1.1) Explique porque o CSMA-CD não é usado em redes de satélites nem em redes de alta velocidade.

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1 1 a. Lista Redes II pg. 1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO REDES DE COMUNICAÇÕES 2 Prof. Flávio Alencar 1 a. LISTA (Assuntos: Infraestrutura TCP/IP parte 1; LANs IEEE802, PPP) 1.1) Explique porque o CSMA-CD não é usado em redes de satélites nem em redes de alta velocidade. 1.2) Ao considerar redes em anel, cite as vantagens e desvantagens de se retirar as mensagens pelo originador e pelo destinatário. 1.3) Considere uma rede de 300 m de comprimento máximo, propagação no meio de 0,8c e uma taxa de transmissão de 1 Gbps. Qual o comprimento mínimo da mensagem para se usar a técnica CSMA-CD? Considere B o número de bits por quadro, L a distância de propagação do quadro, v a velocidade de propagação no meio. Nestes termos vale a relação: RL B v 1.4) (Tanenbaum 1.2, 3 a. ed.) Em lugar de uma LAN, pode-se instalar um grande sistema de tempo compartilhado (time-sharing) com terminais para todos os usuários. Cite duas vantagens de um sistema cliente/servidor que utilize uma LAN. 1.5) Especifique as principais características e usos de: gateway; switch; repeater; router; bridge e hub. 1.6) A camada de enlace converte fluxos brutos de bits em quadros. Por que esta conversão é necessária? 1.7) a) Como uma estação pode detectar uma colisão? b) Explique como o CSMA/CD, usado pela Ethernet, trabalha. 1.8) Ethernets utilizam codificação Manchester. Supondo que os hosts compartilhando a Ethernet não estejam completamente sincronizados, por que isso permite que as colisões sejam detectadas logo depois de ocorrerem, sem esperar pelo CRC no final do pacote? 1.9) Ethernet originalmente oferecia uma taxa de transmissão de 10 Mbps, mas esta taxa é muito mais alta agora. Como isto é possível sem que se troque o formato do quadro, interfaces e regras de procedimento? Explique.

2 1 a. Lista Redes II pg ) Sejam A e B duas estações tentando transmitir em uma Ethernet. Cada uma possui uma fila uniforme de quadros prontos para enviar; os quadros de A serão numerados com A1, A2,..., e o mesmo acontece com os quadros de B. Considere que T = 51,2 s seja a unidade básica de recuo exponencial. Suponha que A e B tentem simultaneamente enviar o quadro 1, colidam e escolhem tempo de recuo de 0 x T e 1 x T, respectivamente, significando que A vence a corrida e transmite A1, enquanto B espera. No final dessa transmissão, B tentará retransmitir B1, enquanto A tentará transmitir A2. Essas primeiras tentativas colidirão, mas agora A recua por 0 x T e 1 x T, enquanto B recua por um tempo igual a um dentre 0 x T,..., e 3 x T. (a) Dê a probabilidade de que A vença essa segunda corrida de recuo imediatamente depois desta primeira colisão; ou seja, a primeira escolha de A para o tempo de recuo k x 51,2 é menor que a de B. (b) Suponha que A vença essa segunda corrida de recuo. A transmite A3, e quando terminar, A e B colidem novamente enquanto A tenta transmitir A4 e B tenta mais uma vez transmitir B1. Dê a probabilidade de que A vença esta terceira corrida de recuo imediatamente depois da primeira colisão. (c) Dê um limite inferior razoável para a probabilidade de que A vença todas as corridas de recuo restantes. (d) O que acontece então com o quadro B1? Este cenário é conhecido como efeito de captura da Ethernet. 1.11) Suponha que o algoritmo de transmissão Ethernet seja modificado da seguinte maneira: Depois de cada tentativa de transmissão bem-sucedida, um host espera por um ou mais tempos de slot antes de tentar transmitir novamente; caso contrário, ele recua normalmente. (a) Explique porque o efeito de captura do exercício anterior agora é muito menos provável. (b) Mostre como a estratégia anterior pode agora levar a um par de hosts capturando a Ethernet, alternando transmissões e bloqueando um terceiro. (c) Proponha uma técnica alternativa, por exemplo, modificando o recuo exponencial. Que aspectos do histórico de uma estação poderiam ser usados como parâmetros para o recuo modificado? 1.12) Por que não se pode usar apenas o endereço IP para computadores ligados na Internet, ou então, não se pode usar apenas o endereço físico? Se o fizesse, em um e noutro caso, simplificaria o problema de endereçamento. Por que não fazê-lo?

3 1 a. Lista Redes II pg ) Qual o tamanho do espaço de endereços de LAN? Qual o porquê deste tamanho? E o espaço de endereços do IPv4? Qual(Quais) o(s) problema(s) que levou(levaram) ao estabelecimento do Ipv6? 1.14) Suponha que os nós A, B e C estejam ligados seqüencialmente através de seus adaptadores à mesma LAN broadcast. Se A envia milhares de quadros para B, C irá processar estes quadros? O que acontece se A envia quadros com endereços broadcast de LAN? 1.15) Por que um pedido ARP é enviado dentro de um frame broadcast? Por que a resposta ARP é enviada dentro de um frame com um endereço específico de LAN? 1.16) Considere 3 LANs interligadas por 2 roteadores, como na figura abaixo. (a) Redesenhe o diagrama incluindo todos adaptadores; (b) Associe endereços IP a todas as interfaces. Para a LAN 1 use endereços da forma xxx; para LAN 2 endereços da forma xxx; para LAN3 endereços da forma xxx. (c) Designe endereços LAN (endereços MAC) para todos adaptadores; (d) Considere estar sendo enviado um datagrama IP do host A para o host F. Suponha todas as tabelas ARP estão atualizadas. Enumere todos os passos necessários para haver tal transferência. (e) Repita o item anterior, agora assumindo que a tabela ARP no host emissor está vazia (e as outras tabelas estão atualizadas). 1.17) Compare as estruturas de quadros de 10BaseT, 100BaseT e Gigabit Ethernet. 1.18) Confronte as tecnologias Token Bus, Ethernet e Token Ring. 1.19) Quais as diferenças do PPP para as tecnologias de LANs? Onde ele é usado? 1.20) Considere o formato PPP dado em sala. (a) Em que camada ele é preparado? (b) Explique sucintamente cada campo. 1.21) Descreva as fases do PPP.

4 1 a. Lista Redes II pg ) (Provão 2003 Computação) A figura a seguir mostra uma rede de computadores de uma empresa. Essa rede permite o acesso remoto a partir das residências dos funcionários. Verificou-se que a sub-rede SUN Solaris apresenta sobrecarga devido ao alto tráfego entre as estações, o que resulta em elevado índice de colisões. Dados / Informações Técnicas O protocolo empregado é o TCP/IP. O acesso por linha discada é realizado por meio da rede Windows a) Indique, justificando, o equipamento para interconexão de redes mais adequado para integrar à Internet o ambiente constituído pelas três sub-redes. (valor: 3,0 pontos) b) Apresente, justificando, a solução mais indicada para o problema de sobrecarga de tráfego na sub-rede SUN Solaris. (valor: 3,0 pontos) c) Indique o protocolo de linha discada para acessar a rede a partir das residências. Apresente três vantagens desse protocolo em relação ao SLIP Serial Line Internet Protocol. (valor: 4,0 pontos) 1.23) Considere a construção de uma rede CSMA/CD sendo executada a 1 Gbps através de um cabo de 1 Km sem repetidores. A velocidade do sinal no cabo é de Km/seg. Qual é o menor tamanho de quadro?

5 1 a. Lista Redes II pg ) a) Calcule o tempo total para transferir um arquivo de 1,5 MB se a banda é de 10 Mbps e pacotes de dados são enviados continuamente. Assuma RTT = 80 ms e um tamanho de pacote de 1 KB e um handshaking inicial de 2 RTT antes que o dado é enviado. b) Idem, mas após enviar cada pacote devemos esperar 1 RTT antes de enviar o próximo. c) Idem, mas link permite infinitamente transmissão rápida, porém limita banda tal que só 20 pacotes podem ser enviados por cada RTT. 1.25) Calcule a latência (do primeiro bit enviado ao último bit recebido) para os seguintes casos: a) Ethernet a 1 Gbps com um único switch do tipo store-and-forward e um tamanho de pacote de 5000 bits. Considere que cada enlace introduz um retardo de propagação de 10 s e que o switch começa a retransmitir imediatamente depois que terminar de receber o pacote. b) O mesmo que a), mas com três switches. c) O mesmo que b), mas considere que os switches implementam comutação cut-through : eles são capazes de começar a transmitir o pacote depois que os primeiros 128 bits tiverem sido recebidos. 1.26) Suponha que A, B e C façam sua primeira detecção de portadora, como parte de uma tentativa de transmitir, enquanto uma quarta estação D está transmitindo. Esboce uma linha de tempo mostrando uma sequência possível de transmissões, tentativas, colisões e escolhas de recuo exponencial. Sua linha de tempo também deverá atender aos seguintes critérios: (1) as tentativas de transmissão iniciais deverão estar na ordem A, B e C, mas as transmissões bem-sucedidas deverão estar na ordem C, B e A, e (2) deverá haver pelo menos quatro colisões. 1.27) Suponha que N estações Ethernet, todas tentando enviar ao mesmo tempo, exijam N/2 slots de tempo para descobrir quem transmite em seguida. Supondo que o tamanho de pacote médio seja de 5 slots de tempo, expresse a largura de banda disponível como uma função de N.