Redes de Computadores (LTIC) 2014/15 Exame Final (1ª Época) 24 de junho de 2015 ATENÇÃO: A duração da prova é de 2,5 horas (150 minutos). Só poderá haver desistências após 60 minutos. Todas as respostas são dadas diretamente neste enunciado. As cotações das perguntas e a forma de correção (tipo C correção clássica; tipo M escolha múltipla) encontram-se indicadas entre parêntesis. Exemplo: (0,5)(M). As respostas de escolha múltipla sem justificação (i.e. tipo M) são cotadas da seguinte forma: resposta certa: cotação total. ausência de resposta: zero valores. resposta errada: desconta-se a cotação da pergunta dividida pelo nº de alternativas - 1. Nº: Parte 1 (8 valores) 1.1. (1)(M) Considerando as tecnologias de Fibra ótica (FO) e Wireless (WiFi) para acesso à Internet na orla da rede, indique quais das seguintes características se aplicam ao WiFi(1), à FO(2), ou a Ambas(X): Está sujeita ao ruído eletromagnético Permite velocidades de transmissão superiores a 10Mbps É usada para interligar dispositivos móveis É vulgarmente usada no núcleo da rede Pode ser usada para transportar segmentos TCP WiFi (1) Ambas (X) FO (2) 1.2. (1)(C) Indique qual é a principal vantagem e a principal desvantagem da comutação de pacotes face à comutação de circuitos para transmissão de dados no núcleo da Internet. RC-LTIC-2014/15 1
1.3. (1)(M) Nas redes baseadas em comutação de pacotes podem existir perdas de pacotes durante a transmissão por várias razões. Assinale todas as razões que tipicamente justificam a perda de pacotes: (Nota: resposta correta - cotação total a dividir pelo número de alternativas corretas; resposta errada - desconta a cotação total dividida pelo número de alternativas incorretas) Encaminhamento de pacotes para um endereço diferente do de destino. Remoção aleatória de pacotes nos encaminhadores. Eliminação de pacotes devido a corrupção por interferência eletromagnética. Distância física demasiado grande, entre emissor e recetor. Falta de espaço nos tampões (buffers) dos encaminhadores. 1.4. (1)(C) Explique o que significa o protocolo HTTP ser stateless e descreva um mecanismo que permite ultrapassar as limitações que resultam desta característica. 1.5. (1,5)(C) Explique detalhadamente de que forma é que é possível utilizar o DNS para realizar o balanceamento da carga de servidores Web. 1.6. (0,5)(M) Relativamente ao protocolo TCP, pode dizer-se que não garante: Controlo de fluxo. Envio fiável de dados. Entrega atempada de dados. Controlo de congestão. RC-LTIC-2014/15 2
1.7. (1)(C) Explique para que servem os campos sequence number e acknowledge number no cabeçalho do TCP, e porque razão é que estes campos não são usados no cabeçalho UDP. 1.8. (1)(C) Numa ligação TCP, o recetor vai guardando os segmentos recebidos num tampão (buffer) até que estes sejam lidos (e removidos) pela aplicação. Como é que o TCP garante que no caso de este tampão ficar cheio, não vão chegar mais segmentos (que não teriam onde ser guardados)? Parte 2 (12 valores) 2.1. (1,5)(M) Relativamente às versões dos protocolos de nível de rede IPv4 e IPv6, indique quais das seguintes características se aplicam ao IPv4 (1), ao IPv6 (2), ou a Ambos (X). Permite fragmentar os dados a enviar Tem um cabeçalho de dimensão fixa Tem um campo de checksum no cabeçalho Tem campos para os endereços de origem e de destino Utiliza endereços com 32 bits IPv4 (1) Ambos (X) IPv6 (2) RC-LTIC-2014/15 3
2.2. (3) Observe a figura à direita, que mostra a evolução da janela de congestão de um transmissor TCP ao longo de várias rondas de transmissão. Cada ronda corresponde a, sensivelmente, um RTT (Round Trip Time). a) (0,5)(M) Inicialmente (na ronda 1) o valor do limiar de arranque lento (ssthresh) é: 1. 6. 32. 42. b) (0,5)(M) Assumindo que o valor do MSS é 1500 bytes, em que ronda é que foi enviado o byte com o número de sequência (relativo) 4000? Ronda 1. Ronda 2. Ronda 3. Ronda 4. c) (1)(C) Que rondas correspondem ao início de uma fase de arranque lento? Justifique a sua resposta descrevendo o comportamento do protocolo durante a fase de arranque lento. RC-LTIC-2014/15 4
d) (1)(C) Que evento terá ocorrido no emissor TCP após a ronda 22, para que a dimensão da janela de congestão tenha sido reduzida de 29 MSS para 1 MSS? Terá sido um timeout ou terão sido recebidos 3 ACK duplicados? Jusifique a sua resposta, explicando o que acontece à janela de congestão após a ocorrência de cada um destes eventos (timeout e receção de 3 ACK duplicados). 2.3. (1)(C) Se um ISP (Internet Service Provider) lhe atribuir a gama de endereços 163.34.26.0/26, isso significa que dispõe de quantos endereços diferentes para poder utilizar? Justifique. 2.4. (1)(C) Uma das formas de se atribuir um endereço IP a uma máquina ou dispositivo na Internet é através da utilização do protocolo DCHP. Mas este protocolo também permite obter outras informações essenciais para a comunicação na Internet. Que outras informações se podem obter? RC-LTIC-2014/15 5
2.5. (1,5)(C) Considere que a rede local representada na figura está ligada à Internet através de um encaminhador que realiza NAT (Network Address Translation). Considere ainda que num determinado intervalo de tempo ocorreram as seguintes transmissões de pacotes, pela ordem indicada, com origem ou destino numa das interfaces do encaminhador: Pacote 1: de 192.168.1.75 : 4654 para 194.117.24.66 : 80 Pacote 2: de 136.44.5.7 : 5001 para 194.117.24.66 : 80 Pacote 3: de 134.67.67.2 : 80 para 136.44.5.7 : 5003 Pacote 4: de 134.67.67.2 : 80 para 192.168.1.77 : 22456 a) (1)(C) Com base na informação fornecida acima, complete as duas linhas em branco da seguinte tabela de tradução NAT do encaminhador, com os endereços IP e portos externos e os respetivos endereços IP e portos internos. Tabela de tradução NAT Endereço externo Endereço interno b) (0,5)(C) Explique em que consiste o problema do atravessamento NAT. 2.6. (0,5)(M) Relativamente aos algoritmos de encaminhamento do tipo Link State (LS), nos quais a topologia da rede e os custos de cada elo são conhecidos de todos os nós, indique a única afirmação VERDADEIRA. Todos os nós têm de executar um algoritmo iterativo para obterem o caminho mais curto até aos diferentes nós de destino. São muito eficientes porque não requerem o envio de nenhuma informação entre os diversos nós. A informação de encaminhamento propaga-se de nó para nó, de modo a que ao fim de algumas iterações todos os nós têm a mesma informação. Nenhuma das afirmações anteriores é verdadeira. RC-LTIC-2014/15 6
2.7. (2)(C) Considere a topologia apresentada na figura seguinte, de uma rede com 3 switches (S 1 a S 3 ). Considere ainda que num determinado momento o switch S 2 tem a informação apresentada na tabela e que os outros switch não têm qualquer informação, pois acabaram de ser ligados a) (1)(C) Se a máquina B enviar uma trama para a máquina A e a máquina A enviar uma resposta à máquina B, qual será o conteúdo da tabela no switch S 2 após as duas transmissões? Complete a tabela da figura, justificando cuidadosamente a sua resposta no espaço abaixo. b) (1)(C) Se o nó E enviar uma trama para a máquina F, para que interface ou interfaces de saída é que o switch S 2 envia esta trama que chega à sua interface 3? Justifique cuidadosamente a sua resposta. RC-LTIC-2014/15 7
2.8. (1)(C) Explique cuidadosamente como funciona um protocolo de acesso ordenado ao meio baseado em turnos? 2.9. (0,5)(M) Considere o seguinte gráfico de I/O obtido com a ferramenta Wireshark. Pode afirmar-se que o débito (throughput) total é aproximadamente: 1500 Bytes/seg. 15000 Bytes/seg. 1500 bps. 15000 bps. RC-LTIC-2014/15 8