Lista de exercício de redes

1. Considere uma conexão TCP entre o hospedeiro A e o hospedeiro B. Suponha que os segmentos TCP que trafegam do hospedeiro A para o hospedeiro B tenham número de porta fonte x e número de porta destino y. Quais são os números de porta fonte e do destino para os segmentos que trafegam do hospedeiro B para o hospedeiro A?
2. Descreva porque um desenvolvedor de aplicação pode escolher rodar uma aplicação sobre UDP em vez de sobre TCP.
3. É possível que uma aplicação desfrute de transferência confiável de dados mesmo quando roda sobre UDP? Caso a resposta seja afirmativa, como isso acontece?
4. Porque se diz que o TCP oferece comunicação lógica entre os processos de aplicação?
5. Cite quais são os serviços oferecidos pelo protocolo TCP?
6. O que são os serviços de multiplexação e demultiplexação implementados pela camada de transporte?
7. Porque se diz que o UDP é um protocolo não orientado para conexão?
8. Qual o papel das informações de porta origem e destino contidas nos segmentos TCP e UDP?
9. Porque é dito que o TCP fornece transferência confiável de dados sobre um canal não confiável?
10. Cite 3 diferenças entre os serviços oferecidos pelo TCP e UDP.
11. O que é um timeout?
12. Como é estabelecido o valor de timeout em uma conexão TCP? É um valor fixo?
13. O que é um round trip time (RTT)? Escreva e descreva a equação.
14. Para que serve um checksum em um segmento TCP ou UDP? Como ele é formado?
15. Cite uma vantagem da abordagem Volta-N com relação à retransmissão seletiva.
16. Cite uma vantagem da abordagem Retransmissão Seletiva com relação ao Volta-N.
17. Qual é a grande desvantagem de uma transmissão do tipo “para e espera” com relação a uma do tipo “janelas deslizantes”?
18. O que é um PDU (também chamado de Segmento)?
19. O TCP oferece garantias de banda e de tempo real?
20. Cite um motivo para um protocolo de transmissão confiável adicionar um número de seqüência em cada pacote transmitido. Justifique o uso dessa informação explicando o problema que ocorreria caso ela não fosse usada.

A utilização de números de sequência garante a entrega dos dados em ordem. Caso esse mecanismo não fosse utilizado, os dados recebidos seriam passados para a aplicação correspondente possivelmente contendo lacunas.

1. Para que serve um relógio temporizador em um protocolo de transmissão confiável?

Temporizadores são utilizados para controlar o tempo entre o envio de um pacote e o recebimento do seu reconhecimento. Caso um dos dois seja perdido no meio do caminho, o pacote é retransmitido quando o temporizador chegar à zero.

1. Cite um problema que pode ocorrer caso o tempo de um relógio temporizador seja muito pequeno. PROVA
2. Cite um problema que pode ocorrer caso o tempo de um relógio temporizador seja muito grande. PROVA
3. Por quê os tempos dos relógios temporizadores não são estabelecidos de forma estática, e sim de forma dinâmica, calculados conforme os round-trip times medidos?

Para que seja possível utilizar a banda disponível da melhor forma possível de acordo com as características atuais do canal.

1. O que é uma reconhecimento cumulativo?

É o método utilizado pelo TCP, onde um pacote de reconhecimento que chega reconhece todos os pacotes anteriores.

1. Explique o que faz um receptor caso receba um pacote fora de ordem em um protocolo do tipo: PROVA

1. Volta-N e: Descarta o pacote e retransmite o ACK do último pacote recebido em ordem.
2. Retransmissão Seletiva: Armazena o pacote no buffer e aguarda o recebimento do(s) pacote(s) faltante(s) para então repassar toda a informação para a aplicação.

1. O que é um “Tamanho de Janela” em um protocolo do tipo Janela Deslizante? O que se leva em consideração para calcular seu valor? É a quantidade de pacotes enviados e não reconhecidos mais a quantidade de pacotes disponíveis para envio.

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1. Em um protocolo de janela deslizante qual é um problema que pode acontecer quando o maior número de Seqüência é muito próximo do “Tamanho de Janela”?

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1. Responda verdadeiro e falso as seguintes perguntas e justifique resumidamente sua resposta:

1. Com o protocolo SR, é possível o remetente receber um ACK para um pacote que caia fora de sua janela corrente. Sim, pois o SR irá salvar este valor para um posterior envio do pacote à camada de aplicação.
2. Com o protocolo GBN, é possível o remetente receber um ACK para um pacote que caia fora de sua janela corrente.
   Não, pois o GBN apenas recebe ACK de acordo com o último pacotes enviado na ordem correta, e necessariamente tal pacote está incluso dentro da janela corrente.
3. O protocolo bit alternante é o mesmo que o protocolo SR com janela do remetente e destinatário de tamanho 1.
   Não, pois o protocolo não tem um modo de tratamento de reenvio de pacotes seletivamente com o SR, para qualquer problema ele sempre reenviará o pacote faltante.
4. O protocolo bit alternante é o mesmo que o protocolo GBN com janela do remetente e destinatário de tamanho 1.
   Sim, pois no protocolo bit alternante (rdt 3.0) e no GBN o remetente nunca sabe se um pacote de dados foi predido, se o seu ACK foi perdido ou se ambos estavam apenas muito atrasados. O tratamento é o mesmo para ambos e quando o temporizador estourar o remetente sempre reenviará o pacote faltante.

1. Considere a transferência de um arquivo enorme de L bytes do hospedeiro A para o hospedeiro B. Suponha um MSS de 536 bytes.

1. Qual é o máximo valor de L tal que não sejam esgotados os números de sequência TCP? Lembre-se de que o campo de número de sequência TCP tem 4 bytes.

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1. Para o L que obtiver no item anterior, descubra quanto tempo demora para transmitir o arquivo. Admita que um total de 66 bytes de cabeçalho de transporte, de rede e de enlace de dados seja adicionado a cada segmento antes que o pacote resultante seja enviado por um enlace de 155 Mbits/s. Ignore controle de fluxo e controle de congestionamento de modo que A possa enviar segementos um atrás do outro e continuamente.

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1. Considere um canal que pode perder pacotes, mas cujo atraso máximo é conhecido. Modifique o protocolo rdt2.1 (livro ou transparências) para incluir esgotamento de temporização do remetente e retransmissão. Informalmente, argumente por que seu protocolo pode se comunicar de modo correto por esse canal.
2. Dadas as máquinas de estado, figuras abaixo, de um transmissor e um receptor de um protocolo "qualquer". Faça um descrição do funcionamento de ambos. Monte pelo menos dois diagramas de mensagens, destacando e relacionando possíveis sequências temporais com as máquinas de estado dadas.

[pic 1]

[pic 2]

Transmissor

[pic 3]

[pic 4]

Receptor

1. O UDP e TCP usam o complemento de 1 para suas somas de verificação. Suponha que você tenha as seguintes três palavras de 8 bits: 01010011, 01100110 e 01110100.

1. Qual é o complemento de 1 para a soma dessas palavras? Mostre todo o trabalho.
     0000000001010011
     0000000001100110
   +_________________
     0000000010111001
     0000000001110100
   +_________________
     0000000100101101 -> complemento= 1111111011010010
   
   
2. Por que o UDP toma o complemento de 1 da soma, isto é, por que não toma apenas a soma?
   Pois com o complemento podemos descobrir através dos zeros que aparecem quantos erros e quais erros de bits temos.
3. Com o esquema de complemento de 1, como o destinatário detecta erros?
   O destinatário detecta quantos zeros possuímos no complemento, eles indicam erros de bits, já que um dado 1111111111111111 de 16bits indica um dado totalmente sem erros.
4. É possível que o erro de 1 bit passe desapercebido?

1. E um de 2 bits?

1. Considere a figura abaixo (Variação do tamanho da janela). Admitindo-se que o TCP Reno é o protocolo que experimenta o comportamento mostrado no gráfico, responda às seguintes perguntas. Em todos os casos você deverá apresentar uma justificativa resumida para sua resposta.

1. Quais os intervalos de tempo em que a partida lenta do TCP está em execução?
2. Quais os intervalos de tempo em que a prevenção de congestionamento do TCP está em execução?
3. Após a 16a rodada de transmissão, a perda de segmento será detectada por três ACKs duplicados ou por um esgotamento de temporização?
4. Após a 22a rodada de transmissão, a perda de segmento será detectada por três ACKs duplicados ou por um esgotamento de temporização?
5. Qual é o valor inicial de sstrhresh na primeira rodada de transmissão?
6. Qual é o valor inicial de sstrhresh na 18a rodada de transmissão?
7. Qual é o valor inicial de sstrhresh na 24a rodada de transmissão?
8. Durante qual rodada de transmissão é enviado o 70o segmento?
9. Admitindo-se que uma perda de pacote será detectada após 26a rodada pelo recebimento de três ACKs duplicados, quais serão os valores do tamanho da janela de congestionamento e de sstrhresh?
10. Suponha que o TCP Tahoe seja usado (em vez do TCP Reno) e que ACKs duplicados triplos sejam recebidos na 16a rodada. Quais são o sstrhresh e o tamanho da janela de congestionamento na 19a rodada?
11. Suponha novamente que o TCP Tahoe seja usado, e que exista um evento de esgotamento de temporização na 22a sessão. Quantos pacotes foram enviados da 17a sessão até a 22a, inclusive?

[pic 5]

[pic 6]

Variação do tamanho da janela

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