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 192.168.10.0/24 tem de ser dividida em pelo menos 20 sub-redes iguais. Se pedir emprestados o menor número de bits possível, quantos hosts utilizáveis H tem cada sub-rede?

192.168.10.0/2420 subnets

H =

2.Sub-redes IPv4Difícil

A rede 192.168.92.0/24 é dividida com VLSM para estas LANs: A: 21 hosts, B: 81 hosts, C: 37 hosts, D: 10 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 A?

A: 21B: 81C: 37D: 10

x =

3.Redes de computadoresMédia

Qual é o objetivo do handshake de três vias (three-way handshake) do TCP?

ACriptografar os dados
BEstabelecer uma conexão e sincronizar os números de sequência
CDescobrir o endereço IP de um host antes que seja possível enviar dados a ele
DEncerrar uma conexão rapidamente

4.Redes de computadoresDifícil

Pelo teorema de Shannon, qual é a capacidade de um canal de 1 MHz com relação sinal-ruído de 255?

A1 Mbit/s
B2 Mbit/s
C8 Mbit/s
D255 Mbit/s

5.Sistemas de numeraçãoMédia

Escreva −58 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 = −588 bit

U =

6.Sistemas de numeraçãoDifícil

Defina os bits com o resultado de 8 bits de 0100 1010 << 3. Qual é o valor R do resultado em decimal?

0100 1010<< 3

R =

3Soluções

1.Sub-redes IPv4

Resposta: H = 6

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 a pedir emprestados

2⁵ = 32 ≥ 20 → b = 5, /29

Hosts por sub-rede

2³ − 2 = 6

Resposta

H = 6

2.Sub-redes IPv4

Resposta: x = 192

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

B: 81 hosts → 2⁷ = 128 (/25)

C: 37 hosts → 2⁶ = 64 (/26)

A: 21 hosts → 2⁵ = 32 (/27)

D: 10 hosts → 2⁴ = 16 (/28)

Alocação, da maior para a menor

B: .0 – .127

C: .128 – .191

A: .192 – .223

D: .224 – .239

Resposta

x = 192

LAN A: 192.168.92.192/27.

3.Redes de computadores

Resposta: B · Estabelecer uma conexão e sincronizar os números de sequência

Porque é esta a resposta

O handshake estabelece uma conexão e define os números de sequência iniciais dos dois lados antes de os dados serem enviados.

Resposta

B · Estabelecer uma conexão e sincronizar os números de sequência

4.Redes de computadores

Resposta: C · 8 Mbit/s

Porque é esta a resposta

C = 10⁶ × log₂(256) = 10⁶ × 8 = 8 Mbit/s. Esse é o limite superior da taxa de dados sem erros em um canal ruidoso.

Resposta

C · 8 Mbit/s

5.Sistemas de numeração

Resposta: U = 198

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

58 = 0011 1010

invertido: 1100 0101

+1 → 1100 0110

Ler sem sinal

1100 0110₂ = 256 − 58 = 198

Resposta

U = 198

6.Sistemas de numeração

Resposta: R = 80

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

Deslocar para a esquerda por 3 move cada bit 3 posições para a esquerda; os bits que saem pela extremidade esquerda se perdem e entram zeros pela direita.

0100 1010 << 3

= 0101 0000

Valor do resultado

0101 0000₂ = 80

Resposta

R = 80

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