Professor: Victor Rodrigues de Azevedo
Disciplina: Redes de Computadores 2
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Exercícios
1) Responda as perguntas à seguir:
A)Quais são os dois tipos de serviços que a Internet provê para as suas aplicações? Apresente algumas características
de cada um destes serviços.
B)Descreva brevemente como o serviço orientado a conexões da Internet provê um transporte confiável.
C)Discorra sobre redes de comutação de circuitos e redes de comutação de pacotes, suas vantagens e desvantagens.
D) Considere uma rede de computadores que emprega comutação por pacote. Considere o envio de um pacote de
uma máquina de origem para uma máquina de destino por uma rota com (N – 1) roteadores.
E) Quais desses atrasos são constantes e quais são variáveis?
F) Afirma-se que controle de fluxo e controle de congestionamento são equivalentes. Isso é válido para o serviço
orientado a conexões da Internet? Os objetivos do controle de fluxo e do controle de congestionamento são os
mesmos?
2) Calcule:
A) Dois computadores, A e B, se comunicam a uma distância de 800Km através de um enlace de 10 Mbits/seg. A
propagação do sinal no enlace é de 200.000 Km/seg.
a)
b)
c)
d)
e)
Qual o tempo de transmissão de um pacote de 500 bytes pelo computador A?
Qual o tempo de transmissão de um pacote de 50 bytes pelo computador B?
Quanto tempo leva para o último bit de um pacote ser propagado do computador A para o computador B?
Quanto tempo leva para o primeiro bit de um pacote ser propagado do computador B para o computador A?
Qual o número máximo de pacotes de 500 bytes que pode estar no enlace A-B?
3) Assuma que n usuários compartilhem um enlace de 27 Mb/s e cada usuário transmita dados a uma taxa constante
de 3 Mb/s. Com base nessas informações calcule o valor de n para que as DUAS afirmativas abaixo sejam
VERDADEIRAS. Justifique sua resposta.
i. Até n usuários podem usar o enlace simultaneamente caso a técnica de comutação de circuitos seja empregada no
enlace.
ii. NÃO haverá atraso de fila antes do enlace se n ou menos usuários transmitirem dados simultaneamente, supondo
o uso da técnica de comutação por pacotes no enlace.
4) O Brasil lançou um satélite geoestacionário que se comunica com sua estação-base na Terra através de um enlace
de microondas de 18 Mb/s. A cada minuto o satélite tira uma foto de parte do território nacional e envia à estaçãobase. Assuma que a (i) velocidade de propagação é de 2,4 x 108 m/s, (ii) que o satélite orbita em uma distância fixa de
36.000 km acima do nível do mar no plano do equador da Terra e que (iii) cada foto tirada pelo satélite tem tamanho
f bits. Com base nessas informações, calcule:
a. O atraso de propagação no enlace.
b. O produto largura de banda-atraso.
c. O valor mínimo de f para que dados sejam transmitidos ininterruptamente no enlace de micro-ondas.
5) Suponha que uma Estação A deseja transmitir um vídeo para uma Estação B e que as estações estão interconectadas
por uma rede de comutação de pacotes. A Estação A converte ao vivo o vídeo analógico para um fluxo de bits de 512
kb/s e agrupa os bits desse fluxo em pacotes de 64 bytes. Existe apenas um enlace entres as Estações A e B, cuja taxa
de transmissão é de 1,0 Mb/s e o atraso de propagação é de 3 ms. Logo após ser gerado na Estação A, um pacote é
enviado para B. Tão logo receba o pacote, a Estação B converte os bits do pacote para um sinal analógico. Com base
nas informações anteriores, calcule o tempo decorrido desde o instante em que o pacote é criado em A até o instante
anterior à sua decodificação em B?
6) Cite quais são as camadas da pilha de protocolos da Internet e suas principais funcionalidades. Além disso, diga
quais as camadas da pilha de protocolos da Internet são implementadas pelos roteadores e quais são implementadas
pelos sistemas finais.
1)
A) R1: Serviço orientado a conexão, com transferência confiável fim-a-fim, recuperação de erros através de
retransmissões, controle de fluxo e controle de congestionamento. Serviço não orientado a conexão, com
transferência não confiável, sem controle de fluxo e sem controle de congestionamento.
B) O transporte confiável fim-a-fim é obtido através da detecção e recuperação de erros e perdas de pacotes. Pacotes
recebidos com erro são detectados através da verificação do campo checksum. Pacotes perdidos são detectados
através do uso de temporizadores no emissor, ou através da transmissão de ACKs duplicados pelo receptor. Uma vez
detectado o erro ou perda, o transmissor retransmite os pacotes perdidos.
C) Redes de comutação de circuitos, através de pacotes de sinalização durante o estabelecimento da chamada,
reservam um canal dedicado para a comunicação. Após estabelecido o canal, a comunicação de dados é efetuada sem
risco de congestionamento. Em redes de comutação de circuitos, a rota alocada funciona como um fio, não havendo
a necessidade de armazenar e reencaminhar pacotes a cada roteador intermediário na rota. Todos os pacotes da
conexão seguem a mesma rota. Já em comutação de pacotes, não é necessário se estabelecer uma rota. Não há
reserva de recursos e cada pacote pode seguir uma rota diferente em direção ao destinatário. O endereço do
destinatário é presente no cabeçalho de cada pacote e o roteamento e encaminhamento é feito de forma
independente em cada roteador intermediário. Roteadores intermediários precisam armazenar e reencaminhar
pacotes em cada salto até o destino.
D) R(a): - retardo de processamento (dproc): este retardo inclui o tempo para examinar o cabeçalho do pacote e
determinar para qual saída será encaminhado. Este retardo também inclui o tempo para a verificação do pacote
quanto aos possíveis erros introduzidos durante a transmissão no enlace;
- retardo de transmissão (dtrans): este retardo depende do tamanho do pacote ( L ) e daz
taxa de transmissão (
R ) suportada, e seu valor é L / R; - retardo de propagação (dprop): é o tempo de propagação de um bit de um
extremo do enlace até o outro e depende da velocidade de propagação do sinal no meio utilizado ( S ) e da distância
( D ) e seu valor é D / S; e - retardo de fila (dfila): tempo que o pacote aguarda na fila de entrada para ser
encaminhado à fila de saída do roteador e o tempo de espera na fila de saída até que este seja o próximo pacote a
ser transmitido na interface de saída.
E) R(b): - Retardo de processamento: constante;
- Retardo de transmissão: constante para um dado valor de L e R;
- Retardo de propagação: constante para um dado valor de D e S; e
- Retardo de fila: variável. Depende do nível de congestionamento da rede.
F) R: Não são equivalentes. O controle de fluxo visa impedir que um receptor fique sobrecarregado por estar
recebendo pacotes a uma taxa superior à que este possa consumi-los. Já controle de congestionamento visa
proteger a rede de uma carga de pacotes superior a sua capacidade.
2)
A)
B)
C)
D)
E)
0,4 mseg Dtrans= L(comp. do pacote) / R(largura de banda em bps)
0,04 mseg Dtrans= L(comp. do pacote) / R(largura de banda em bps)
4 mseg Dprop= D(comp. do enlace) / S(vel. de propagação)
4 mseg Dprop= D(comp. do enlace) / S(vel. de propagação)
10 Dmax pac= Dprop / Dtrans
3) Resposta: Para que as duas afirmativas sejam verdadeiras, tem-se n = 27/3 = 9. Para cada conexão estabelecida,
é reservada uma banda de 3 Mb/s que só é usada por um usuário. Como a capacidade do enlace é de 27 Mb/s,
logo é possível ter 9 conexões simultâneas. Também não há atraso de fila quando 9 ou menos usuários
transmitem simultaneamente, pois a taxa de transmissão agregada não irá ultrapassar a capacidade do enlace.
4)
A) dprop = 36.000 x 1000(36.000.000 metros) /2,4 x 108 ou (2,4 x 100.000.000) = 36 / 240 = 0,15s ou 150 ms.
B) B = (18 x 106) x 0,15 = 2.700.000 ou 2,7 Mb.
C) Como uma foto é tirada a cada minuto, o tempo de transmissão de uma foto deve ser de 60 s para que o enlace
esteja sempre em uso. Logo, dtrans f = Tempo x B(larg. de banda) = 60 x (18 x 106 ou 18.000.000 b/s ou 18 Mb/s) =
1.080.000.000 ou 1,08 Gb.
5) Resposta: O tempo total entre a criação de um pacote em A e o instante anterior à sua decodificação em B é dado
pela seguinte expressão:
t = dcodificação(fluxo pacotes / fluxo bits) + fluxo pacotes / larg. de banda + dprop
Usando os valores do enunciado, tem-se que:
t = ((64 x 8)/(512 x 103)) + ((64 x 8)/(1 x 106)) + (3 x 10-3) = [0,001(1ms) + 0,000512(512µs) + 0,003(3ms)]=
= 4,512 ms.
6) As cinco camadas são: aplicação, transporte, rede, enlace e física. A camada de aplicação representa os sistemas
finais na pilha de protocolos da Internet e contém uma série de protocolos usados pelos usuários, por exemplo, para
envio e recebimento de mensagens de correio eletrônico. A camada de transporte provê um serviço fim-a-fim que
permite a comunicação entre sistemas finais de origem e destino. A camada de rede é responsável por determinar o
melhor caminho para o envio dos pacotes, por encaminhar os pacotes até o destino e por interconectar redes de
diferentes tecnologias. A camada de enlace é responsável por transmitir sobre o meio físico os datagramas
provenientes da camada de rede salto-a-salto. A camada física é responsável por transmitir os bits individuais
codificados de acordo com o meio de transmissão do enlace (1,0 pontos). As camadas de rede, de enlace e física são
implementadas pelos roteadores. Por outro lado, os sistemas finais implementam todas as cinco camadas: aplicação,
transporte, rede, enlace e física.
7)
A)25 mbps(25 x 106 / 1ms(1 x 10-3)= 25 x 103= 25.000 ou 25Kbps
B)