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 172.16.0.0/16 é dividida em sub-redes iguais com prefixo /24. Quantas sub-redes N existem?

172.16.0.0/16/24

N =

2.Sub-redes IPv4Difícil

Um host tem o endereço 10.20.249.181/27. Qual é o quarto octeto x do último endereço de host utilizável da sua sub-rede?

10.20.249.181/27

x =

3.Redes de computadoresMédia

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

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

4.Redes de computadoresDifícil

Em protocolos de janela deslizante, como o Go-Back-N difere do Selective Repeat após a perda de um quadro?

AO Go-Back-N reenvia o quadro perdido e todos os seguintes; o Selective Repeat reenvia apenas o quadro perdido
BNenhum dos dois jamais reenvia quadros perdidos
CO Go-Back-N reenvia apenas o quadro perdido; o Selective Repeat reenvia esse quadro e todos os seguintes
DAmbos reenviam a janela inteira desde o início

5.Sistemas de numeraçãoMédia

Escreva −92 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 = −928 bit

U =

6.Sistemas de numeraçãoDifícil

Defina os bits com o resultado de 8 bits de 1101 1100 << 2. Qual é o valor R do resultado em decimal?

1101 1100<< 2

R =

3Soluções

1.Sub-redes IPv4

Resposta: N = 256

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 − 16 = 8

Número de sub-redes

N = 2⁸ = 256

Resposta

N = 256

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

2.Sub-redes IPv4

Resposta: x = 190

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).

Tamanho do bloco

2⁵ = 32

Sub-rede deste host

rede: ⌊181/32⌋·32 = 160

broadcast: 160 + 32 − 1 = 191

hosts utilizáveis: 161 … 190

Resposta

x = 190

3.Redes de computadores

Resposta: A · 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

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

4.Redes de computadores

Resposta: A · O Go-Back-N reenvia o quadro perdido e todos os seguintes; o Selective Repeat reenvia apenas o quadro perdido

Porque é esta a resposta

Um receptor Go-Back-N descarta quadros fora de ordem, então o remetente precisa repetir tudo após a perda. O Selective Repeat os armazena em buffer e pede apenas o que falta.

Resposta

A · O Go-Back-N reenvia o quadro perdido e todos os seguintes; o Selective Repeat reenvia apenas o quadro perdido

5.Sistemas de numeração

Resposta: U = 164

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

92 = 0101 1100

invertido: 1010 0011

+1 → 1010 0100

Ler sem sinal

1010 0100₂ = 256 − 92 = 164

Resposta

U = 164

6.Sistemas de numeração

Resposta: R = 112

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 2 move cada bit 2 posições para a esquerda; os bits que saem pela extremidade esquerda se perdem e entram zeros pela direita.

1101 1100 << 2

= 0111 0000

Valor do resultado

0111 0000₂ = 112

Resposta

R = 112

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