão aumenta de um segmento por cada ACK recebido A janela de congestão aumenta de um segmento quando o número de ACKs recebidos iguala o número de segmentos enviados na janela anterior A janela de congestão passa para metade 10. Considere uma rede conexa com N nós sobre a qual opera um protocolo de encaminhamento por vector-distância (algoritmo de Bellman-Ford distribuído). Inicialmente o algoritmo está estável, com todos os nós a saberem a distância que os separa de cada um dos outros nós da rede. A determinado instante, há uma ligação que vê o seu comprimento aumentar de 1 para 50. Assumindo que os nós trocam vectores de distância sincronamente, indique a única das seguintes afirmações que é verdadeira. O algoritmo estabiliza na primeira iteração. O algoritmo estabiliza nas primeiras N iterações O algoritmo pode não estabilizar nas primeiras N iterações 11. A que classe pertence o endereço IP ? A B C 12. Um encaminhador tem na sua tabela de expedição apenas as seguintes três entradas: ( /23, A); ( /22, B); ( /23, C). As letras A, B e C identificam interfaces dos encaminhadores. Por que interface é expedida um datagrama com endereço destino ? A B C 13. Qual das seguintes frases é que melhor caracteriza um túnel. Um caminho entre dois encaminhadores determinado pela camada IP A expedição entre dois encaminhadores de um datagrama IP encapsulado noutro datagrama IP Um caminho entre dois encaminhadores com largura de banda reservada 14. Considere um canal de acesso múltiplo que opera um protocolo ALOHA puro. A taxa de geração de pacotes, novos mais retransmissões, é dada por um processo de Poisson de parâmetro G pacotes por tempo de transmissão de pacote. Qual é a probabilidade de um pacote de teste ser enviado com sucesso? e -2G G e -2G G e -G

4 15. Considere a operação de um protocolo CSMA/CD numa rede de acesso múltiplo de débito 100 Mbps. A distância máxima entre dois nós da rede é 200 m, e podem existir no máximo 3 repetidores entre quaisquer dois nós da rede. A velocidade de propagação do sinal na rede é 200 m/µs e cada repetidor introduz um atraso igual a 20 bits. Qual dos seguintes valores para o tamanho da trama é o menor valor que garante um correcta operação do protocolo? 34 bytes 38 bytes 42 bytes 16. Um comutador Ethernet com ID 92 recebe quatro BPDUs, uma por cada um dos seus quatro portos. O conteúdo de uma BPDU é representado por um trio da forma [ID raíz].[distância até à raíz].[id do comutador]. As quatro BPDUs têm os seguintes conteúdos: ; ; ; Sabendo que o custo de cada ligação é unitário, pretende-se saber quais são os portos designados deste comutador. Os portos por onde recebe as BPDUs com conteúdos e Os portos por onde recebe as BPDUs com conteúdos e Apenas o porto por onde recebe a BPDU com conteúdo e Como sabe a norma IEEE para redes de área local sem fios especifica o protocolo CSMA/CA como método de acesso múltiplo. Qual a principal razão pela qual aquela norma não optou pelo protocolo CSMA/CD, tal como usado na Ethernet? Porque transmissores-receptores para comunicações sem fios não conseguem detectar colisões Por causa do problema dos nós escondidos Por causa do problema dos nós expostos 18. Relativamente a streaming de áudio e vídeo pela Internet, qual dos seguintes protocolos é que permite interactividade entre o utilizador e o servidor de conteúdos de áudio e vídeo. HTTP RTSP RTP 19. Considere streaming de vídeo pela Internet. Sabe-se que o atraso sofrido por um pacote, D, pode ser modelado por uma variável aleatória com a seguinte distribuição: Prob (D=50 ms)=0.5; Prob (D > d)= 0.5e -(d - 50) /50, para d em ms e d > 50 ms. Qual o valor mínimo para atraso de apresentação (playout) dos dados ao descodificador que garante que a fracção de pacotes descartados na recepção não excede 2.5% ( =1/(2e 3 ) ). 150 ms. 200 ms. 250 ms. 20. Considere uma linha de saída à qual chegam pacotes para transmissão, provenientes de dois fluxos distintos. Pretende-se comparar o atraso médio sofrido pelos pacotes quando a disciplina de serviço é FIFO com o atraso médio dos pacotes quando se realiza round-robin entre os dois fluxos. Qual das seguintes afirmações é que traduz esta comparação? O atraso médio dos pacotes é menor com uma disciplina de serviço FIFO O atraso médio dos pacotes é menor com uma disciplina round-robin O atraso médio é o mesmo com uma disciplina FIFO ou com uma disciplina round-robin

5 Parte II 1. Um utilizador da Web recupera uma página HTML de um servidor. Pretende-se estimar a atraso na recepção da página, desde o momento em que o browser inicia o estabelecimento da sessão TCP até que recebe a página na sua totalidade. Assume-se que: (i) A mensagem que contém o método GET segue juntamente com o terceiro segmento do estabelecimento da sessão TCP; (ii) os segmentos que contêm dados da página são todos de dimensão MSS, isto é, a página corresponde a um número inteiro de segmentos; (iii) a janela no servidor é apenas limitada pelo mecanismo de arranque lento, isto é, não há congestão e os buffers na emissão e na recepção são de dimensão ilimitada; (iv) despreza-se o tempo de transmissão de todos os segmentos, excepto os que contêm dados do ficheiro. A dimensão do ficheiro é F, o atraso de ida-e-volta é RTT, e o débito da ligação é R Para os parâmetros MSS = 128 bytes, F = 1536 bytes, RTT = 25 ms e R = 512 kbps, qual é o atraso na recepção da página se não houvesse arranque lento (nem prevenção da congestão)? [1] 1.2. Mantendo os parâmetros da alínea anterior, mas agora com arranque lento, apresente um diagrama espaçotempo, à escala, que ilustre a sequência de segmentos trocados até que a página seja recebida na sua totalidade pelo cliente. Qual o atraso na recepção do ficheiro? [1.5]

6 1.3. Para os novos parâmetros MSS = 128 bytes, F = 1536 bytes, RTT = 5 ms e R = 512 kbps, e tendo em linha de conta o arranque lento, apresente um diagrama espaço-tempo, à escala, que ilustre a sequência de segmentos trocados até que a página seja recebida na sua totalidade pelo browser, e diga qual é o atraso na recepção da página? [1]

7 A F 5 B D Considere a rede da figura em que o protocolo de encaminhamento é por estado-da-ligação Usando o algoritmo de Dijkstra, determine a distância do nó A a todos os outros nós da rede. Construa uma tabela que ilustre a evolução do algoritmo [1] C 1 6 E 2.2. Assumindo uma arquitectura TCP/IP, qual o valor mínimo do campo TTL que um datagrama enviado pelo nó A deve ter por forma a que seja entregue ao nó E [0.5]

8 2.3. Suponha que a determinado instante a ligação DC falha. Quantos LSPs é que vão ser transmitidos pela rede? [1] 2.4. Para uma rede genérica mas estável comente a veracidade da seguinte afirmação Num protocolo por estadoda-ligação, o caminho percorrido pelos pacotes com origem num nó A e destino num nó B é sempre o caminho mais curto de A para B calculado em A de acordo com o algoritmo de Dijkstra. [1] 3. Duas entidades pares da camada de ligação de dados utilizam, para detecção de erros, o algoritmo CRC com polinómio gerador G(x) = x 7 + x 3 + x Para o bloco de dados determine o bloco enviado para o canal. [1]

9 3.2. Dê um exemplo de uma rajada com 8 erros que não é detectada pelo algoritmo. [1] 3.3. Desenhe a estrutura de registo de deslocamento com re-alimentação para o cálculo do CRC. [1]

10 4. Folha adicional para resolução dos problemas