Redes de Computadores: pacote de revisão

Formulários, as principais etapas dos métodos de cada tópico e 6 exercícios, com soluções completas no final.

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1Fórmulas e métodos

Sub-redes IPv4

Hosts por sub-rede: 2^{(32 − prefix)} − 2 (/31: 2, /32: 1)
Tamanho do bloco: 256 − (mask octet)
Endereço de rede: IP AND máscara
Endereço de broadcast: IP OR (NOT máscara): todos os bits de host a 1
Sub-redes com n bits emprestados: 2ⁿ

Sistemas de numeração

Pesos das posições: binário 2^k, octal 8^k, hexadecimal 16^k
Para decimal: Σ d_k·b^k
A partir de decimal: divida pela base e leia os restos de baixo para cima
Hexadecimal ↔ binário: um dígito hexadecimal = 4 bits
Complemento para dois: inverta os bits e some 1

2Exercícios

1.Sub-redes IPv4Média

A rede 10.11.16.0/20 é dividida em sub-redes iguais com prefixo /24. Quantas sub-redes N existem?

10.11.16.0/20/24

N =

2.Sub-redes IPv4Difícil

A rede 192.168.89.0/24 é dividida com VLSM para estas LANs: A: 13 hosts, B: 20 hosts, C: 5 hosts, D: 10 hosts, E: 43 hosts. As sub-redes são alocadas a partir de .0 para cima, primeiro a LAN com mais hosts, cada uma com a menor sub-rede que a comporte. Qual é o quarto octeto x do endereço de rede da LAN B?

A: 13B: 20C: 5D: 10E: 43

x =

3.Redes de computadoresMédia

Qual é a principal finalidade de uma VLAN?

ADividir uma rede comutada física em domínios de broadcast separados
BDar a cada dispositivo um endereço IP público
CCriptografar todo o tráfego entre switches para que outros departamentos não possam lê-lo
DAumentar a velocidade de cada porta do switch

4.Redes de computadoresDifícil

Por que foi introduzida a opção de escala de janela (window scale) do TCP?

AO campo de janela de 32 bits era grande demais e desperdiçava espaço de cabeçalho em cada segmento TCP enviado
BO campo de janela de 16 bits limita a janela a 65,535 bytes, pouco demais para caminhos rápidos e longos
CSem ela, o TCP não conseguia detectar segmentos perdidos em enlaces de longa distância
DO UDP precisava de uma forma de controlar sua taxa de envio em caminhos congestionados

5.Sistemas de numeraçãoMédia

Escreva −98 como padrão de 8 bits em complemento para dois. Leia o padrão como número binário sem sinal: qual é o seu valor U em decimal?

N = −988 bit

U =

6.Sistemas de numeraçãoDifícil

Defina os bits com o resultado de 8 bits de 0101 0110 XOR 0010 1111. Qual é o valor R do resultado em decimal?

0101 0110XOR0010 1111

R =

3Soluções

1.Sub-redes IPv4

Resposta: N = 16

IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).

Bits emprestados

24 − 20 = 4

Número de sub-redes

N = 2⁴ = 16

Resposta

N = 16

Cada sub-rede /24 tem 2⁸ − 2 = 254 hosts utilizáveis.

2.Sub-redes IPv4

Resposta: x = 64

VLSM: cada LAN recebe a menor sub-rede com 2ʰ − 2 ≥ seu número de hosts, ou seja, prefixo 32 − h. Alocar primeiro as maiores sub-redes mantém cada bloco alinhado em um múltiplo do seu próprio tamanho, então os endereços de rede saem somando os tamanhos dos blocos.

Tamanho do bloco por LAN

E: 43 hosts → 2⁶ = 64 (/26)

B: 20 hosts → 2⁵ = 32 (/27)

A: 13 hosts → 2⁴ = 16 (/28)

D: 10 hosts → 2⁴ = 16 (/28)

C: 5 hosts → 2³ = 8 (/29)

Alocação, da maior para a menor

E: .0 – .63

B: .64 – .95

A: .96 – .111

D: .112 – .127

C: .128 – .135

Resposta

x = 64

LAN B: 192.168.89.64/27.

3.Redes de computadores

Resposta: A · Dividir uma rede comutada física em domínios de broadcast separados

Porque é esta a resposta

As VLANs agrupam portas logicamente, de modo que os broadcasts ficam dentro de cada VLAN. Isso melhora a segurança e limita o tráfego de broadcast.

Resposta

A · Dividir uma rede comutada física em domínios de broadcast separados

4.Redes de computadores

Resposta: B · O campo de janela de 16 bits limita a janela a 65,535 bytes, pouco demais para caminhos rápidos e longos

Porque é esta a resposta

O cabeçalho original permite no máximo 65,535 bytes de dados não confirmados. A escala de janela multiplica isso por uma potência de dois para que caminhos com alto produto largura de banda-atraso possam ser preenchidos.

Resposta

B · O campo de janela de 16 bits limita a janela a 65,535 bytes, pouco demais para caminhos rápidos e longos

5.Sistemas de numeração

Resposta: U = 158

Sistemas de numeração posicionais: cada algarismo vale o seu valor vezes uma potência da base. Em binário as posições valem 1, 2, 4, 8, 16, …; em hexadecimal 1, 16, 256, …, com A–F para 10–15. No complemento para dois de 8 bits, o bit da esquerda vale −128 em vez de +128; é assim que se guardam os números negativos.

Inverter e somar um

98 = 0110 0010

invertido: 1001 1101

+1 → 1001 1110

Ler sem sinal

1001 1110₂ = 256 − 98 = 158

Resposta

U = 158

6.Sistemas de numeração

Resposta: R = 121

Definir bits: cada bit vale uma potência de dois (128, 64, …, 1). Um dígito hexadecimal são exatamente quatro bits, e em complemento de dois de 8 bits o bit mais à esquerda vale −128. As operações bit a bit atuam em cada posição de bit separadamente.

Bit a bit

XOR dá 1 onde os dois bits são diferentes.

0101 0110

XOR 0010 1111

= 0111 1001

Valor do resultado

0111 1001₂ = 121

Resposta

R = 121

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