Kurose Resposta Cap 5

Lista de Exercícios Nº 3 1. Considere Considere a analogia analogia de transp transporte orte na Seção Seção 5.1.1 (Kurose (Kurose.. Se o passageiro passageiro ! an"logo an"logo ao datagra#a$ datagra#a$ o %ue %ue ! an"logo ao %uadro da ca#ada de enlace& O meio de transporte. Ex. carro, ônibus, trem, avião. '. Se todos todos os enlaces da ntern nternet et )ornecesse# )ornecesse# ser*iço ser*iço con)i"*e con)i"*ell de entrega$ entrega$ o ser*iço con)i"* con)i"*el el de entrega entrega +C, seria redundante& -usti)i%ue sua resposta. Embora cada link garanta que datagramas IP enviados através do link serão recebidos na outra extremidade do link sem erros, não é garantido que datagramas IP chegarão ao destino inal na ordem correta. !om IP, datagramas na mesma conexão "!P pode assumir dierentes rotas na rede e, portanto, chegar ora de ordem. O "!P ainda seria necess#rio para garantir que o recebimento inal na aplica$ão tenha o luxo de b%tes na ordem correta. &lém disso, IP pode perder pacotes devido a loops de roteamento ou alhas de equipamento. 3. uais uais alguns alguns possí* possí*eis eis ser*iço ser*içoss %ue %ue u# protoc protocolo olo de ca#ada ca#ada de enlace enlace pode o)erecer o)erecer / ca#ada ca#ada de rede. uais desses ser*iços de ca#ada de enlace t0# ser*iços correspondentes no ,& E no +C,& 'uadros( 'uadros( h# também quadros quadros em IP e "!P) acesso ao enlace) entrega coni#vel( h# também a entrega coni#vel em "!P) controle de luxo( h# também o controle de luxo em "!P) detec$ão de erro( h# também a detec$ão de erros em IP e "!P) corre$ão de erros) ull duplex( "!P também é ull duplex. . 20 u# exe#plo exe#plo (%ue não sea sea o da 4igura 5. #ostran #ostrando do %ue *eri)icaç6 *eri)icaç6es es de paridade paridade 7idi#ensio 7idi#ensional nal pode# pode# corrigir e detectar u# erro de 7it 8nico. 20 u# outro exe#plo #ostrando u# erro de 7it duplo %ue pode ser  detectado$ #as não corrigido. *uponha que n+s come$amos com a matri de paridade inicial bidimensional( 0000|0 1111|0 0101|0 1 0 1 0 |0 0 0 0 0 |0 !om um erro de bit na linha -, coluna , a paridade da linha - e coluna  est# errada. 0000|0 1101|1 0101|0 1010|0 0010|1  &gora, suponha suponha que h# um erro de bit na linha -, coluna - e coluna . & paridade paridade da linha - est# correta/ & paridade paridade das colunas - e  estão erradas, mas não podemos detectar em quais linhas o erro ocorreu/ 0000|0 1001|0 0101|0 1010|0 0110|0 O exemplo acima mostra que um erro de bit duplo pode ser detectada 0se não corrigido1. 5. Supon9a Supon9a %ue a porção porção de in)or#ação in)or#ação de u# pacote pacote conten9a conten9a 1: ; ? 1::11 e supon9a %ue 2 ten9a os *alores a7aixo. ual ! o *alor de @& a. 1::1:::1:1 7. 1:1:::1111 c. :1:1:1:1:1 A. Supon9a %ue a porção de in)or#ação de u# pacote conten9a 1: ;
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Lista de Exercícios Nº 3

1. Considere a analogia de transporte na Seção 5.1.1 (Kurose). Se o passageiro é análogo ao datagrama, o que é
análogo ao quadro da camada de enlace?
O meio de transporte. Ex. carro, ônibus, trem, avião.
2. Se todos os enlaces da Internet fornecessem serviço confiável de entrega, o serviço confiável de entrega TCP
seria redundante? Justifique sua resposta.
Embora cada link garanta que datagramas IP enviados através do link serão recebidos na outra extremidade do link
sem erros, não é garantido que datagramas IP chegarão ao destino final na ordem correta. Com IP, datagramas na
mesma conexão TCP pode assumir diferentes rotas na rede e, portanto, chegar fora de ordem. O TCP ainda seria
necessário para garantir que o recebimento final na aplicação tenha o fluxo de bytes na ordem correta. Além disso, IP
pode perder pacotes devido a loops de roteamento ou falhas de equipamento.
3. Quais alguns possíveis serviços que um protocolo de camada de enlace pode oferecer à camada de rede.
Quais desses serviços de camada de enlace têm serviços correspondentes no IP? E no TCP?
Quadros: há também quadros em IP e TCP; acesso ao enlace; entrega confiável: há também a entrega confiável em
TCP; controle de fluxo: há também o controle de fluxo em TCP; detecção de erro: há também a detecção de erros em
IP e TCP; correção de erros; full duplex: TCP também é full duplex.
4. Dê um exemplo (que não seja o da Figura 5.6) mostrando que verificações de paridade bidimensional podem
corrigir e detectar um erro de bit único. Dê um outro exemplo mostrando um erro de bit duplo que pode ser
detectado, mas não corrigido.
Suponha que nós começamos com a matriz de paridade inicial bidimensional:

0000|0
1111|0
0101|0
1 0 1 0 |0
0 0 0 0 |0
Com um erro de bit na linha 2, coluna 3, a paridade da linha 2 e coluna 3 está errada.

0000|0
1101|1
0101|0
1010|0
0010|1
Agora, suponha que há um erro de bit na linha 2, coluna 2 e coluna 3. A paridade da linha 2 está correta! A paridade
das colunas 2 e 3 estão erradas, mas não podemos detectar em quais linhas o erro ocorreu!

0000|0
1001|0
0101|0
1010|0
0110|0
O exemplo acima mostra que um erro de bit duplo pode ser detectada (se não corrigido).
5. Suponha que a porção de informação de um pacote contenha 10 Bytes consistindo na representação binária
ASCII sem sinal de uma cadeia de caracteres. Calcule a soma de verificação da Internet para os dados abaixo.

a.
01000001
01001010

01000010

01000001 01000010
+01000011 01000100
10000100 10000110
+01000101 01000110
11001001 11001100
+01000111 01001000
100010001 00010100*

A representação ASCII das letras A a J (letras maiúsculas).
01000011 01000100 01000101 01000110 01000111 01001000

01001001

00010001 00010100
+01001001 01001010
01011010 01011110
Complemento de 1: 10100101 10100001
*o 1 a mais é descartado

b. A representação ASCII das letras a a j (letras minúsculas).
01100001 01100010 01100011 01100100 01100101 01100110
01101010

01100111

01101000

01101001

1010001111 c.01100001 01100010 +01100011 01100100 11000100 11000110 +01100101 01100110 100101010 00101100* +01100111 01101000 10010001 10010100 10010001 10010100 +01101001 01101010 11111010 11111111 Complemento de 1: 00000101 00000000 *o 1 a mais é descartado 6. 1001000101 b. Qual é o valor de R? a. 0101010101 . Considere o gerador G = 10011 e suponha que D tenha os valores abaixo.

Se o endereço de broadcast LAN for usado. Descreva os protocolos de polling e de passagem de permissão usando a analogia com as interações ocorridas em um coquetel. 9. Calcule a soma de verificação da Internet para esses dados. enquanto um nó está a transmitir vai começar a receber um pacote a partir do outro nó. Na polling. Haverá uma colisão se tprop < L/R? Por quê? Haverá uma colisão no sentido de que. Para Token Ring. Se A enviar milhares de datagramas IP a B com quadro de encapsulamento endereçado ao endereço MAC de B. Denote o atraso de propagação entre os dois nós como t prop. não há um líder de discussão. Suponha que cada um dos nós A. B e C esteja ligado à mesma LAN broadcast (por meio de seus adaptadores). Suponha que a porção de informação de um pacote contenha 10 Bytes consistindo na representação binária ASCII sem sinal de uma cadeia de caracteres "Link Layer". Por que uma pesquisa ARP é enviada dentro de um quadro broadcast? Por que uma resposta ARP é enviada dentro de um quadro com um endereço MAC de destino específico? . com cada participante tendo a chance de falar de uma forma round-robin. 12. Suponha que dois nós comecem a transmitir ao mesmo tempo um pacote de comprimento L por um canal broadcast de velocidade R. Que tamanho tem o espaço de endereço MAC? E o espaço de endereço IPv4? E o espaço de endereço IPv6? Endereço MAC: 2^48 endereço IPv4:2^32 endereço IPv6:2^128 11. mas o adaptador não irá passar os datagramas até a pilha de protocolos. um líder de discussão permite que apenas um participante fale de cada vez. 10. o adaptador de C processará esses quadros? Se processar. mas não há vidro de vinho que os participantes se revezam segurando.7. 01001100 01110010 01101001 01001100 01101001 +01101110 01101011 10111010 11010100 +00100000 01001100 11011011 00100000 +01100001 01111001 100111100 10011001* +01100101 01110010 10100010 00001011 01101110 01101011 00100000 01001100 01100001 01111001 01100101 Complemento de 1: 01011101 11110100 *descarta o primeiro 1 8. ele passará os datagramas IP desses quadros para C? O que mudaria em suas respostas se A enviasse quadros com endereço MAC de broadcast? Adaptador de C irá processar os quadros. Um participante só é permitido falar se o participante está segurando o copo de vinho. então o adaptador de C irá processar os quadros e passar os datagramas até a pilha de protocolos.

AeB . interconectadas por roteadores a.xxx. b. Para a resposta. onde cada adaptador tem um endereço MAC único.168.38: 3 sub-redes.1. É possível que o mesmo endereço MAC apareça em ambas as tabelas? Não é possível. Na rede da Figura 5. por isso. e para a Sub-rede 3 use endereços do tipo 192. use endereços do tipo 192. use endereços do tipo 192.38. o roteador tem dois módulos ARP.2.Uma consulta ARP é enviada em um quadro de broadcast porque o host que consulta não sabe o endereço MAC que corresponde ao endereço IP em questão.168. o nó de envio sabe o endereço MAC para onde a resposta deve ser enviada.xxx. Atribua endereços de MAC a todos os adaptadores. Atribua endereços a todas as interfaces. 14. cada um com sua própria tabela ARP.xxx. para a Subrede 2. Cada LAN tem seu próprio conjunto distinto de adaptadores ligados a ele.168. 13.19. não há necessidade de enviar um quadro de transmissão (o que teria de ser processada por todos os outros nós na LAN). como mostrado na Figura 5. Considere três LANs interconectadas por dois roteadores.3. Figura 5. Para a Sub-rede 1.

3 MACo: 00:00:00:00:00:00 MADd: BB:BB:BB:BB:BB:BB 15.1 MACo: EE:EE:EE:EE:EE:EE MADd: FF:FF:FF:FF:FF:FF (ii) R2 -> E MACo: 11:11:11:11:11:11 MADd: EE:EE:EE:EE:EE:EE (iii) E -> R2 IPo: 192.1.3.3.3 MACo: 11:11:11:00:00:00 MADd: 00:00:00:11:11:11 (v) R1 -> B IPo: 192.168.3. .2 IPd: 192. Considere a Figura 5.3 MACo: 00:00:00:00:00:00 MADd: BB:BB:BB:BB:BB:BB d.3.2 IPd: 192. Considere o envio de um datagrama IP do hospedeiro E ao hospedeiro B. admitindo agora que a tabela ARP do hospedeiro remetente esteja vazia (e que as outras tabelas estejam atualizadas). Enumere todas as etapas como foi feito no exemplo de um único roteador na Seção 5.2.3.168. Repita (c).1.3.168.168.168.3 MACo: EE:EE:EE:EE:EE:EE MADd: 11:11:11:11:11:11 (iv) R2 -> R1 IPo: 192.1.2 IPd: 192.1.2 IPd: 192.3 MACo: 11:11:11:00:00:00 MADd: 00:00:00:11:11:11 (iii) R1 -> B IPo: 192.38.168. Suponha que todas as tabelas ARP estejam atualizadas.2 IPd: 192.168.168.168.1. (i) E -> BROADCAST ARP: 192.168.3.168. e etiquetamos o roteador entre as sub-redes 2 e 3 como R1.2 IPd: 192.1. (i) E -> R2 IPo: 192.168.3 MACo: EE:EE:EE:EE:EE:EE MADd: 11:11:11:11:11:11 (ii) R2 -> R1 IPo: 192.4. Agora substituímos o roteador entre as sub-redes 1 e 2 pelo comutador S1.168.c.

R1 encaminhará a mensagem para a Sub-rede 3? Assim que o Hospedeiro B receber essa mensagem de requisição ARP. e então aprender que F faz parte da mesma LAN. o roteador R1 também recebe a consulta ARP. Assim. Quando recebe o quadro de A. ele irá adicionar uma entrada para o host B na sua tabela de repasse. E preparará uma consulta ARP para descobrir o endereço MAC de B? Por quê? No quadro Ethernet (que contém o datagrama IP destinado a B) que é entregue ao roteador R1. E não vai enviar o pacote para S2. e que o cache ARP de E não tenha o endereço MAC de B. Suponha também que a tabela de encaminhamento do comutador S1 contenha entradas somente para o Hospedeiro B e para o roteador R1. Assim. Considere o envio de um datagrama IP do Hospedeiro E ao Hospedeiro F. Quadro Ethernet de E para F: Endereço IP de origem: E Endereço IP de destino: F . devido ao seu mecanismo de filtragem. A transmitirá uma mensagem de requisição ARP. B não enviará uma consulta ARP pedindo o endereço MAC de A. Dessa forma. e em seguida. descartara a mensagem. E não vai enviar o pacote para o roteador padrão R1. porque eles não estão na mesma LAN. c. a. o comutador aprende o locar do emissor (descobre que A reside na sub-rede 1. Que ações o comutador S1 tomará quando receber a mensagem de requisição ARP? O roteador R1 também receberá a mensagem de requisição ARP? Se sim.a. Quadro Ethernet de E para F: Endereço IP de origem: E Endereço IP de destino: F Endereço MAC de Origem: E Endereço MAC de destino: F b. E pode verificar o prefixo sub-rede do endereço IP do host de F. mas R1 não irá encaminhara a mensagem a sub-rede 3. Responda às questões de (a) a (c) do exercício anterior nesse novo contexto. quais são os endereços de origem e destino IP e MAC? Não. Suponha que E gostaria de enviar um datagrama IP a B. O comutador S1 atualizará sua tabela de repasse para incluir uma entrada para o Host A. ele enviará a mensagem de volta ao Hospedeiro A. Mas enviará uma mensagem ARP de consulta para o endereço MAC de A? Por quê? O que o comutador S1 fará quando receber a mensagem de resposta ARP do Hospedeiro B? O comutador S1 vai transmitir o quadro de consulta ARP (broadcast) por todas as suas interfaces. mas suponha que o roteador entre as sub-redes 2 e 3 é substituído por um comutador (S2). Suponha que o Hospedeiro A gostaria de enviar um datagrama IP ao Hospedeiro B. Quadro Ethernet de E para R1: Endereço IP de origem: E Endereço IP de destino: B Endereço MAC de Origem: E Endereço MAC de destino: O endereço MAC da interface de R1 que liga a sub-rede 3. O Hospedeiro E pedirá ajuda ao roteador R1 para enviar o datagrama? Por quê? No quadro Ethernet que contém o datagrama IP. e então aprender que F faz parte da mesma LAN. quais são os endereços de origem e destino IP e MAC? Não. que está ligado a S1 na interface de ligação com a sub-rede 1). Sim. 16. E pode verificar o prefixo sub-rede do endereço IP do host de F. Considere o problema anterior. Não. visto que este endereço foi obtido a partir da consulta ARP enviada por A. e nem o cache ARP de A contém o endereço MAC de B. Quando o comutador S1 receber a resposta de B. nem o cache ARP de B contém o endereço MAC de A. E pode descobrir isso através da verificação IP de B.

Assim. 2^12 = 4096 VLANs que podem ser suportada.1Q? Por quê? O quadro VLAN 802. o comutador S2 também recebe esta mensagem de solicitação ARP.4? 2 redes (a sub-rede interna e a internet(externa)). Lembre-se de que. e em seguida. o adaptador espera K. c. Este pacote de consulta será retransmitido pelo comutador S1 e. 100BaseT e Gigabit Ethernet. recebido pelo Host B. onde K é escolhido aleatoriamente.24 (Kurose). 18. Neste caso. Suponha . Quadro Ethernet de E para S2: Endereço IP de origem do IP = E Endereço IP de destino do IP = B Endereço MAC de Origem: E Endereço MAC de destino: FF-FF-FF-FF-FF-FF. Vamos considerar a operação de aprendizagem do comutador no contexto da Figura 5. e irá transmitir esta consulta para todas as suas interfaces. E vai enviar uma consulta ARP com endereço MAC de destino sendo o endereço de broadcast. 20. Para K = 100. 17. Considere a Figura 5.Endereço MAC de Origem: E Endereço MAC de destino: F b. O comutador S1 vai transmitir o quadro de consulta ARP (broadcast) por todas as suas interfaces. Quantas sub-redes existem. Quando o comutador S1 receber a resposta de B. B não enviará uma consulta ARP pedindo o endereço MAC de A. Quando recebe o quadro de A. 19. Compare as estruturas de quadro das redes Ethernet 10BaseT. A diferença entre elas está na velocidade. porque E gostaria de encontrar o endereço MAC de B. 512 tempos de bits após uma colisão. visto que este endereço foi obtido a partir da consulta ARP enviada por A. Sim. Quais as diferenças entre elas? As três possuem a mesma estrutura de quadro. Qual o número máximo de VLANs que podem ser configuradas em um comutador que suporta o protocolo 802.26 (Kurose). envia o quadro recebido para o destino no host A eu está na mesma LAN.1Q possui um identificador de VLAN de 12 bits. que está ligado a S1 na interface de ligação com a sub-rede 1). o comutador aprende o locar do emissor (descobre que A reside na sub-rede 1. eventualmente. Sim. quanto tempo o adaptador espera até voltar à etapa 2 para uma Ethernet de 10 Mbps? E para uma Ethernet de 100 Mbps? 21. em relação ao acesso da Seção 4. com o protocolo CSMA/CD. O comutador S1 atualizará sua tabela de repasse para incluir uma entrada para o Host A. ele irá adicionar uma entrada para o host B na sua tabela de repasse.

. aprende local do emissor A e registra par emissor/local na tabela de comutação Tabela já possui esses endereços Enlaces Encaminhado Justificativa A. E. aprende local do emissor B e registra par emissor/local na tabela de comutação Após receber quadro. F Destino do quadro desconhecido: comutador imunda a rede B Destino B conhecido: envio seletivo B Destino B conhecido: envio seletivo A Destino A conhecido: envio seletivo 22.que (i) B envia um quadro a E.30 (Kurose). Demonstre o estado da tabela do comutador antes e depois de cada um desses eventos. C. aprende local do emissor E e registra par emissor/local na tabela de comutação Após receber quadro. identifique os enlaces em que o quadro transmitido será encaminhado. Considere o único comutador VLAN da Figura 5. A tabela do comutador está inicialmente vazia. e suponha que um roteador externo está conectado as portas 3 e 11 do comutador. Relacione às etapas usadas em ambas as camadas de rede e de enlace para transferir o datagrama IP ao hospedeiro EE e ao hospedeiro CC. Ação i ii iii iv Comutador Após receber quadro. D. Atribua endereços IP aos hospedeiros EE e CC e às interfaces do roteador. Para cada um dos eventos. e brevemente justifique suas respostas. (iv) B responde com um quadro a A. (iii) A envia um quadro a B. (ii) E responde com um quadro a B.

o computador é capaz de obter um endereço IP com um determinado tempo de concessão. Suponha que você entre em uma sala.2.1 MACo: 00:00:00:00:00:00 MADd: 66:66:66:00:00:00 (ii) Roteador -> Host EE 192.168. Neste problema.1.111.168.1/24 Endereços IP dos hospedeiros CC: 192.2.168.1.1.1. MAC 55:55:55:55:55:55 Máscara de sub-rede: 192.255.2/24 Endereços Roteador Interface EE 192.3.2.168.1 IPd: 192.255 na etapa de descoberta do servidor DHCP. MAC 66:66:66:00:00:00 Interface CC 192. seguindo os passos do protocolo DHCP.2.2. MAC 22:22:22:22:22:22 Máscara de sub-rede: 192. você juntará tudo que aprendeu sobre protocolos de Internet. Indique explicitamente em suas etapas como obter os endereços MAC e IP de um roteador de borda. e o coloca em um quadro Ethernet e o transmiti na Ethernet.168.168.254.168.2.2. desde ligar o computador até receber a página web? Suponha que não tenha nada no seu DNS ou no seu navegador quando você ligar seu computador. Então.168.1 IPd: 192.168.3.1.168.Endereços IP dos hospedeiros EE: 192.1.1. a máscara de .168. MAC 11:11:11:11:11:11 111. MAC 66:66:66:11:11:11 (i) Host EE 192.1 IPo: 192.2.168. MAC 33:33:33:33:33:33 192.1 -> Roteador IPo: 192. Quais são etapas de protocolos utilizadas. Um servidor DHCP na Ethernet também dá ao computador o endereço IP do roteador de primeiro salto. MAC 00:00:00:00:00:00 192.168.2.1 MACo: 66:66:66:11:11:11 MADd: 33:33:33:33:33:33 23.1.254. O computador cria pela primeira vez um datagrama IP especial destinado a 255.168. O computador primeiro usa DHCP para obter um endereço IP.1. conecte-se à Ethernet e quer fazer o download de uma página web.255. MAC 44:44:44:44:44:44 192.168.

em seguida. e finalmente encapsulados em quadros Ethernet. o roteador irá encaminhar estes pacotes IP para o computador encapsulando-os em quadros de Ethernet. e o endereço do servidor DNS. os passa na camada IP. em seguida envia os pacotes para a interface fora de todas as suas interfaces. Uma vez que o roteador recebe os quadros. verifica sua tabela de roteamento e. Uma vez que o computador tem o endereço IP da página da Web. através do roteador de primeiro salto se a página Web não reside em um servidor Web local. ele irá enviar uma solicitação HTTP. Seu computador envia os quadros Ethernet destinados ao roteador de primeiro salto. Primeiro computador irá obter o endereço IP da página da Web que você gostaria de fazer download. em seguida ainda encapsuladas em pacotes IP. do servidor DNS local e assim poder realizar a consulta DNS.sub-rede da sub-rede onde o computador reside. Se o servidor DNS local não tiver o endereço IP. finalmente. Esses pacotes IP seguem as rotas IP e. e. O Mensagem de pedido HTTP será segmentado e encapsulados em pacotes TCP e. o seu computador irá utilizar DNS protocolo para localizar o endereço IP da página da Web. em seguida. seus pacotes IP serão encaminhadas através da Internet até chegarem ao servidor Web. O servidor que hospeda a página Web irá enviar de volta a página da Web para o seu computador via Mensagens de resposta HTTP. assim o computador usará protocolo ARP para obter os endereços MAC do roteador de primeiro salto. A tabela ARP do computador é inicialmente vazio. Em seguida. chega ao seu roteador de primeiro salto. em pacotes IP. . Essas mensagens serão encapsulados em pacotes TCP e em seguida.