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

657 hosts

p =

2.Sub-redes IPv4Difícil

Um host tem o endereço 10.20.135.245/25. Qual é o último número (quarto octeto) x do endereço de broadcast da sua sub-rede?

10.20.135.245/25

x =

3.Redes de computadoresMédia

Por que o Wi-Fi usa prevenção de colisões (CSMA/CA) em vez de detecção de colisões?

AA detecção de colisões só funciona em cabos de fibra, não em canais de rádio sem fio compartilhados
BO Wi-Fi só permite um dispositivo por rede
CUma estação sem fio não consegue detectar colisões de forma confiável enquanto transmite
DOs sinais de rádio nunca colidem

4.Redes de computadoresDifícil

Um PC consegue acessar impressoras em sua própria sub-rede, mas nada além dela. Seu endereço IP e máscara estão corretos. Qual é a falha mais provável?

AUm endereço MAC duplicado na internet
BGateway padrão ausente ou errado
CA janela TCP é pequena demais
DConfiguração de servidor DNS com defeito

5.Sistemas de numeraçãoMédia

Defina os bits para armazenar −26 em complemento de dois de 8 bits. Lido como um número sem sinal, qual é o valor U do padrão?

N = −268 bit

U =

6.Sistemas de numeraçãoDifícil

Qual é o inteiro mais negativo N que se pode guardar em complemento para dois de 24 bits?

24 bit

N =

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 < 657

2¹⁰ − 2 = 1022 ≥ 657 → h = 10

Comprimento do prefixo

p = 32 − 10 = 22

Resposta

p = /22

2.Sub-redes IPv4

Resposta: x = 255

Tamanho do bloco

2⁷ = 128

Sub-rede deste host

rede: ⌊245/128⌋·128 = 128

broadcast: 128 + 128 − 1 = 255

hosts utilizáveis: 129 … 254

Resposta

x = 255

3.Redes de computadores

Resposta: C · Uma estação sem fio não consegue detectar colisões de forma confiável enquanto transmite

Porque é esta a resposta

Um transmissor de rádio não consegue ouvir outros sinais fracos enquanto transmite, e algumas estações ficam ocultas umas das outras. Por isso o 802,11 espera tempos aleatórios de backoff e usa confirmações.

Resposta

C · Uma estação sem fio não consegue detectar colisões de forma confiável enquanto transmite

4.Redes de computadores

Resposta: B · Gateway padrão ausente ou errado

Porque é esta a resposta

Os hosts enviam ao gateway padrão os pacotes para fora da sub-rede. Se ele estiver errado ou ausente, o tráfego local ainda funciona, mas nada externo é alcançável, nem mesmo por endereço IP.

Resposta

B · Gateway padrão ausente ou errado

5.Sistemas de numeração

Resposta: U = 230

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.

Inverter e somar um

26 = 0001 1010

invertido: 1110 0101

+1 → 1110 0110

Ler sem sinal

1110 0110₂ = 256 − 26 = 230

Resposta

U = 230

6.Sistemas de numeração

Resposta: N = −8,389 × 10⁶

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.

Valor mais negativo

−2²³ = −8388608

Resposta

N = −8388608

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