Lista 3: Camada de Enlace e Padrões IEEE 802

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1 Redes de Computadores 2 04/11/2014 Lista 3: Camada de Enlace e Padrões IEEE 802 Professor: Jorge H. B. Casagrande [email protected] Preparação para fazer a lista: Grande parte das respostas serão encontradas: (i) nos capítulos 12 à 15 do (Forouzan, 2008), (ii) nos slides e suas explicações usados em sala na abordagem teórica dos assuntos e (iii) no conteúdo da wiki incluindo os resultados alcançados nos laboratórios conforme os roteiros de experimentos. 1. Faça os seguintes exercícios propostos do (Forouzan, 2008) Capítulo 12: 11, 13, 15 e Faça os seguintes exercícios propostos do (Forouzan, 2008) Capítulo 13: 5, 6, 14, 16 e Faça os seguintes exercícios propostos do (Forouzan, 2008) Capítulo 14: 1, 3, 5 e Faça os seguintes exercícios propostos do (Forouzan, 2008) Capítulo 15: 5, 8, 10, 16 e Exercícios do Kurose 6. Exercícios do Tanenbaum 7. Do ponto de vista do protocolo MAC CSMA/CD, qual a principal diferença entre hubs e switches? 8. Se as redes Ethernet atualmente podem operar com switches (Ethernet comutada), e em modo full-duplex, porque ainda existe o protocolo MAC CSMA/CD? 9. Em cada uma das redes abaixo, identifique os domínios de broadcast (i.e. liste os equipamentos e computadores que compõem cada domínio). 10. Explique como funciona o encaminhamento de um quadro dentro de um switch do tipo storeand-forward. 1 IFSC Campus São José

2 11. Switches ethernet aprendem que estações (representadas por seus endereços MAC) estão em cada uma de suas portas. Como um switch Ethernet sabe que estações estão em cada porta, para poder fazer o correto encaminhamento de quadros? 12. Qual dos endereços MAC em um quadro ethernet um switch usa para decidir como encaminhá-lo (isto é, por qual porta transmiti-lo)? 13. Um administrador de rede detectou que existe um computador inundando a rede com tráfego intenso (o que pode ser causado por um virus). No entanto, ao capturar alguns dos datagramas IP desse fluxo intenso, o administrador não conseguiu reconhecer o endereço IP do computador, uma vez que ele varia entre diferentes datagramas (uma técnica para camuflar sua origem). Porém ele notou que o endereço MAC de origem, contido nos respectivos quadros Ethernet, é sempre o mesmo, o que identifica o computador que emite esse tráfego. Sabendo que a rede é composta de vários switches Ethernet gerenciáveis, como o administrador poderia, sem sair de sua sala, localizar rapidamente esse computador? 14. Quais os potenciais benefícios do uso de VLANs? 15. Uma mesma VLAN pode incluir mais de um switch? Caso sim, o que é necessário conceitualmente para que isto seja possível? 16. Qual o número máximo de VLANs que pode ser definido usando-se a norma IEEE 802.1q? 17. Qual a diferença entre portas de switch tagged e untagged, no escopo de VLANs IEEE 802.1q? 18. Nas rede abaixo, indique como devem estar configuradas as portas dos switches (VID e se tagged ou untagged). Os computadores PC1, PC3 e PC5 pertencem a VLAN 10, e PC2, PC4, PC6 e PC7 pertencem a VLAN 20. Na rede 1 o gateway entre as VLANs é PC2, na rede 2 é PC 7, na rede 3 é PC4 e na rede 4 é PC Para cada uma das redes abaixo, compostas pelas VLANs indicadas com os códigos de cores, desenhe a topologia lógica equivalente. 2 IFSC Campus São José

3 Em cada rede acima defina as subredes IP necessárias, assumindo que deve ser usada a subrede /26 como base (isto é, as subredes a serem definida devem ser subdivisões dessa faixa de endereços). Defina também os endereços a serem usados por cada computador e pelos switches (que são gerenciáveis), além das rotas. 20. Seja uma rede com a topologia física mostrada abaixo: Usando VLANs implante as seguintes topologias lógicas nessa rede: 21. Em cada umas redes da questão anterior defina também as subredes IP, alocando endereços IP aos equipamentos e defina as rotas. Assuma os seguintes casos: a) As subredes serão criadas usando IPs não roteáveis a seu critério. b) Devem-se criar as subredes dentro da subrede / Que problemas podem aparecer em LANs interligadas por pontes(switches) redundantes? Descreva como esses problemas vêm a ocorrer. 23. Com respeito à interligação de LANs e STP, qual é a diferença entre uma ponte raiz e uma ponte designada? 24. Qual a diferença entre uma porta de bloqueio e uma porta de encaminhamento? 25. No protocolo STP (norma IEEE 802.1d), como a ponte raiz é escolhida? 26. No protocolo STP, como as portas designadas são escolhidas? 3 IFSC Campus São José

4 27. Construa uma rede formada por 3 LANs e quatro switches. Os switches Sw1 a Sw4 conectam as LANs do seguinte modo: a. Sw1 conecta as LANs de número 1 e 2; b. Sw2 conecta as LANs de número 1 e 3; c. Sw3 conecta as LANs de número 2 e 3; d. Sw4 conecta as LANs de número 1, 2 e 3; Sabendo que os identificadores dos switches (Bridge ID) são 40, 32, 8, e 36 (respectivamente para Sw1 a Sw4), aplique o algoritmo STP para descobrir o switch raiz, as portas raiz e as portas designadas e de bloqueio. 28. Uma rede local constituída por switches Ethernet foi projetada com enlaces redundantes, para reduzir a probabilidade de interrupção de comunicação em caso de falha. O diagrama desa rede está mostrado na figura abaixo: Os números ao lado de cada ponta dos enlaces entre switches são as respectivas portas usadas para a conexão. Por exemplo, a porta do switch Sw1 está conectada à porta 2 do switch Sw3. Os switches possuem os seguintes endereços MAC: Sw1: 00:19:b4:5c:e0:01 Sw2: 00:19:b4:3F:1b:d0 Sw3: 00:19:b4:40:0c:11 Sw4: 00:19:b4:5b:81:34 4 IFSC Campus São José

5 Sw5: 00:19:b4:66:9a:38 Se for implantada dessa forma, que problemas podem aparecer nessa rede? Descreva DETA- LHADAMENTE como e por que o(s) problema(s) acontece(m), e qual sua consequência. 29. Os switches da rede da questão 28 têm suporte ao protocolo STP. Ao ser ativado, o STP muda logicamente a topologia para que os problemas descritos na questão anterior não aconteçam. Informe abaixo as características da topologia lógica resultante: a) Switch raiz; b) Portas raiz; c) Portas designadas; d) Portas de bloqueio; e) Diagrama da topologia lógica resultante; 30. A fonte do switch raiz rede da questão 28 pifou, e assim ele ficou inoperante. Refaça a questão anterior considerando esse novo cenário. 31. Descreva os componentes da estrutura de autenticação com IEEE 802.1x: cliente (supplicant), autenticador e servidor de autenticação. 32. Descreva um cenário em que o controle de acesso IEEE 802.1x seria necessário. Quer dizer, um cenário em que não bastaria a autenticação do usuário no sistema operacional ou em um servidor de domínio (como se faz com servidores Samba ou Windows Server). 33. Um switch foi configurado para que suas portas sejam sujeitas a controle de acesso IEEE 802.1x. Que problema pode existir se mais de um computador estiver usando uma mesma porta desse switch, como o exemplo mostrado na figura abaixo? 34. Quanto aos protocolos envolvidos no controle de acesso IEEE 802.1x, relacione as afirmações abaixo com: A. EAP; B. EAPOL; C. RADIUS. ( ) Usado para intercâmbio de dados de autenticação entre cliente e servidor de autenticação; ( ) Usado para intercâmbio entre autenticador e servidor de autenticação; ( ) Usado para encapsular os dados de autenticação do cliente até o autenticador; ( ) Usado para o cliente pedir ao autenticador para inciar ou terminar uma sessão de acesso à rede; ( ) Usado pelo autenticador para averiguar se o acesso ao cliente foi concedido; 5 IFSC Campus São José

6 35. Para que servem os métodos EAP? Por que existem tantos diferentes métodos EAP? 36. Se a autenticação EAP pode ser iniciada apenas pelo autenticador, para que serve a mensagem EAPOL-Start enviada pelo cliente? 37. Cite e comente dois benefícios para a definição de VLANs a partir da autenticação de usuários. Bibliografia Forouzan, B. A. (2008). Comunicação de dados redes de computadores. McGraw-Hill, 4 edition. 6 IFSC Campus São José