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

Um departamento precisa de 560 endereços de host numa única sub-rede. Qual é o prefixo mais longo p (a sub-rede mais pequena) que chega?

560 hosts

p =

2.Sub-redes IPv4Difícil

Um host tem o endereço 10.20.23.71/26. Qual é o quarto octeto x do último endereço de host utilizável da sua sub-rede?

10.20.23.71/26

x =

3.Redes de computadoresMédia

O HTTP não guarda estado (stateless). Como os sites geralmente mantêm um usuário logado entre requisições?

ACom cookies que contêm um identificador de sessão ou um token
BArmazenando a senha na URL
CMantendo a conexão TCP aberta por dias
DDando a cada usuário um endereço IP fixo

4.Redes de computadoresDifícil

Por que o lado que fecha primeiro uma conexão TCP permanece no estado TIME_WAIT por duas vezes o tempo de vida máximo do segmento?

APara guardar as chaves de criptografia para reutilização posterior
BPara esperar o cache DNS expirar
CPara deixar os roteadores ao longo do caminho atualizarem suas tabelas de roteamento para a próxima conexão
DPara que segmentos atrasados desapareçam e o ACK final possa ser reenviado se tiver sido perdido

5.Sistemas de numeraçãoMédia

O padrão de 8 bits 1111 1110 guarda um inteiro com sinal em complemento para dois. Qual é o seu valor N em decimal?

1111 11108 bit

N =

6.Sistemas de numeraçãoDifícil

Defina os bits com o resultado de 8 bits de 1100 0111 AND 1001 1101. Qual é o valor R do resultado em decimal?

1100 0111AND1001 1101

R =

3Soluções

1.Sub-redes IPv4

Resposta: p = 22

Sub-redes IPv4: um endereço tem 32 bits. O prefixo /p indica quantos bits iniciais identificam a rede; os restantes 32 − p bits numeram os hosts. Uma sub-rede tem 2³²⁻ᵖ endereços, mas o primeiro (endereço de rede) e o último (broadcast) não podem ser atribuídos a hosts, por isso cabem 2³²⁻ᵖ − 2 hosts. Exceções: um /31 (enlace ponto a ponto, RFC 3021) usa os seus 2 endereços para hosts, e um /32 é um único endereço (um único host ou um loopback).

Bits de host necessários

2⁹ − 2 = 510 < 560

2¹⁰ − 2 = 1022 ≥ 560 → h = 10

Comprimento do prefixo

p = 32 − 10 = 22

Resposta

p = /22

2.Sub-redes IPv4

Resposta: x = 126

Tamanho do bloco

2⁶ = 64

Sub-rede deste host

rede: ⌊71/64⌋·64 = 64

broadcast: 64 + 64 − 1 = 127

hosts utilizáveis: 65 … 126

Resposta

x = 126

3.Redes de computadores

Resposta: A · Com cookies que contêm um identificador de sessão ou um token

Porque é esta a resposta

O servidor define um cookie com um ID de sessão ou token, e o navegador o devolve a cada requisição para que o servidor reconheça o usuário.

Resposta

A · Com cookies que contêm um identificador de sessão ou um token

4.Redes de computadores

Resposta: D · Para que segmentos atrasados desapareçam e o ACK final possa ser reenviado se tiver sido perdido

Porque é esta a resposta

O TIME_WAIT garante que um ACK final perdido possa ser repetido e que segmentos duplicados antigos expirem antes que o mesmo par de endereço e porta seja reutilizado.

Resposta

D · Para que segmentos atrasados desapareçam e o ACK final possa ser reenviado se tiver sido perdido

5.Sistemas de numeração

Resposta: N = −2

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.

Somar os pesos

Os restantes bits mantêm os seus valores positivos normais.

−128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 = −2

Resposta

N = −2

6.Sistemas de numeração

Resposta: R = 133

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

AND dá 1 apenas onde os dois bits são 1.

1100 0111

AND 1001 1101

= 1000 0101

Valor do resultado

1000 0101₂ = 133

Resposta

R = 133

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