Número: ___________
Nome: ______________________________________________________________
Duração: 2:30 horas
O exame é sem consulta
O exame deve ser resolvido nas folhas fornecidas
O exame está dividido em duas partes, sendo que o número e o nome do aluno têm que ser
preenchidos em ambas as partes
Parte I
20 perguntas de escolha múltipla
Para cada pergunta assinale a sua resposta com uma cruz
Cada resposta certa vale +0.5 valores
Cada resposta errada vale –0.25 valores
Cada pergunta não respondida ou de resposta inválida vale 0 valores
Não se precipite!
Parte II
3 problemas
Problema 1 vale 3.5 valores
Problema 2 vale 3 valores
Problema 3 vale 3.5 valores
Justifique todas as respostas
Comece por preencher o seu número e o seu nome!
Redes de Computadores e Internet
MEEC
11 de Junho de 2014
1
oExame
Parte I
1. Qual das seguintes afirmações é a única verdadeira relativamente à comparação entre comutação de mensagens e comutação de pacotes.
Ambas permitem a multiplexagem estatística da informação das aplicações.
Ambas permitem equidade na partilha dos recursos da rede entre as aplicações.
Elas oferecem o mesmo desempenho às aplicações.
2. Qual das seguintes organizações internacionais é responsável pela aprovação e publicação dos RFCs (Request for Comments) também conhecidos como as normas técnicas da Internet?
ICANN.
IANA.
IETF.
3. Considere o envio de um ficheiro com 1 MB (B = byte) através de um caminho composto por três ligações. Uma ligação tem capacidade 20 Mb/s (b = bit) e atraso de propagação 20 ms; outra tem capacidade 100 Mb/s e atraso de propagação 50 ms; e a terceira tem capacidade 20 Mbit/s e atraso de propagação 20 ms. Qual dos seguintes tempos melhor aproxima o mínimo atraso possível na entrega do ficheiro?
500 ms.
1 s.
1.5 s.
4. Considere uma aplicação de áudio que usa os protocolos RTP (Real-Time Protocol) e UDP sobre uma rede Ethernet. Os cabeçalhos RTP, UDP, IP e Ethernet são constituídos por 12, 8, 20 e 18 bytes, respetivamente. O áudio é codificado a 32 kb/s. Sabendo que os cabeçalhos não podem corresponder a mais do que 20% do tamanho dos pacotes, qual a periodicidade mínima a que a aplicação tem que agrupar dados de áudio em pacotes?
32 ms.
58 ms.
72 ms.
5. Que camadas da arquitectura da Internet é que um encaminhador tem implementadas, não considerando a sua gestão remota?
Camada de transporte e camada de ligação-de-dados.
Camada de rede e camada de ligação-de-dados.
Camada de transporte e camada de rede.
6. Qual dos seguintes pares de cabeçalhos é que permite manter informação de estado entre sessões HTTP distintas, correspondentes a objetos diversos?
Accept e Content-type.
Last-Modified e If-Modified-Since. Set-Cookie e Cookie.
7. O servidor DNS autorizado para o domínio a.com é ns.a.com e o servidor DNS autorizado para o domínio b.a.com
é ns.b.a.com. Quantos servidores de nomes DNS são consultados para que uma estação obtenha o endereço IP do
nome c.b.a.com, assumindo que este nome não está guardado em nenhuma cache? Um.
Três.
8. Considere a difusão de um ficheiro de dimensão F por um conjunto muito grande de estações através de uma aplicação peer-to-peer. O ficheiro está inicialmente alojado num servidor que tem uma ligação de acesso à Internet com capacidade c0. Cada estação tem uma capacidade ascendente (uplink) de acesso à Internet igual a c e uma
capacidade descendente (downlink) igual a d, sendo que d é maior do que c. Aproximadamente, qual a latência na receção do ficheiro?
F / c0.
F / c.
F / d.
9. Qual das chamadas de sistema seguintes é que certamente não vai encontrar no código de uma aplicação cliente-servidor construída sobre sockets UDP.
bind()
socket()
listen()
10. Qual das seguintes afirmações melhor descreve o conceito “colapso da congestão”, presente em redes de comutação de pacotes com transferência fiável de dados, mas sem mecanismo de controlo de congestão.
A rede está ocupada até a sua capacidade, sendo que o ritmo de entrega dos dados das origens aos destinos é próximo dessa mesma capacidade.
A rede está ocupada até a sua capacidade, mas o ritmo de entrega dos dados das origens aos destinos é significativamente inferior a essa capacidade.
A rede está ocupada significativamente abaixo da sua capacidade, mas os atrasos na entrega dos dados das origens aos destinos são elevados.
11. Considere uma algoritmo de janela deslizante a operar sobre um caminho com capacidade 2 Mb/s e tempo-de-ida-e-volta (Round-Trip Time, RTT) 100 ms. Qual o valor mínimo da janela que garante o uso completo da capacidade do caminho?
12.5 KB.
25 KB.
37.5 KB.
12. Considere duas sessões TCP que partilham uma ligação. O MSS (Maximum Segment Size) é 1 KB. O buffer associado à ligação tem capacidade de armazenamento 36 KB. Num determinado instante, cada uma das sessões tem uma janela de congestionamento igual a 18 KB, sendo que um segmento de cada sessão é descartado no buffer. Ao fim de quantos RTTs é que cada uma das sessões volta a ter uma janela de congestionamento igual a 18 KB? Assuma os mecanismos de retransmissão e recuperação rápidos.
1.
3.
9.
13. Considere uma rede sobre a qual corre um protocolo vetor-distância com envenenamento inverso. O nó X tem quatro vizinhos, Y1, Y2, Y3 e Y4. As estimativas em X para alcançar um destino remoto Z via cada um dos vizinhos Y1, Y2, Y3 e Y4 são, respetivamente, 3, 5, 7, e 9. Num determinado instante, a ligação entre X e Y1 falha. O que é que o nó X passa a anunciar aos seus vizinhos?
Anuncia 5 a Y2, Y3 e Y4.
Anuncia ∞ a Y2 e 5 a Y3 e Y4. Anuncia ∞ a Y2, Y3 e Y4.
14. Qual das seguintes afirmações é única verdadeira relativamente à difusão de um LSP (Link-State Packet) por uma rede conexa, isto é, na qual há um caminho entre cada par de nós?
As ligações que são atravessadas apenas por uma cópia do LSP definem uma árvore abrangente.
O número total de cópias do LSP transmitidas pelos vários nós da rede depende do congestionamento da rede.
15. Um encaminhador tem na sua tabela de expedição apenas as seguintes três entradas: 193.2.0.0/20 I1; 193.2.20.0/22 I2; e 193.2.16.0/21 I3. Os identificadores I1, I2 e I3 indicam as interfaces do encaminhador. Por que interface é expedido um datagrama com endereço destino 193.2.23.10?
I1.
I2.
I3.
16. O ISP A tem uma relação de parceria (peering) com o ISP B. Ambos os ISPs A e B são fornecedores do cliente X. Para além disso, o ISP A é fornecedor do cliente Y e o ISP B é fornecedor do cliente Z. Diga qual das seguintes afirmações é verdadeira?
O cliente X não anuncia ao ISP B as rotas aprendidas através do ISP A.
O ISP B não anuncia ao cliente Z as rotas aprendidas através do cliente X.
O ISP A não anuncia ao ISP B as rotas aprendidas através do cliente Y.
17. O que é que um cliente DHCP tem que conhecer quando pretende alugar um endereço IP de um servidor DHCP, mensagem DHCP discover?
Apenas os portos bem-conhecidos do serviço DHCP.
O endereço IP do servidor de DHCP e os portos bem-conhecidos do serviço DHCP.
A máscara da rede, o endereço IP do servidor de DHCP e os portos bem-conhecidos do serviço DHCP.
18. Um cliente numa estação com endereço IP e porto 10.1.1.1:7654 tem uma sessão TCP estabelecida com um servidor com endereço IP e porto 4.3.2.1:80. A estação acede à Internet através de uma caixa-NAT (NAT box) contendo as duas associações seguintes: 10.1.1.1:7654 4.3.2.1:6789 e 10.1.1.1:2345 4.3.2.1:3456. Qual o porto destino constante dos segmentos enviados pelo servidor?
7654.
6789.
2345.
19. Numa camada de ligação de dados que emprega um CRC calculado com o polinómio gerador x4 + x + 1, o receptor recebe a trama 1011001100011111. O que é que podemos inferir sobre esta trama?
Ela esteve sujeita a uma rajada com quatro ou menos erros.
Ela esteve sujeita a erros mas não sabemos caracterizá-los.
Ela não tem erros ou se os tem não são detectáveis.
20. Considere um canal de acesso múltiplo que opera um protocolo ALOHA sincronizado. A taxa de geração de pacotes, novos mais retransmissões, é dada por um processo de Poisson de parâmetro G pacotes por tempo de transmissão de pacote. Qual a fracção de pacotes transmitidos com sucesso?
Ge-G.
e-G.
Parte II
Lembre-se de justificar as respostas
1. Um utilizador da Web em Lisboa pretende ir buscar uma página Web a um servidor em Chicago. A página é constituída por um ficheiro base de 250 KB (B = byte) que referencia três imagens, cada com 500 KB. O atraso de propagação, num só sentido, é 75 ms. A capacidade da sessão é 100 Mb/s (b = bit) e deve-se à ligação de acesso, aquela que une o encaminhador do ISP ao encaminhador em casa do utilizador.
1.1. Aproximadamente, quando tempo leva a página (com as imagens) a aparecer no monitor do utilizador assumindo HTTP não-persistente com apenas uma sessão de cada vez? [1 v.]
1.2. Aproximadamente, quando tempo leva a página a aparecer assumindo apenas uma sessão HTTP persistente com possibilidade de pipelining? [1 v.]
1.3. Aproximadamente, quando tempo leva a página a aparecer assumindo sessões HTTP não persistentes, mas com a possibilidade estabelecer um número arbitrário delas em paralelo? [1 v.]
1.4. Suponha que o encaminhador no ISP tem uma memória de 4 KB associada a ligação de acesso. Qual o atraso máximo adicionado por esta memória? Assuma que não há perdas de informação. [0,5 v.]
2. O diagrama da figura mostra uma rede Wi-FI em que X é o ponto de acesso e A, B e C são estações a ele associadas. Os círculos grandes centrados em cada uma das estações representam a sua área de cobertura, isto é, o alcance do seu sinal eletromagnético. A área de cobertura do ponto de acesso não está representada, mas subentende-se que cobre as três estações. O protocolo de acesso ao meio é CSMA/CA. Suponha que X está a transmitir uma trama no instante 0 µs que acabará de ser transmitida no instante 100 µs. Suponha ainda o seguinte:
A adquire uma trama no instante 50 µs que demora 100 µs a transmitir, à qual é atribuída um tempo de recuo (backoff timeout) de 100 µs;
B adquire uma trama no instante 70 µs que demora 200 µs a transmitir, à qual é atribuída um tempo de recuo de 50 µs.
C adquire uma trama no instante 90 µs que demora 150 µs a transmitir, à qual é atribuída um tempo de recuo de 150 µs.
2.1. Para cada uma das três estações, em que instante de tempo é que ela começa a transmitir a sua trama pela primeira vez? Pode desprezar atrasos de propagação e intervalos-entre-tramas (Inter-frame spacings), bem como os tempos de transmissão dos ACKs.[1 v.]
2.2. Das três tramas transmitidas pelas estações, quais é que são bem recebidas na primeira tentativa de transmissão? [0,5 v.]
X
B
A
2.3. Para cada uma das tramas que não é bem recebida na primeira tentativa de transmissão, aproximadamente quando tempo demora até que a estação correspondente se aperceba que a trama tem que ser re-transmitida? [0,5 v.]
2.4. Suponha agora que se ativa o protocolo de acesso ao meio RTS-CTS. Neste caso, em que instante de tempo é que cada estação começa a transmitir a sua trama pela primeira vez? As tramas são todas recebidas com sucesso? [1 v.]
3. A figura representa uma rede Ethernet em que as letras representam os identificadores dos comutadores e os números junto às ligações representam os custos usados pelo algoritmo de árvore abrangente (Spanning Tree Protocol). Assuma que os identificadores dos comutadores estão ordenados alfabeticamente (por exemplo, x é inferior a y).
3.1. Suponha que todos os comutadores começam a execução do algoritmo no mesmo instante de tempo e que demora uma unidade de tempo para que cada BPDU viaje numa ligação da rede, isto é, a troca de BPDUs é síncrona. Preencha a tabela seguinte indicando qual a perceção que cada comutador tem de qual é o comutador raiz ao fim de uma unidade de tempo. [0,5 v.]
Comutador u v x y z Comutador raiz ao fim de uma unidade de tempo
x
u
v
w
z
y
2
9
8
5
3
6
7
4
3.2 Suponha agora que a execução do algoritmo de árvore abrangente terminou, tendo todos os nós uma perceção correta da árvore obtida. Diga quais as ligações que fazem parte da árvore, isto é, quais as que contêm um porto raiz? Indique explicitamente essas ligações e desenhe a árvore abrangente. [1 v.]
3.3 Assumindo que as tabelas de expedição MAC de todos os comutadores estão inicialmente vazias, pretende-se saber quais os comutadores que são atravessados por cada uma das tramas emitidas na sequência seguinte: (i) uma estação ligada a u transmite uma trama a uma estação ligada a v (u v): (ii) a estação ligada a v responde com uma trama à estação ligada a u (v u); (iii) uma estação ligada a w transmite uma trama a uma estação ligada a v (w v). Preencha a tabela seguinte assinalando com um V os comutadores que são atravessados por cada uma das tramas referidas acima. [1 v.]
Comutador
u v x y z
u v v u w v
3.4 Suponha que todas as ligações têm capacidade 1 Gb/s (em cada sentido). Suponha que existe uma sessão TCP entre estações ligadas aos comutadores v e w, uma outra sessão TCP entre estações ligadas aos comutadores y e z, e ainda uma terceira sessão TCP entre estações ligadas aos comutadores u e x. Qual o débito máximo a que as estações conseguem transmitir? Qual seria esse débito se os comutadores fossem substituídos por encaminhadores? [1 v.]
