UFSCar – Universidade Federal de São Carlos Livro: Redes de computadores uma abordagem top-down 3ª edição Aluno: Elias Adriano Nogueira da Silva
Resolução dos exercícios de fixação 1 – Qual a diferença entre um hospedeiro e um sistema final? Cite os tipos de sistemas finais. Um servidor Web é um sistema final? Não há diferenças, o autor afirma que usualmente os computadores conectados à internet são denominados sistemas finais (pag 7), porque estão na periferia da internet e que eles também são denominados hospedeiros (hosts) porque hospedam (executam) programas de aplicação tais como um browser (pag 8), um servidor web, etc.; Entre os sistemas finais estão os PC’s , estações de trabalho Unix, etc. 2 – A palavra protocolo é muito usada para descrever relações diplomáticas. Dê um exemplo de um protocolo diplomático. Inicialmente vamos definir protocolo: segundo Tanenbaum um protocolo é um acordo entre as partes que se comunicam, estabelecendo como se dará a comunicação, ou seja, um conjunto de regras e convenções que definem o formato e a ordem das mensagens trocadas entre entidades comunicantes, bem como as ações realizadas na transmissão e/ou no recebimento de uma mensagem ou outro evento. Um exemplo de um protocolo diplomático seria o seguinte: suponha o embaixador do Brasil marcando um jantar com Obama, ele não pode simplesmente ligar para Obama e dizer que o jantar será tal dia a tal hora. Ao invés disso ele deve seguir o protocolo, ligar para a secretária de Obama para verificar se ele terá disponibilidade, caso ele possa atender, a que horas e qual seria a margem de atraso. Qualquer violação do protocolo dificultaria a comunicação. 3 – O que é um programa cliente? O que é um programa servidor? Um programa servidor requisita e recebe serviços de um programa cliente? Um programa cliente é um programa que funciona em um sistema final que solicita e recebe serviço de um programa servidor que funciona em outro sistema final(pag 8). O programa que inicia a comunicação é o cliente, geralmente o cliente solicita e recebe serviços e dados do servidor
4 – Quais são os dois tipos de serviços de serviços de transporte que a internet provê a suas aplicações? Cite algumas características de cada um desses serviços. Serviço não orientado a conexão e serviço orientado a conexão. O serviço orientado a conexões se baseia no serviço telefônico. Para falar com alguém, você tira o fone do gancho, disca o número, fala e, em seguida desliga. Da mesma forma, para utilizar um serviço de rede orientado à conexão, primeiro o usuário do serviço estabelece uma conexão, utiliza e depois libera. O aspecto essencial de uma conexão é que ela funciona como um tubo (Tanenbaum), uma aplicação pode confiar que a conexão entregará todos seus dados sem erro e na ordem correta. O serviço orientado a conexão da internet é o TCP (Kurose). Entre os serviços que o TCP provê estão transporte confiável, controle de fluxo e controle de congestionamento. O serviço não orientado à conexão se baseia no serviço postal, cada mensagem (carta) carrega o endereço de destino completo e cada uma delas é roteada (encaminhada) através do sistema independente de todas as outras (Tanenbaum), não há apresentação mútua, quando um lado quer enviar simplesmente envia, não provê controle de fluxo e nem controle de congestionamento, é denominado protocolo de datagrama do usuário UDP. 5 – Afirma-se que o controle de fluxo e controle de congestionamento são equivalentes. Isso é válido para o serviço orientado para conexão da internet? Os objetivos de controle de fluxo e congestionamento são os mesmos? Controle de fluxo e controle de congestionamentos são atividades diferentes, o controle de fluxo trata de como impedir que um transmissor rápido envie uma quantidade excessiva de dados a um receptor mais lento (Tanenbaum). O controle de congestionamento se baseia na garantia de que a sub-rede é capaz de transportar o tráfego oferecido, por outro lado o controle de fluxo se baseia no tráfego ponto a ponto entre um determinado transmissor e um determinado receptor. 6 – Utilizando uma analogia com nossos atos faça uma breve descrição de como o serviço orientado para conexão da internet provê transporte confiável. A confiabilidade na internet é conseguida através de confirmações e retransmissões, qualquer protocolo que execute apresentação entre as entidades comunicantes antes de transferir dados é um serviço orientado a conexão. O Serviço orientado a conexão da internet é o tcp. Utilizando uma analogia com nossos atos poderíamos tomar como exemplo o serviço de carta registrada com confirmação dos correios, onde o destinatário deve assinar o recebimento, e esta confirmação e retransmitida de volta para o remetende.
7 – Qual a vantagem de uma rede de comutação de circuitos em relação a uma rede de computação de pacotes? Quais as vantagens da TDM sobre a FDM em uma rede de computação de circuitos? Inicialmente vamos definir alguns termos: Comutação de circuitos: quando fazemos uma chamada telefônica o comutador do sistema telefônico procura um caminho físico desde o seu telefone até o telefone do receptor, essa técnica chama-se comutação de circuitos. Comutação de pacotes: pacotes são individualmente encaminhados entre nós da rede através de ligações de dados tipicamente partilhadas por outros nós. Em redes de computação de circuitos os recursos necessários ao longo do caminho são reservados pelo período da sessão de comunicação, em redes de comutação de pacotes esses recursos não são reservados, as mensagens usam os recursos por demanda e como conseqüência poderão entrar em fila para conseguir acesso ao enlace. Na comutação de circuitos, como é reservada uma largura de banda, os comunicantes podem transferir dados a uma taxa constante garantida, na comutação de pacotes o pacote é enviado a rede sem nenhuma reserva de largura de banda (é utilizada a técnica store and forward). Comutação de pacotes permite que mais usuários usem a rede, é mais simples, sem configuração de chamada, entretanto há a necessidade de protocolos para transferência confiável e controle de congestionamento devido o atraso e perda de pacotes. TDM e FDM Uma comutação de circuitos é implementada em um enlace por multiplexação por divisão de freqüência(FDM) ou por multiplexação por divisão de tempo(TDM). Na FDM o aspectro de freqüência é dividido em bandas de freqüência, tendo cada usuário a banda exclusiva da divisão. Na TDM cada usuário obtém periódicamente a largura de banda inteira por um determinado período de tempo. TDM: Total de tempo disponível é dividido em vários usuários, ou seja, cada usuário usa o meio exclusivamente, durante um tempo curto. FDM: o aspectro de frequencia total é dividido para os vários usuários 8 – Porque se afirma que comutação de pacotes emprega multiplexação estatística? Compare a multiplexação estatitica com a multiplexação que ocorre no TDM. O compartilhamento de recursos por demanda(e não por alocação prévia) é denominado multiplexação estatística derecursos(pag 16). Afirma se que comutação de pacotes emprega a multiplexação estatística devido esta alocação por demand de recursos. 9 – Suponha que exista exatamento um comutador de pacotes entre um computador de origem e um de destino. As taxas de transmissão entre a máquina de origem e o comutador e entre este e a máquina de destino são R1 e R2, respectivamente. Admitindo que um roteador use comutação de pacotes do tipo armazena-e-reenvia, qual é o atraso total fim-a-fim para
enviar um pacote de comprimento L? (desconsidere a formação de fila, atraso de propagação e atraso de processamento.) Temos quatro principais tipos de atrasos, a questão desconsidera 3, restando somente o atraso de transmissão que é dado pela formula: Atrans=L/R Onde L é o tamanho do arquivo e R a velocidade do link de transmissão, desta forma podemos calcular o atraso envolvido na primeira parte, entre A e o comutador: Atrans1=L/R1 E para a segunda parte entre o comutador e B: Atrans2=L/R2 Somando tudo temos: Atotal = Atrans1+Atrans2 = L/R1 + L/R2
13 – Qual a principal diferença que que distingue ISPs de nivel 1 e de nivel 2? Um ISP tier-1 se conecta a todos os outros ISPs tier-1, um ISP tier-2 se conecta a apenas alguns dos os ISPs tier-1. Além disso, um ISP tier-2 é um cliente de um ou mais tier-1 19 – Considere o envio de um pacote de uma máquina de origem e uma de destino por uma rota fixa. Relacione os componentes do atraso que formam o atraso fim-a-fim. Quais deles são contantes e quais são variaveis? Como foi comentado na questão 9, temos quatro tipos principais de atrasos, sendo eles: Processamento nodal: variável dependendo do processamento do roteador Transmissão: fixo dependendo do tamanho da mensagem e da velocidade do link Propagação: fixo dependendo da distância e largura de banda do link Enfileiramento: variável dependendo da fila de cada roteador 20 – Cite cinco tarefas que uma camada pode executar. É possivel que uma ou mais dessas tarefas seja(m) realizadas(s) por duas ou mais camadas? Controle de fluxo, enquadramento, controle de erro, controle de congestionamento, detecção de erro; Sim geralmente controle de erro é feito em mais de uma camada. 21 – Quais são as 5 camadas da pilha de protocolos da internet? Quais as principais responsabilidades dessas camadas?
Camada de aplicação: é onde residem as aplicações de redes e seus protocolos, ela inclui muitos protocolos como HTTP, SMTP, FTP, entre outros. Camada de transporte: tranporta mensagens da camada de aplicação entre os lados do cliente e servidor de uma aplicação. Há dois protocolos de transporte na internet: TCP e UDP e qualquer um deles pode levar mensagens a camada de aplicação. Camada de rede: é responsável pela movimentação de uma máquina para outra, de pacotes de camadas de redes conhecidas como datagramas. Possui dois componentes principais um deles é um protocolo que define os campos no datagrama bem como o modo que os sistemas finais e roteadores agem nesses campos, este é o famoso protocolo ip. O outro componente importante é o protocolo de roteamento que determina as rotas que os datagramas seguem entre origens e destinos. Camada de enlace: suas principais funções são detecção e correção de erros que possam ocorrer no meio fisico, enquadramento e controle de fluxo. Camada Física: trata da transmissão de bits brutos pelo canal de comunicação. 22 – o que é uma mensagem da camada de aplicação? Um segmento de camada de transporte? Um datagrama de camada de Rede? Um quadro de camada de enlace?
