Redes III Flashcards
Classificação das Redes de Telecomunicações quanto a área de abrangência:
- Personal Area Networks (PANs)
- Local Area Networks (LANs)
- Metropolitan Area Networks (MANs)
- Wide Area Networks (WANs)
Redes de Área Pessoal – PANs
Rede que abrange uma área bastante limitada; tipicamente, com os dispositivos bastante próximos uns dos outros.
Exemplo: Bluetooth – IEEE802.15
Redes Locais - LANs
Operam dentro de uma área geográfica limitada. Permitem o acesso múltiplo em uma grande largura de banda com controle privativo da rede, sob administração local. Fornecem conectividade ininterrupta aos serviços locais, conectando dispositivos fisicamente adjacentes.
Exemplo: Ethernet – IEEE802.3 e Wi-fi – IEEE802.11
Redes Metropolitanas – MANs
Rede que abrange toda uma área metropolitana como uma cidade ou área suburbana. Geralmente consiste em duas ou mais redes locais em uma mesma área geográfica.
Exemplo: Provedores de Acesso a Internet.
Redes Longa Distância – WANs
Operam em uma ampla área geográfica. Geralmente são redes públicas ou de grandes companhias que prestam serviços de telecomunicações e permitem o acesso através de interfaces seriais operando a baixas velocidades. Conectam dispositivos separados através de grandes áreas geográficas.
Exemplo: World Wide Web (Internet).
Quais as principais Tecnologias empregadas nas Redes Locais?
Podem ser classificadas em redes com fio e redes sem fio. A tecnologia Ethernet (IEEE 802.3) é a preferida em redes cabeadas, enquanto a tecnologia Wi-Fi (IEEE 802.11) é a predominante em redes sem fio.
A tecnologia Ethernet e sua história: ( vire)
A tecnologia Ethernet foi inventada em 1973, por Robert Metcalfe. Em 1979, ele criou a 3Com (hoje da Cisco). A tecnologia começou sendo implementado com cabo coaxial (1 Mbps). Atualmente, é utilizado o par trançado [10 Mbps, 100 Mbps (Fast Ethernet), 1 Gbps (Gigabit Ethernet - GbE) e 10Gbps (10GbE)] . A fibra óptica também é utilizada para altas taxas em aplicações específicas. As taxas de transmissão usuais são de 10Gbps (10GbE), 40Gbps e 100 Gbps.
O Ethernet está relacionado a quais camadas do modelo TCP?
Enlace e Física
São característica da tecnologia Ethernet que contribuiram para a sua aceitação geral, exceto:
a) Facilidade de manutenção
b) Escalabilidade
c) Capacidade de evitar colisões
d) Tecnologia livre de colisões
e) Baixo custo de instalação
d) Tecnologia livre de colisões
Duas funções básicas da camada de enlace são:
a) controle de erros fim-a-fim e controle de fluxo
b) controle de erros e delimitação de quadros
c) controle de erros fim-a-fim e delimitação de quadros
d) controle de fluxo e encaminhamento
b) controle de erros e delimitação de quadros
A camada de enlace é dividida em duas subcamadas: LLC e MAC. O que significam as siglas?
(Logical Link Control – Controle do Enlace Lógico)
(Media Access Control – Controle de Acesso ao Meio)
Subcamada LLC
A função da subcamada LLC é:
Permitir que a camada de enlace funcione independentemente das tecnologias existentes. O LLC é definido na especificação IEEE 802.2 e suporta tanto serviços sem conexão quanto serviços orientados para conexão, usados por protocolos de camadas superiores.
Subcamada MAC
A Função da subcamada MAC e:
Transportar quadros de uma interface para outra interface conectada fisicamente (na mesma rede) além de tratar dos protocolos que um host seguem para acessar os meios físicos. O endereço físico (MAC) está associado ao adaptador de rede, às vezes também é reconfigurável por software. Cada adaptador de rede na LAN tem um endereço MAC exclusivo.
- Quais das seguintes alternativas são especificadas pelos padrões IEEE como subcamadas da camada de enlace de dados do modelo OSI? (Escolha duas.)*
a) Logical Link Control
b) Logical Link Communication
c) Logical Layer Control
d) Media Access Communication
e) Media Access Control
a) Logical Link Control
e) Media Access Control
Endereçamento MAC (ou LAN, ou Físico ou Ethernet)
- NIC – Network Interface Card
- OUI - Organizationally Unique Identifier - Identifica o Fabricante.
- Serial - Identifica o dispositivo físico
- Constituído de 48 bits, representados na forma hexadecimal
- Ex.: 00-06-5B-28-82-2B (6 Bytes) - 24 bits (OUI) + 24 bits (Serial)
Onde se origina o endereço MAC?
a) Banco de dados do servidor DHCP
b) Gravado na ROM da placa de rede
c) Configurado pelo administrador
d) Configuração da rede no computador
b) Gravado na ROM da placa de rede
Como é representado um endereço MAC?
a) Quatro grupos de dígitos binários separados por ponto decimal
b) Quatro dígitos de Base 10 separados por ponto decimal
c) Seis dígitos hexadecimais
d) Doze dígitos hexadecimais
e) Vinte e quatro dígitos de base 10
d) Doze dígitos hexadecimais
- Qual é o comprimento de um endereço MAC?*
a) 8 bits
b) 8 bytes
c) 24 bits
d) 24 bytes
e) 48 bits
f) 48 bytes
e) 48 bits
- Quais das seguintes alternativas descrevem endereços MAC Ethernet? (Escolha três.)*
a) OUI de 24 bits e número serial de 24 bits
b) Endereço de rede de 32 bits e endereço de host de 48 bits
c) 6 pares de dígitos hexadecimais
d) 48 dígitos hexadecimais
e) Endereço de host lógico
f) Endereço físico
a) OUI de 24 bits e número serial de 24 bits
c) 6 pares de dígitos hexadecimais
f) Endereço físico
Topologia em Barramento (cabo coaxial)
- todos os nós no mesmo domínio de colisão (podem colidir uns com os outros)
- todos os nós no mesmo domínio de broadcast (todos recebem a informação)
Domínio de colisão x Domínio de Broadcast
O domínio de colisão é uma área lógica onde os pacotes podem colidir uns contra os outros, em particular no protocolo Ethernet. Portanto, quanto maior for o número de colisões maior será a ineficiência da rede. O Broadcast é o contexto de um pacote, ou seja, é o ambiente limite no qual ele pode atuar. Se um computador emite um pacote, o domínio de broadcast deste computador é o limite o qual o pacote pode chegar sem a necessidade de roteamento.
Dispositivos de Redes: Hub:
Opera na camada física, como um repetidor, só que enviando o sinal recebido em uma porta para todas as demais (bits chegando a um enlace saem em todos os outros enlaces na mesma velocidade). Sem armazenamento (buffering) de quadros. Não processa informações que estejam presentes no cabeçalho dos quadros. A implementação com hub caracteriza uma topologia em estrela pelo ponto de vista físico, mas logicamente tem-se um barramento.
Dispositivos de Redes Pontes / Bridges:
São equipamentos utilizados para conectar segmentos diferentes de uma mesma rede. Podem também interconectar segmentos de redes heterogêneas na camada de enlace.Possibilitam o isolamento do tráfego entre esses segmentos de rede. Permitem estender a área de cobertura da rede.
Ex.: Ethernet (IEEE802.3) com Wi-Fi (IEEE802.11)
Dispositivos de Redes: Switch:
Opera na camada de enlace, sendo, portanto, capaz de ler o endereço MAC de destino. Um quadro recebido é enviado apenas para a porta de saída associada ao endereço de destino. Cada “porta” é um domínio separado (não há colisão). Tal característica faz com que a implementação com switch possua uma vazão máxima superior à implementação com hub. Mantêm tabelas de comutação, implementam filtragem, algoritmos de aprendizagem.
Dispositivos de Redes: Roteador:
- É um dispositivo de camada de rede (camada 3).
- Pode ser utilizado para isolar domínio de Broadcast.
- Conecta a rede (privada) ao “mundo” externo.
- Mantêm tabelas e implementam algoritmos de roteamento.
Quais portas em um hub encaminham tráfego?
a) Somente a porta onde reside o host destino
b) Todas as portas, exceto a porta de origem
c) As portas em todos os domínios de colisão
d) Todas as portas
b) Todas as portas, exceto a porta de origem
Codificação do sinal Ethernet
A codificação inicialmente foi a codificação Manchester. Cada período de bits é dividido em dois intervalos iguais. Um bit “1” binário é enviado quando a voltagem é definida como alta durante o primeiro intervalo, e como baixa no segundo intervalo. Um bit “0” binário é exatamente o oposto: primeiro baixo e segundo alto. Esse esquema garante que cada período de bit terá uma transição na parte intermediária, tornando fácil o receptor sincronizar-se com o transmissor.
- Após uma colisão de Ethernet, quando é invocado o algoritmo de backoff, qual dos dispositivos tem prioridade para transmitir dados?*
a) O dispositivo envolvido na colisão com o endereço MAC mais baixo
b) O dispositivo envolvido na colisão com o endereço IP mais baixo
c) Qualquer dispositivo dentro do domínio de colisão cujo temporizador de backoff expire primeiro
d) Os que começaram a transmitir simultaneamente
- Após uma colisão de Ethernet, quando é invocado o algoritmo de backoff, qual dos dispositivos tem prioridade para transmitir dados?*
c) Qualquer dispositivo dentro do domínio de colisão cujo temporizador
Caderno
Deseja se transmitir uma msg com 40kbits em uma rede composta por três enlaces c/taxa de 10kbps e atraso de propagação de 0,5 ms. Determine o tempo de transferência da msg utilizando comutação por circuito. O tempo de estabelecimento do circuito é de 0,3s
O Atraso total é de 4,3015 segundos.
Deseja se transmitir uma msg com 40kbits em uma rede composta por três enlaces c/taxa de 10kbps e atraso de propagação de 0,5 ms. Determine o tempo de transferência da msg utilizando comutação de pacotes, considerando pacote único. Desconsiderar atraso de fila e de processamento.
O Atraso total é de 12,0015 segundos.
Deseja se transmitir uma msg com 40kbits em uma rede composta por três enlaces c/taxa de 10kbps e atraso de propagação de 0,5 ms. Determine o tempo de transferência da msg utilizando comutação de pacotes, considerando 4 pacotes iguais. Desconsiderar atraso de fila e de processamento.
O atraso total é de 6,0015 segundos.
- Uma mensagem de 1000bytespor uma rede de comutação de pacotes com 3 nós e 4 enlaces iguais com taxa de100kbps. A distância de cada enlace é de5kme a velocidade do meio é200.000km/s. Desconsiderando o atraso de fila e de processamento determine o tempo de transferencia da mensagem para:*
- a) única msg*
- b) 4 pacotes iguais*
- c) 10 pacotes iguais*
- d) 20 pacotes iguais*
- Obs. Considere 20 bytes de cabeçalho por pacote.*
a) 0,3264 segundos
b) 0,1513 segundos
c) 0,1249 segundos
d) 0,1289 segundos
Uma técnologia de rede utilizando CSMA-CD, opera a uma taxa de 500 Mbps, com quadros de no mínimo 100 bytes, em um meio com velocidade de 200.000km/s. A distância máxima em metros entre as estações deverá ser de:
- a) 160 m*
- b) 20 m*
- c) 2000 m*
- d) 1600 m*
a) 160 metros
comprimento/taxa >= 2 distancia/velocidade , logo distancia = velocidade*comprimento/2*taxa
distancia = 200*800/1000 = 160
- O tempo de propagação entre as estações A e B em uma rede cabeada é de 800 tempos de bit. Se A começa a transmitir em t=0 e B em t=300Tb depois, haverá colisão em t igual a:*
- a)600tb*
- b)400tb*
- c)350tb*
- d)550tb*
d) 550tb
A — 800tb — B
B —> -300tb — A
(800-300)/2 = 250
800 - 250 = 550
- No ambiente de rede, com relação a arquitetura, qual a diferença entre uma rede Ad hoc e com
- infra-estrutura?**
Uma rede Ad Hoc é um sistema onde as comunicações são estabelecidas entre várias estações de uma mesma área (célula), sem o uso de um ponto de acesso ou servidor e sem a necessidade de infra-estrutura.
Uma rede com infra-estrutura, onde várias células fazem parte da arquitetura, as estações se comunicam com estações de outras células através de pontos de acesso usando um sistema de distribuição.
No ambiente de redes sem fio, tem-se os sistemas BSS (Basic Service Set) e ESS (Extended Service Set).
- *BSS** – Formado por estações wireless fixas ou movéis e, opcionalmente por uma estação-base central, denominada de Access Point;
- *ESS** – Formado por duas ou mais mais BSS com APs. As BSS são conectadas através de um Sistema de Distribuição (normalmente LAN com fio).
Quais são as frequências e capacidades de transmissão nos padrões 802.11?
IEEE 802.11a: para frequência 5 GHz com capacidade teórica de 54 Mbps;
IEEE 802.11b: para frequência 2,4 GHz com capacidade teórica de 11 Mbps. Este padrão utiliza DSSS (Sequência Direta de Espalhamento de Espectro) para diminuição de interferência;
IEEE 802.11g: para frequência 2,4 GHz com capacidade teórica de 54 Mbps;
IEEE 802.11n: para frequência 2,4 GHz e/ou 5 GHz com capacidade de 65 a 600 Mbps. Esse padrão utiliza como método de transmissão MIMO-OFDM.
Como que um terminal sem fio se associa a um AP?
“Varre” o espectro, escutando quadros de sinalização contendo nome do AP (SSID) e endereço MAC seleciona AP para associar-se pode realizar autenticação normalmente rodará DHCP para obter endereço IP na sub-rede do AP.
Quais são as técnicas utilizadas na camada física do 802.11?
RadioFrequência ou Infra-Vermerlho
O que significa Função de Coordenação Pontual (PCF) e Função de Coordenação Distribuída (DCF)?
PCF: a decisão de quando transmitir é centralizada em um ponto especial, que determina qual estação deve transmitir em que momento, evitando teoricamente a
ocorrência de colisões;
DCF: a decisão é realizada individualmente pelos pontos da rede, podendo, dessa forma, ocorrer colisões.
Qual a dificuldade de se utilizar a técnica CSMA-CD em ambiente de redes sem fio?
Para a detecção de colisão, uma estação tem de ser capaz de transmitir dados e receber, simultaneamente, sinais de colisão. A colisão pode não ser detectada em todas as extensões da rede, pois algumas podem estar ocultas. O enfraquencimento do sinal, com o aumento da distancia pode impedir a detecção da colisão.
No ambiente sem fio, explique o problema da Estação Oculta.
A estação A está transmitindo para a estação B, a estação C, que está fora do alcance de A e portanto não pode receber sua transmissão, deseja transmitir (por exemplo para D). A estação C escuta o meio e, por percebê-lo livre, inicia sua transmissão, interferindo na recepção da estação B.
No ambiente sem fio, explique o problema da Estação Exposta.
Estação B está transmitindo para A; a estação C deseja transmitir para a estação D, mas não o faz por sentir o meio ocupado pela estação B. No entanto, se a estação D estiver fora do alcance da estação B, a transmissão poderia ser feita sem que B interferisse em D e C interferisse em A.
Técnica de Prevenção de Colisão (Collision Avoidance)
Utilizada junto com um mecanismo de confirmações positivas.
Quando uma estação deseja transmitir, envia ao destino uma mensagem de controle, Request-to-Send (RTS), que contém o comprimento do pacote de dados a ser enviado. Quando o destino recebe o RTS ela responde, quando possível, com uma mensagem de Clear-to-Send (CTS), que também contém o tamanho do pacote de dados a ser enviado por pela origem. Após receber CTS, a origem inicia imediatamente a transmissão dos seus dados.
Explique como funciona o protocolo MACA.
Qualquer estação que escute uma mensagem de RTS atrasa todas as suas transmissões até o final da transmissão da mensagem de CTS. Qualquer estação que escute uma mensagem de CTS atrasa suas transmissões até o instante previsto para término da transmissão do pacote de dados associado àquele CTS. Quando uma estação envia um RTS e não recebe o CTS correspondente, ela assume que houve uma colisão, gera um atraso aleatório (usando o algoritmo binary exponential backoff - BEB), e reinicia o processo de tentativa de transmissão.
Explique como funciona o protocolo DFWMACA. Distributed Foundation Wireless Medium Access Control
Protocolo de acesso ao meio (subcamada MAC do nível de enlace de dados) definido pelo IEEE. Suporta dois métodos de acesso, distribuído e centralizado. Os dois métodos (Coordination Functions), são usados para dar suporte à transmissão de tráfego assíncrono ou tráfego com retardo limitado (time bounded).
Mostre como o protocolo MACA pode resolver o problema da Estação Oculta.
Três estações A, B e C compartilham o meio. A está oculta a C e vice-versa. Quando A envia um RTS para B, esta responde com um CTS, que atinge C. logo, C mesmo não conhecendo A reconhece que existe alguma estação querendo transmitir e interrompe sua transmissão.
Explique de que forma uma estação ajusta o seu vetor de alocação de rede (NAV).
Quando uma estação envia um RTS, ela inclui quanto tempo será necessário ocupar o canal. As estações afetadas iniciam um timer (NAV), que mostra quanto tempo essas estações devem aguardar antes de escutar o meio novamente. Cada vez que uma estação envia o RTS, as demais inicialiam seu NAV. Antes dessas estações enviarem seu RTS, elas aguardam o NAV expirar.
Mostre como os campos de endereços se relacionam com os campos To DS e From DS, no quadro 802.11.
- *00** – o frame vai de uma estação em uma BSS para outra sem passar por um Sistema de Distribuição; O frame ACK deverá ser enviado ao emissor original;
- *01** – neste caso o frame provém de um Sistema de Distribuição, ou seja, o frames está vindo de um AP e indo para uma estação; O ACK deverá ser enviado ao AP;
- *10** – nesta caso o frame está indo para um Sistema de Distribuição, ou seja, o frame está indo de uma estação para um AP; O ACK deverá ser enviado à estação original;
- *11** – neste caso o sistema de distribuição também é wireless (sistema ad hoc). O frame vai de um AP para outro em um Sistema de Distribuição sem fio. Se o Sistema de Distribuição for uma LAN Cabeada (por exemplo, Ethernet), o frame terá o formato padrão desta LAN com fio.
Qual a necessidade de se ter 04 campos de endereços no quadro 802.11?
Como existem quatro casos possível de associação Wireless, os quatro campos são necessários para carregar as informações pertinentes para cada caso.
- Em uma rede DFWMAC, sem RTS e CTS, a estação A está transmitindo e as estações B, C e D desejam transmitir. As estações B, C e D geram atrasos aleatórios (backoff), que resultam nos seguintes valores de contador de backoff: BOb = 5, BOc = 3, BOd = 8.
a. Faça um diagrama de tempo indicando as transmissões de cada estação.
b. Admita agora que enquanto a estação B estava transmitindo uma outra estação (J) quis transmitir e gerou um atraso aleatório BOj = 3, faça um novo diagrama de tempo ilustrando a seqüência de transmissão das estações.*
Em uma rede local sem fio as mensagens RTS, CTS e ACK duram 1 unidade de tempo cada, assim como os tempos DIFS e SIFS. As mensagens de dados duram 5 unidades de tempo. Faça um diagrama temporal ilustrando as trocas de mensagens decorrentes dos eventos abaixo descritos para o protocolo MACA e DFWMAC. A rede está ilustrada na figura abaixo. Admita que cada estação
só consegue escutar mensagens de seus vizinhos (da direita e da esquerda). Em caso de colisão, admita que os seguintes atrasos aleatórios são gerados: estação A (1 unidade e tempo no primeiro e 3 no segundo); estação B (2 unidades de tempo no primeiro e 1 no segundo); estação C (3 unidades
de tempo no primeiro e 2 no segundo); estação D (1 unidade de tempo no primeiro e 1 no segundo); estação E (2 unidades de tempo no primeiro e 2 no segundo); estação F (3 unidades de tempo no primeiro e 1 no segundo).
Lista de Eventos:
Instante t = 0 : B deseja transmitir para C e E para F.
Instante t = 3 : A deseja transmitir para B
Instante t = 5 : D deseja transmitir para E
Instante t = 10: C deseja transmitir para D e B para A
