Introdução às Redes de Telecomunicações Licenciatura em Eng. Electrotécnica e de Computadores 23 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 23 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 O número e o nome do aluno têm que ser preenchidos em ambas as partes do exame 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! Parte II 3 problemas Problema 1 vale 3.5 valores Problema 2 vale 3.5 valores Problema 3 vale 3 valores Justifique todas as respostas Comece por preencher o seu número e o seu nome!

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 quatro pacotes, cada com 500 bits. O débito da ligação de A ao encaminhador é de 1 Mbps e o débito da ligação do encaminhador a B é de 100 kbps. 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 ms 21 ms 21.5 ms 2. Qual dos protocolos de aplicação seguintes é que troca informação de controlo fora-de-banda (out-of-band)? HTTP FTP SMTP 3. Suponha que um browser tem guardado em cache um determinado objecto. O que é que é mais razoável ele fazer quando esse objecto é de novo solicitado? Apresentar o objecto que está guardado em cache Pedir de novo o envio do objecto Enviar um GET condicional ao servidor 4. Que tipo de registo DNS é que associa o nome de uma máquina ao seu endereço IP? Tipo NS Tipo A Tipo CNAME 5. Numa sessão TCP, qual a sequência porque são executadas as chamadas de sistema accept, connect e listen? listen depois accept depois connect listen depois connect depois accept accept depois listen depois connect 6. Qual o conjunto mínimo de parâmetros que caracteriza um socket UDP? Endereço IP destino e porto destino Endereço IP destino, porto origem e porto destino Endereço IP destino, endereço IP origem, porto origem e porto destino 7. Suponha que pretende desenhar um protocolo para transferência fiável de fluxos de bytes, tipo TCP. Este protocolo será implementado sobre redes com débito máximo igual a 100 Mbps e tempo máximo de vida de um pacote na rede igual a 60 s. Qual o número de bits que escolheria para o campo Janela Anunciada (AdvertisedWindow)?

3 8. Relativamente à estimação do atraso de ida-e-volta, RTT, durante uma sessão TCP e à determinação do atraso de retransmissão, indique a única afirmação verdadeira de entre as seguintes. A estimativa do RTT é uma média não-pesada das amostras mais recentes de RTT O atraso de retransmissão dos segmentos depende apenas da estimativa do RTT A amostra do RTT correspondente a um segmento que venha a ser retransmitido não é contabilizada na estimativa do RTT 9. Relativamente a um protocolo de encaminhamento estado-da-ligação indique a única afirmação verdadeira de entre as seguintes. Um protocolo de encaminhamento estado-da-ligação pode sofrer do problema da contagem para infinito Um protocolo de encaminhamento estado-da-ligação emprega, forçosamente, o algoritmo de Dijkstra para determinação de caminhos de menor custo Um encaminhador pode receber mais do que uma cópia de um dado LSP (Link State Packet) 10. Um encaminhador tem na sua tabela de expedição apenas as seguintes três entradas: ( /22, A); ( /21, B); ( /22, C). As letras A, B e C identificam interfaces dos encaminhadores. Por que interface é expedido um datagrama com endereço destino ? A B C 11. Qual dos mecanismos seguintes é que permite que as estações de uma rede com endereçamento privado acedam à Internet? NAT VPN DHCP 12. Uma estação X envia um datagrama a uma estação Y ao longo de um caminho com 18 saltos. Sete desses saltos formam um túnel IP. Sabendo que o datagrama sai de X com TTL igual a 31, qual o valor do TTL com que o datagrama chega a Y? Considere uma rede com 20 nós e 40 ligações. Utiliza-se expedição por caminho inverso (RPF). Quando um nó difunde um pacote, quantas cópias desse pacote é que são transmitidas, na totalidade, pelos nós da rede? Considere o envio de mensagens de uma estação X para uma estação Y ao longo de um caminho que compreende um comutador, B, seguido de um encaminhador, R. Os endereços IP e MAC da estação Y são IP.Y e MAC.Y, respectivamente; os endereços IP e MAC da interface de R mais próxima de X são IP.R e MAC.R, respectivamente; e o endereço MAC da interface do comutador mais próxima da estação X é MAC.B. Quais os endereços destino IP e MAC de uma trama que viaja no primeiro troço, de X a B? IP.Y e MAC.R IP.R e MAC.B IP.Y e MAC.B

4 15. Qual é o CRC da mensagem determinado com o polinómio gerador x 5 + x 4 + x + 1? Relativamente ao protocolo de acesso múltiplo CSMA/CA descrito na norma IEEE para redes sem fios, indique a única das afirmações seguintes que é verdadeira. O protocolo CSMA/CA é um protocolo de acesso aleatório O protocolo CSMA/CA detecta colisões durante a transmissão de tramas O protocolo CSMA/CA resolve o problema dos nós escondidos 17. Numa rede sem fios IEEE , o débito de transmissão é adaptado à qualidade do sinal electromagnético. Suponha que um ponto de acesso transmite alternadamente tramas com destino em cada uma de duas estações. O débito a que transmite para uma estação é 11 Mbps e o débito a que transmite para a outra é 1 Mbps. Sabendo que todas as tramas são do mesmo tamanho, qual o débito médio a que o ponto de acesso transmite? 6 Mbps Menor do que 6 Mbps mas maior do que 2 Mbps Menor ou igual a 2 Mbps 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. RSTP RTP HTTP 19. Uma aplicação de voz sobre a Internet suporta-se no protocolo RTP. A estação emissora envia pacotes RTP a intervalos de 20 unidades de tempo. Sabendo que a estação destino recebe, primeiro, um pacote RTP com número de sequência 56 e selo temporal (timestamp) igual a 300 e, posteriormente, um pacote RTP com número de sequência 58 e selo temporal 340 diga se entre estes dois pacotes houve ou não um período de silêncio. Sim, houve um período de silêncio Não, não houve um período de silêncio Os dados do problema não são suficientes para determinar se houve ou não um período de silêncio 20. Apenas uma das seguintes afirmações pode ser considerada verdadeira relativamente a um balde furado com ritmo de chegada de testemunhos ρ e capacidade do balde σ. Indique qual delas é. O número de bytes transmitidos num intervalo de tempo t é majorado por ρ t + σ Os atrasos médios dos pacotes, desde a entrada até à saída do sistema de balde furado, são majorados Os pacotes prioritários são servidos primeiro

5 Número: Nome: Parte II 1. Pretende-se estimar o atraso na recepção de um documento Web usando o protocolo HTTP. Sabemos que o atraso de ida-e-volta entre cliente e servidor é 18 ms, que o débito do caminho que une o cliente ao servidor é 512 kbps e que cada segmento TCP contém no máximo 256 Bytes de dados. Desprezam-se os tempos de transmissão dos segmentos que não contêm dados pertencentes ao documento Web. As respostas às alíneas seguintes devem ser ilustradas com digramas espaço-tempo Se o documento consistir em um único objecto base com 1024 Bytes, a memória de recepção TCP for ilimitada e o procedimento de arranque lento não estiver activo, determine o atraso na recepção do documento, desde o instante em que o cliente estabelece contacto com o servidor até que o documento é recebido na totalidade. [1] 1.2. Repita a alínea anterior para o caso em que a janela de congestão obedece ao mecanismo de arranque lento [Lembre-se que neste caso a janela de congestão aumenta de um segmento por cada ACK recebido.] [1.5]

6 1.3. Assuma, agora, que o documento Web contém uma imagem que é referenciada no objecto base. Essa imagem tem 2048 Bytes. Sabendo que a versão de HTTP usada é persistente e considerando o arranque lento, determine o atraso até à recepção do documento. [1]

7 2. Considere a rede da figura, na qual todas as ligações têm custo unitário e o protocolo de encaminhamento usado é por vector distância. Todos os encaminhadores arrancam no mesmo instante e a troca de mensagens de encaminhamento procede de forma síncrona, por iterações. R1 1 R2 1 1 R3 1 R4 R6 1 1 R Preencha as tabelas de expedição de R1, R2 e R3, tal como conhecidas por estes encaminhadores ao fim da segunda iteração. [1] R1 R2 R3 Dest. Prox. Enc. Custo Dest. Prox. Enc. Custo Dest. Prox. Enc. R2 R1 R1 R3 R3 R2 R4 R4 R4 R5 R5 R5 R6 R6 R6 Custo 2.2. Ao fim de que iteração é que as tabelas de expedição de todos os encaminhadores não sofrem mais alterações? [1] 2.3. Suponha que, depois do protocolo ter estabilizado, o encaminhador R3 vai a baixo, voltando acima pouco tempo depois. Quantas iterações é que são necessárias desde o instante em que R3 volta acima para que a sua tabela de expedição fique actualizada? [1]

8 3. Considere duas estações A e B em extremos opostos de uma rede Ethernet de débito 10 Mbps, diâmetro 800 m e velocidade de propagação no meio 2x10 8 m/s. Entre A e B existem dois repetidores cada um dos quais introduz um atraso de 20 bits. A estação A envia uma trama à estação B no instante t = 0 µs e a estação B envia uma trama à estação A no instante t = 5 µs. As tramas têm 1000 bits Em que instantes é que as estações A e B detectam a colisão das suas tramas? [0.5] 3.2. Qual a probabilidade de as tramas das estações A e B voltarem a colidir uma com a outra aquando da sua retransmissão? [0.5]

9 3.3. Supondo que a estação B escolhe 0 slots de retransmissão e a estação A escolhe uma slot de retransmissão, em que instante é que a trama de B chega a A? [Despreze os 48 bits de reforço da colisão e os 96 bits de intervalo entre-tramas.] [1] 3.4. Suponha que os repetidores são substituídos por comutadores, cada um dos quais leva 20 bits no processamento e comutação de cada trama. Em que instante é que a trama de B chega a A? [1]

10 Folha adicional para resolução dos problemas