Lista de Exercícios 03 - Camadas de Transporte e de Aplicação e Segurança de Redes

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1 BCC361 Redes de Computadores ( ) Departamento de Computação - Universidade Federal de Ouro Preto - MG Professor Reinaldo Silva Fortes ( Lista de Exercícios 03 - Camadas de Transporte e de Aplicação e Segurança de Redes - 5 (cinco) exercícios de cada parte (1. Transporte, 2. Aplicação e 3. Segurança), e 4 (quatro) exercícios de cada prova ( e ), deverão ser entregues para serem avaliados como parte das atividades realizadas no critério de avaliação Exercícios Diversos (a escolha dos exercícios é de critério dos alunos).. - Entregue somente o número de exercícios a serem considerados para avaliação. Mas, recomendase a resolução de todos os exercícios para seus estudos de preparação para a prova. - A solução dos exercícios é individual e a entrega deve ser feita no Moodle até a data da terceira prova. Acrescente o enunciado dos exercícios no arquivo de resoluções. Entregue o arquivo em formato PDF. - Todo o conteúdo abordado em sala de aula poderá ser cobrado na prova, mesmo que de alguma forma não esteja contemplado nesta lista de exercícios. - Bons Estudos! 1 Exercícios da Parte 5 Camada de Transporte 1. Faça uma análise comparativa entre os serviços de transmissão realizados pelas camadas de rede e transporte. Justifique a necessidade de separação destes servidos em duas camadas. 2. As primitivas de serviço de transporte consideram assimetria entre as duas extremidades durante o estabelecimento da conexão, com uma ponta (servidor) executando LISTEN enquanto a outra (cliente) executa CONNECT. Porém, em aplicações peer-to-peer típicas aos sistemas de compartilhamento de arquivos, como o BitTorrent, todas as extremidades são peers. Não existe funcionalidade explícita de servidor ou cliente. Como as primitivas de serviço de transporte poderão ser usadas para montar essas aplicações peer-to-peer? 3. No diagrama de estados apresentado no slide 11, parte-se do pressuposto de que os pacotes podem se perder na camada de rede e, por isso, devem ser confirmados individualmente. Suponha que a camada de rede seja 100 por cento confiável e nunca perca pacotes. Que mudanças, se houver, são necessárias neste diagrama? 4. Para o estabelecimento de uma conexão é importante que o cliente conheça o endereço IP e a porta utilizados pelo servidor. Por que não é suficiente apenas o endereço IP do servidor? Descreva as formas de se obter a porta utilizada por um servidor. 5. Explique a necessidade e o funcionamento do estabelecimento de conexões utilizando o handshake de três vias. 6. Com relação ao encerramento de conexões, apresente as diferenças entre o encerramento assimétrico e o simétrico. Destaque os problemas que poderão ocorrer em cada um deles. 7. Duas das principais funções da camada de transporte, depois de estabelecida uma conexão, é fazer o controle de erro e o controle de fluxo. Entretanto, estas funções já são realizadas na camada de enlace. Por que motivo estes controles são novamente feitos na camada de transporte? 1

2 8. Descreva a estratégia de controle de fluxo proposta por Belsnes. 9. Sabemos que falhas poderão ocorrer. Disserte sobre as estratégias para recuperação de falhas quando ocorrerem falhas no roteador ou em um host. 10. Por que o UDP existe? Não teria sido suficiente deixar que os processos dos usuários enviassem pacotes IP brutos? 11. Tanto o UDP quanto o TCP empregam números de portas para identificar a entidade de destino ao entregarem uma mensagem. Forneça duas razões pelas quais esses protocolos criaram uma nova ID abstrata (os números das portas), em vez de usar IDs de processos, que já existiam quando os protocolos foram projetados. 12. Qual a vantagem em utilizar uma chamada de procedimento remoto (RPC) a se fazer uma troca direta de mensagem através de UDP? 13. Mostre como o RTP se encaixa na pilha de protocolos e como seus seguimentos são encapsulados em uma rede Ethernet. 14. Descreva o uso de buffer para suavizar o fluxo saída de dados em uma transmissão de mídia temporal para que não sejam percebidos pequenos atrasos no recebimento dos dados. 15. Qual o objetivo do protocolo TCP? 16. Aponte um motivo para o TCP não permitir processos de multicast ou broadcast. 17. A carga útil máxima de um segmento TCP é bytes. Por que foi escolhido um número tão estranho? 18. No cabeçalho de um segmento TCP, além do campo Número de Confirmação existe um bit ACK. Este bit realmente acrescenta algo? Por que? 19. Descreva duas maneiras de entrar no estado SYN RCVD do diagrama de estados de conexão do TCP apresentado no slide Exercícios da Parte 6 Camada de Aplicação 1. As duas principais arquiteturas de aplicações de rede são a cliente-servidor e peer-to-peer. Apresente as características de funcionamento de cada uma delas e suas principais diferenças. 2. Descreva o funcionamento básico do DNS e vantagens na utilização de uma estrutura de nomes hierárquica. 3. Considere uma situação eu que um cyberterrorista faz todos os servidores de DNS do mundo falhar simultaneamente. Como isso muda nossa capacidade de usar a Internet? 4. O DNS utiliza o UDP em vez do TCP. Se um pacote DNS for perdido, não haverá nenhuma recuperação automática. Isso causará problema? Em caso afirmativo, como ele será resolvido? 5. O que é um registro de recurso? Quais são seus campos e como ele é utilizado? 6. Como o sistema de cache é utilizado para reduzir o número de iterações para resolver um nome? Cite exemplos destas situações de acordo com o exemplo do slide Descreva a arquitetura do sistema de s e cada um de seus componentes. 2

3 8. Alguns sistemas de correio eletrônico aceitam um campo de cabeçalho Content Return:. Esse campo especifica se o corpo da mensagem deve ser retornado caso não seja entregue. Este campo pertence ao envelope ou ao cabeçalho? 9. Onde o MIME é utilizado em um sistema de correio eletrônico e quais as vantagens em sua utilização? 10. Uma grande firma de advocacia, com muitos funcionários, oferece um endereço de único para cada funcionário. O endereço é login@nomefirma.com. Porém, a firma não definiu explicitamente o formato de login. Assim, alguns funcionários usam seus primeiros nomes como nomes de login, alguns usam seus sobrenomes e outros usam suas iniciais, etc. A firma agora deseja criar um formato fixo, por exemplo: nome.sobrenome@nomefirma.com, que pode ser usado por todos os seus funcionários. Como isso pode ser feito sem causar muita confusão? 11. Cite as limitações do protocolo SMTP e a alternativa encontrada para resolver tais limitações. 12. Na etapa de entrega final de um correio eletrônico podem ser utilizadas variadas alternativas. Cite as alternativas citadas em sala de aula e responda: O Webmail utiliza POP3, IMAP ou nenhum deles? Se ele utiliza algum destes protocolos, qual o motivo de sua escolha? Caso contrário, qual destes protocolos tem mais afinidade com o Webmail? Justifique. 13. Qual é o órgão responsável por organizar e padronizar a Web? Acesse o site desta instituição e apresente um breve resumo de três padrões definidos por ela. 14. Descreva como o conteúdo de uma página Web é obtido e exibido ao usuário de um navegador. 15. Na tabela do slide 72, mantém as preferências do usuário em um cookie. Uma desvantagem desse esquema é que os cookies se limitam a 4 KB; assim, se as preferências forem extensas (por exemplo, muitas ações, equipes esportivas, tipos de manchetes, previsão de tempo para várias cidades, detalhes especiais para diversas categorias de produtos e outras), o limite de 4 KB poderá ser alcançado. Crie uma forma alternativa para que este problema não ocorra. 16. O que deve ser feito para desenvolver páginas Web de forma a separar sua informação estrutural da informação de formatação? 17. Explique o funcionamento de geração de páginas dinâmicas de acordo com a figura apresentada no slide Qual a principal vantagem na utilização do AJAX na implementação de páginas dinâmicas e o que isso acarreta na percepção do usuário? 19. Qual(is) o(s) motivo(s) para a utilização do TCP como protocolo de transferência para a Web e qual a melhor estratégia de gerenciamento de conexões? 20. O cabeçalho HTTP If-Modified-Since, pode ser utilizado para verificar se uma página guardada em cache ainda é válida. Podem ser feitas solicitações de páginas contendo imagens, som, vídeo e assim por diante, bem como HTML. Você imagina que a eficiência dessa técnica é melhor ou pior para imagens JPEG, em comparação com a HTML? 21. Explique o funcionamento do caching de acordo com a figura apresentada no slide Exercícios da Parte 7 Segurança de Rede 1. Descreva um exemplo de risco para cada área de problemas de segurança definidas no slide 6. 3

4 2. Para ser tratada de forma eficaz, a segurança deve estar implementada nas camadas de transporte e aplicação, onde a comunicação ocorre entre os hosts origem e destino. Você concorda com esta afirmação? justifique. 3. Comente o princípio de Kerchoff. 4. Utilizando-se da cifra de substituição do slide 18, criptografe o texto simples que corresponde à cifra de transposição utilizada por Alice para enviar mensagens para Bob: megabuck. 5. Defina uma cifra de transposição e utilize-a para criptografar o texto simples que Alice enviou para Bob no slide Alice usou uma cifra de transposição para codificar suas mensagens para Bob. Para aumentar a segurança, ela criptografou a chave da cifra de transposição usando uma cifra de substituição e manteve a cifra criptografada em seu computador. Trudy conseguiu se apossar da chave da cifra de transposição criptografada. Poderá ela decifrar as mensagens de Alice para Bob? Por que? 7. Descreva o funcionamento dos algoritmos de chave simétrica e de chave pública e aponte as principais vantagens do uso de chave pública. 8. Qual a importância do gerenciamento de chaves públicas na segurança das comunicações em rede, e como as assinaturas digitais são utilizadas neste contexto? 9. Descreva a participação do IPsec na segurança de uma VPN. 10. Conforme o slide 70, a segurança na Web pode ser dividida em três partes. Exemplifique situações de risco/ataque possíveis em cada uma destas partes. 4 Prova de Descreva duas maneiras de estabelecer uma conexão entre processos na camada de transporte sem o conhecimento da porta (TSAP) ao qual o servidor remoto esteja associado. 2. Estabelecer uma conexão na camada de transporte é um problema importante, resolvido com a utilização do handshake de três vias. Embora mais simples, encerrar uma conexão também apresenta seus problemas. Duas alternativas para o encerramento de conexão foram apresentadas, o encerramento simétrico e o assimétrico. Em que situação o encerramento simétrico é mais indicado? 3. O acesso à Web funciona em um padrão de requisição e resposta, assim como o DNS. No entanto, o DNS utiliza UDP e o HTTP utiliza o TCP. Justifique estas escolhas. 4. Qual seria o impacto da escolha de uma chave que possua letras repetidas em uma cifra de transposição? 5. Apresente a arquitetura dos sistemas de correios eletrônicos ( ) e descreva o papel dos agentes do usuário e de transferência de mensagem do transmissor e do destinatário. 5 Prova de Considerando que o encerramento de uma conexão entre um host 1 e um host 2 é feito de forma simétrica. Para cada uma das situações descritas abaixo, indique quando os hosts 1 e 2 encerrarão a conexão. (a) O host 1 envia um DR e o host 2 envia um DR em resposta. O DR do host 2 chega ao destino, mas o ACK do host 1, em resposta a este DR, é perdido e não chega ao host 2. 4

5 (b) O host 1 envia um DR e o host 2 envia um DR em resposta. Mas, por algum motivo, o DR do host 2 não chega ao destino e depois disso nenhuma outra mensagem enviada por qualquer um dos dois hosts chega ao seu destino. (c) O host 1 envia um DR, mas esta mensagem, assim como todas as outras mensagens de qualquer um dos dois hosts, não chega ao seu destino. 2. Em um protocolo de tempo real sobre o UDP, normalmente é utilizado um recurso denominado de bufferização. Neste recurso, pacotes são armazenados em buffer antes do início da reprodução de uma mídia (como áudio ou vídeo por exemplo). Explique qual é o objetivo deste recurso e como/porque ele funciona bem na maioria das vezes. 3. Explique o motivo pelo qual os protocolos UDP e TCP acrescentam a informação das portas (TSAP) de origem e de destino em seu cabeçalho. 4. Descreva o funcionamento básico do DNS e justifique a escolha pelo UDP na troca de mensagens para a resolução de nomes. 5. Na arquitetura do sistema de s, a caixa de correio é mantida pelos servidores de correio, através do agente de transferência. Os agentes de transferência oferecem recursos aos agentes do usuário para visualizar, remover e organizar as mensagens em suas caixas de correio. Explique o motivo desta escolha, por que os agentes do usuário não podem ser os responsáveis diretos pela manutenção e armazenamento do conteúdo da caixa de correio do usuário? 6. O protocolo de transferência da WWW utiliza o TCP (na porta 80), as conexões são persistentes e as requisições são feitas em pipeline. Justique estas escolhas. 5