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 16 sub-redes iguais. Se pedir emprestados o menor número de bits possível, quantos hosts utilizáveis H tem cada sub-rede?

192.168.10.0/2416 subnets

H =

2.Sub-redes IPv4Difícil

Um roteador tem rotas para estas redes: 10.13.59.0/24, 10.13.60.0/24, 10.13.61.0/24, 10.13.62.0/24. Qual é o maior comprimento de prefixo p de uma única rota sumarizada que cubra todas elas?

10.13.59.0/24 … 10.13.62.0/24

p =

3.Redes de computadoresMédia

O NAT (tradução de endereços de rede) é usado principalmente para:

ATraduzir nomes de domínio em endereços IP para dispositivos de uma rede local
BCriptografar o tráfego entre dois locais
CAumentar a velocidade de um cabo de rede
DPermitir que muitos dispositivos com endereços privados compartilhem um único endereço IP público

4.Redes de computadoresDifícil

As consultas DNS normalmente usam UDP. Quando o DNS costuma usar TCP?

AApenas quando o nome de domínio tem mais de dez caracteres
BPara toda consulta enviada por um navegador
CApenas para pesquisas reversas de endereços IP
DPara respostas grandes demais para o UDP e para transferências de zona

5.Sistemas de numeraçãoMédia

Defina os bits para armazenar −3 em complemento de dois de 8 bits. Lido como um número sem sinal, qual é o valor U do padrão?

N = −38 bit

U =

6.Sistemas de numeraçãoDifícil

Um sistema tem de dar a cada um de 1526 elementos um código binário próprio, todos com o mesmo comprimento. Qual é o menor número de bits b necessário?

1526

b = bit

3Soluções

1.Sub-redes IPv4

Resposta: H = 14

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

2⁴ = 16 ≥ 16 → b = 4, /28

Hosts por sub-rede

2⁴ − 2 = 14

Resposta

H = 14

2.Sub-redes IPv4

Resposta: p = 21

Sumarização de rotas: uma rota sumarizada a.b.c.0/p cobre todas as redes cujos primeiros p bits coincidem. Escreva em binário o octeto que difere entre a primeira e a última rede; o número de bits iniciais em comum, mais os bits dos octetos anteriores, é o maior prefixo de sumarização.

Compare os bits

59 = 00111011

62 = 00111110

bits iniciais em comum: 5

Comprimento do prefixo

p = 16 + 5 = 21

Resposta

p = /21

Rota sumarizada: 10.13.56.0/21 (ela também cobre 4 rede(s) que não estão na lista).

3.Redes de computadores

Resposta: D · Permitir que muitos dispositivos com endereços privados compartilhem um único endereço IP público

Porque é esta a resposta

O NAT reescreve endereços (e portas) para que redes privadas acessem a internet por meio de um número menor de endereços públicos.

Resposta

D · Permitir que muitos dispositivos com endereços privados compartilhem um único endereço IP público

4.Redes de computadores

Resposta: D · Para respostas grandes demais para o UDP e para transferências de zona

Porque é esta a resposta

Se uma resposta UDP vem truncada, o resolvedor tenta de novo por TCP. As transferências de zona entre servidores de nomes também usam TCP porque transportam muitos dados.

Resposta

D · Para respostas grandes demais para o UDP e para transferências de zona

5.Sistemas de numeração

Resposta: U = 253

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

3 = 0000 0011

invertido: 1111 1100

+1 → 1111 1101

Ler sem sinal

1111 1101₂ = 256 − 3 = 253

Resposta

U = 253

6.Sistemas de numeração

Resposta: b = 11 bit

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.

Potências de dois

2¹⁰ = 1024 < 1526

2¹¹ = 2048 ≥ 1526

Resposta

b = 11

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