Instituto Superior de Engenharia de Lisboa
Área Departamental de Engenharia de Electrónica e
Telecomunicações e de Computadores
Redes de Computadores (LEIC/LEETC/LERCM)
Nome:____________________________________________Nº de aluno:_______
4ª Ficha de Avaliação – 17/12/2012
A resposta à ficha é individual.
A bibliografia a consultar é a recomendada para a disciplina. Pode e deve procurar mais informação em outras fontes (ex: os livros da biblioteca, as normas e a Internet).
A ficha é composta por perguntas de escolha múltipla e perguntas de desenvolvimento.
As perguntas de escolha múltipla podem ter uma ou mais respostas certas. Deve assinalar todas as respostas certas.
Recorra ao seu professor para esclarecer as dúvidas. Justifique convenientemente todas as suas respostas.
A resposta à ficha deve ser entregue ao professor (por email) até 12/1/2013.
Bibliografia:
- Cisco Network Fundamentals – Chapter 2
[http://www.johnrouda.com/class/ccna/cisco1/Exploration_Network_Chapter2.ppt] - Cisco 1800 Series Integrated Services Routers (Fixed) Software Configuration Guide
[http://www.cisco.com/en/US/docs/routers/access/1800/1801/software/configuration/guide/scg.html] - NAT [http://www.deetc.isel.ipl.pt/redesdecomunic/disciplinas/TAR/acetatos/03%20-%20NATv0.8.pdf], [http://www.cisco.com/en/US/tech/tk648/tk361/technologies_tech_note09186a0080094e77.shtml] - Slides de RCp [http://www.deetc.isel.ipl.pt/redesdecomunic/disciplinas/RC/acetatos.htm]
1ª parte
Ethernet 1) Ethernet (10 Mbps) A topologia lógica da rede Ethernet 802.3 é em “Estrela”
O preâmbulo permite obter o sincronismo de byte na comunicação entre as estações A trama Ethernet 802.3 tem comprimento mínimo 64 bytes e máximo 1518 bytes
Com o sinal JAM todos as máquinas na rede “sabem” que se trata de uma trama com colisão. 2) Fast Ethernet (100 Mbps)
100Base-TX significa: _________________________________________________________ __________________________________________________________________________
4) Ethernet 10/100/1000 Mbps:
A código de linha usada em Fast Ethernet é igual ao código de linha usada na Ethernet Em Fast Ethernet 802.3 a dimensão máxima da rede é 205 m
Duas máquinas Ethernet ligadas em full-duplex podem distar 200 km.
Uma estação Gigabit Ethernet (half-duplex) pode transmitir sem interrupção 40 kbytes
Gigabit Ethernet full-duplex utiliza a técnica de “carrier extension” para garantir o slot time de 512 bytes 5) Ethernet - subcamada MAC
O protocolo MAC permite comunicação full-duplex (bidirecional em simultâneo) O número máximo de tentativas de transmissão da mesma trama é 16
A n ésima tentativa de transmissão de uma mesma trama tem o atraso backof de n x Slot Time A pausa entre tramas é de 96 bit time
O atraso máximo introduzido pelo algoritmo exponencial backoff, entre duas tentativas consecutivas, é de 1023 x Slot Time
6) Ethernet - subcamada MAC
O atraso máximo total, em “slot time”, introduzido pelo algoritmo exponencial backoff numa trama enviada com sucesso apenas à quinta tentativa é de:_______________________
7) Ethernet - subcamada MAC
Uma máquina Ethernet em full-duplex necessita de funcionar com controlo de fluxo
Os switches com “Power over Ethernet” fornecem alimentação DC aos equipamentos através do pares não usados para dados (livres) do cabo
A auto-negociação permite ligar diretamente uma máquina 10Base-T com uma 1000Base-T
Através do mecanismo MDI/MDIX as comunicações entre switches podem ser feitas com cabo direto
Interligação de redes
8) Interligação com hubs e switches
Um repetidor (hub) pode ter uma interface a 10 Mbps e outra a 100 Mbps O swith separa domínios de colisão e de difusão (broadcast)
Um switch é um comutador que funciona no nível 2 do modelo OSI A distância da ligação entre dois switches não pode ultrapassar 100 metros
Os switches com modo de comutação “cut-through” descartam as tramas com erro de FCS 9) Interligação com switches e routers
O switch com modo de comutação “cut-through” não encaminha tramas com colisão Um router constrói a sua tabela de comutação (FDB) a partir do camp SA das tramas Ethernet
Um switch retransmite a trama para todas as portas quando não conhece a localização da máquina destino A tabela FDB contém o “encaminhamento” para todos os PC da rede local
Um switch com modo de comutação “modified cut-through” não pode ter porta full-duplex 10) Interligação de redes
Considere a seguinte topologia de rede constituída por switches (SW1 a SW5), PC (A …R) e dois routers e que as tabelas de comutação de todos os switches estão vazias. As ligações entre os equipamentos estão configuradas em
A) Assinale na rede e indique o número de domínios de colisão: ____________________________ B) Assinale na rede e indique o número de domínios de difusão: ____________________________
C) Considere que as seguintes mensagens são enviadas de forma consecutiva e pela ordem indicada. Indique quais os troços que as mensagens atravessam:
I) A envia uma trama com endereço destino de difusão__________________________ II) G envia uma trama para E ________________________________________________ III) M envia um ARP Request para conhecer o MAC de R____________________________ IV) R envia o respetivo ARP Reply_____________________________________________ D) Escreva a tabela de comutação do switch SW5 depois do envio das quatro mensagens da alínea c)
Switch SW5
MAC Porta
E) Escreva a tabela de comutação completa do switch SW1 e 2.
Switch SW1 Switch SW2
12) Camada Ligação
Em Ethernet o sincronismo de bit é obtido a partir do campo “Preâmbulo” Os endereços MAC de destino de difusão (broadcast) não são usados nos routers Na multiplexagem FDMA os canais são distribuídos pelas várias “Time slots” Em Ethernet a deteção e correção de erros é feita a partir do campo CRC Na técnica de acesso múltiplo TDMA não há colisões
13) Camada Ligação
Na técnica de acesso múltiplo CSMA/CD não há comunicação full-duplex Na técnica de acesso múltiplo CSMA/CA não há comunicação full-duplex A técnica de acesso múltiplo CSMA/CA evita as colisões de tramas Ehternet A técnica CSMA/CA evita a ocorrência de colisões de tramas de dados
2ª parte
No relatório deste trabalho, sempre que possível, não devem ser usados print screens, deve, se possível, capturar o
output dos routers com os comandos do simulador de terminal (Putty ou outro).
Sugiro que use um editor de texto (.txt) no PC como forma de evitar ter de estar sempre a digitar tudo de novo nos
routers ou switches sempre que recomeça e necessita de reconfigurar os equipamentos.
Sugere-se fortemente que seja lida a bibliografia antes de iniciar o trabalho!
Componente prática
1. Pode usar o simulador antes de ir para o laboratório com equipamentos reais.
Com o simulador necessita de simular a rede do laboratório, ou seja, tem de conseguir obter endereço para a interface exterior do router via DHCP (configurar o DHCP num servidor), tem de configurar outro router para “fazer de conta” que é a rede do laboratório. Pode usar para a rede do laboratório, por exemplo, 10.64.10.0/24.
Deve conseguir “pingar” todos os routers a partir do seu PC e qualquer PC a partir do seu.
Usando equipamento real este trabalho implica menos configurações do que no simulador pois apenas necessita configurar o router e o seu PC. Para tal execute os passos que se seguem.
2. Realize uma montagem com um router e um PC. Ligue o PC ao router.
3. Ative o debug de routing no router fazendo debug ip routing. Verifique o que ele reporta após os comandos que se seguem serem executados, sobretudo os que “mexem” com routing como a definição das rotas estáticas. Desative o debug quando já não necessitar (pode usar o undebug all para desativar todo o debugging).
4. Configure o router (R0) e o PC (PC0) de modo a conseguir realizar Ping do router ao PC e vice-versa. Pode usar como endereço IP desta rede 10.nºgrupo.0.0/24 (pista: Configure a interface do router e ative-a).
5. Ligue o router a outra rede, a do laboratório.
O router deve obter endereço IP para a interface exterior via DHCP (ip address dhcp).
6. Verifique com o show interfaces se a interface do router ligada à rede do laboratório recebeu endereço. 7. Configure o router de maneira a conseguir realizar Ping do PC0 para um PC ligado na rede do laboratório.
Quando realiza um Ping deve sempre pensar nos endereços IP de origem e de destino que vão e vêm no header do pacote IP e deve equacionar-se se os routers pelo caminho conhecem a rede IP destino que consta no pacote IP, se não conhecerem o Ping, como é óbvio, não funcionará. Não se esqueça igualmente de verificar os routers por omissão (default gateways) nos PC que usar.
Para tal tem de configurar uma rota estática para o “resto do mundo” (0/0) e tem de configurar o NAT no router. Isto permitirá que o seu router saiba enviar os pacotes IP para outras redes para além das ligadas diretamente e o NAT permitirá que das outras redes se possa aceder à sua rede, rede esta que, sem o NAT, é desconhecida para elas.
O NAT deve fazer overload sobre o endereço obtido via DHCP para a interface exterior do seu router. Numa primeira experiência o endereço usado no NAT para fazer overload pode ser o que foi atribuído e que já viu usando o show interfaces mas, como este endereço atribuído via DHCP ao router pode mudar, o NAT deve usar o
9. Usando o programa Iperf verifique se o NAT introduz atrasos nos routers. Para tal instale o Iperf e realize experiências entre duas redes separadas por apenas um router. Numa primeira experiência não use NAT, numa segunda experiência use NAT (capture algum tráfego usando o Wireshark para verificar se o NAT está mesmo a ser usado mas não o use quando estiver a realizar medidas com o Iperf pois pode influenciar os resultados). Justifique os resultados.
10. Verifique se consegue aceder por Telnet ao seu router para o poder configurar (use o Putty ou outro software para aceder ao Telenet). Use o Wireshark para capturar e analisar o que se passa na comunicação via Telnet.
Nota: Nunca deixe o router com passwords, limpe-o sempre antes de o devolver (erase startup-config). Questões teóricas
1. Qual o bloco de endereço IP que usou na sua rede?
2. Quantos endereços IP estão disponíveis no bloco que utilizou para atribuição? 3. O comando para criar rotas estáticas nos routers pode ter várias sintaxes.
a. Numa rede Ethernet, em que a interface do router esteja ligada a um switch, pode usar como próximo destino o nome de uma interface do router?
b. Numa ligação ponto-a-ponto pode usar como próximo destino um endereço IP de outro router ou o nome de uma interface do próprio router. Qual a vantagem em termos de eficiência de cada uma das abordagens (pista: consulta da tabela de encaminhamento dos routers Cisco)?
4. Quais as redes que um router conhece (incluídas na sua tabela de routing (show ip route)) depois de serem configuradas as interfaces e ativadas mas antes de serem configuradas quaisquer rotas estáticas ou protocolo dinâmico de routing?
5. O que é na linguagem Cisco um “gateway of last resort”?
6. Qual o custo administrativo e o custo/métrica por omissão de uma rota estática? 7. Pode definir uma distância (métrica) quando define uma rota estática?
8. Pode definir duas ou mais rotas estáticas para o mesmo destino, via caminhos diferentes? E com métricas iguais? 9. Numa tabela de routing, a rota por omissão (default route) como é representada e quando é que é testada? 10. O que aconteceria num router Cisco em que fossem definidas as seguintes rotas estáticas?
Route1: ip route 10.1.0.0 255.255.0.0 20.1.1.1 Route2: ip route 20.1.0.0 255.255.0.0 30.1.1.1 Route3: ip route 30.1.0.0 255.255.0.0 10.1.1.1
11. Poderia utilizar NAT no-overload na configuração do seu router (assuma que pode obter o endereço via DHCP ou não)?
12. Imagine que o seu router possui uma interface para o exterior e duas para o interior. Pretende que o seu router use o NAT numa interface, como no exercício prático, mas não use nos pacotes IP provenientes da outra interface (rede) (pista: uso de access lists no NAT, veja documentação referenciada abaixo).
13. O seu router está a usar Ethernet, fast Ethernet, full-duplex ou half-duplex, auto negociação, e cross automático (pista: pode começar por fazer show interfaces)?
