Redes de computadores

REDES DE COMPUTADORES

1- Projete e descreva um protocolo de nível de aplicação para ser usado entre um caixa automático e o computador central de um banco. Esse protocolo deve permitir verificação do cartão e da senha de um usuário, consulta do saldo de sua conta (que é mantido no computador central) e saque de dinheiro da conta corrente (isto é, entrega de dinheiro ao usuário). As entidades do protocolo devem estar preparadas a resolver o caso comum em que não há dinheiro suficiente na conta do usuário para cobrir o saque. Faça uma especificação de seu protocolo relacionando as mensagens trocadas e as ações realizadas pelo caixa automático ou pleo computador central do banco na transmissão e recepção de mensagens. Esquematize a operação de seu protocolo para o caso de um saque simples sem erros, usando um diagrama semelhante ao da Figura 1.2. Descreva explicitamente o que o seu protocolo espera do serviço de transporte fim a fim.

[pic 1]

[pic 2]

4 - Considere novamente a analogia do comboio de carros da Seção 1.4. Admita uma velocidade de propagação de 100 km/h.

d:150km

s: 100km/h

atraso: 12 seg                10 carros (120 seg)

atraso total: 120 seg * 3 = 360 seg ou 6 min

a. Suponha que o comboio viaje 150 km, começando em frente ao primeiro dos postos de pedágio, passando por um e terminando após um terceiro. Qual é o atraso fim a fim?

[pic 3][pic 4]= 1,5 (1h e 30 min) ou (90 min)

90 min + 90 min = 180 min + 6 min = 186 min

O atraso fim a fim é de 186 min

b. Repita o item 'a' admitindo agora que haja sete carros no comboio em vez de dez.

atraso: 12 seg * 7 carros = 84 seg (1h e 24 seg)

atraso total: 84 seg * 3 = 252 seg (4 min e 12 seg)

[pic 5][pic 6] = 1,5 (1h e 30 min) ou (90 min)

90 min + 90 min = 180 min + 4 min e 12 seg = 184 min e 12 seg

O atraso fim a fim é de 184 min e 12 seg

6- Neste problema, consideramos o envio de voz em tempo real do computador A para o computador B por meio de uma rede de comutação de pacotes (VoIP). O computador A converte voz analógica para uma cadeia digital de bits de 64 kbps e, em seguida, agrupa os bits em pacotes de 56 bytes. Há apenas um enlace ente os computadores A e B; sua taxa de transmissão é de 2 Mbps e seu atraso de propagação, de 10 milissegundos. Assim que o computador A recolhe um pacote, ele o envia ao computador B. Quando recebe um pacote completo, o computador B converte os bits do pacote em um sinal analógico. Quanto tempo decorre entre o momento em que um bit é criado (a partir do sinal analógico no computador A) e o momento em que ele é decodificado (como parte do sinal analógico no computador B)?

[pic 7]

Analógico para digital: 64 kbps

Digital para analógico : 64 kbps

Pacote: 56 byte

Atraso: 0,01 seg

Tempo do envio do Pacote:

[pic 8][pic 9] = 0,000028 seg

Tempo das Conversão:

[pic 10][pic 11] = 0,000875 seg

0,000875 + 0,000875 = 0,00175

Tempo gasto total: 0,00175 + 0,000028+ 0,01 = 0,011778 seg

7- Suponha que usuários compartilhem um enlace de 3 Mbps e que cada usuário precise de 150 kbps para transmitir, mas que transmita apenas durante 10 por cento do tempo. (Veja a discussão sobre multiplexação estatística na Seção 1.3.)

Usuário = 150 kbps

Tempo: 0,1

a. Quando é utilizada comutação  de circuitos, quantos usuários podem ter suporte?

Conversão de Mbps para Kbps

3 * 1000 = 3000

[pic 12][pic 13] = 20

O número de usuários que podem ter suporte é 20.

b. Suponha que haja 120 usuários. Determine a probabilidade que, a um tempo dados, exatamente n usuários estejam transmitindo simultaneamente. (Dica: Use a distribuição binomial.)

n usuários

Fórmula: [pic 14][pic 15]

Sabemos que:  [pic 16][pic 17] = [pic 18][pic 19]

[pic 20][pic 21] 

c. Determine a probabilidade de haver 21 ou mais usuários transmitindo simultaneamente.

[pic 22][pic 23] 

8- Considere a discussão na Seção 1.3 sobre multiplexação estatística, na qual é dado um exemplo com um enlace de 1 Mbps. Quando em atividade, os usuários estão gerando dados a uma taxa de 100 kbps; mas a probabilidade de estarem em atividade, gerando dados, é de p = 0,1. Suponha que o enlace de 1 Mbps seja substituído por um enlace de 1 Gbps.

a. Qual é o número máximo  de usuários, N, que pode ser  suportado simultaneamente por comutação de pacotes?

 

Conversão de Gbps para Kbps

 1 * 1000 = 1000 Mb

1000 * 1000 = 1.000.000 Kb

[pic 24][pic 25] = 10.000

O número máximo de usuários suportado é 10000.

9- Considere um pacote de comprimento L que se inicia no sistema final  A e percorre três enlaces até um sistema final de destino. Esses três enlaces estão conectados por dois comutadores de pacotes. Suponha que di, si e Ri  representam o comprimento, a velocidade de propagação e a taxa de transmissão do enlace i, sendo i = 1, 2, 3. O comutador de pacote atrasa cada pacote por dproc. Considerando que não haja nenhum atraso de fila, em relação a  di, si e Ri, (i = 1, 2, 3) e L, qual é o atraso fim a fim total para o pacote? Suponha agora que o pacote tenha 1.500 bytes, a velocidade de propagação de ambos enlaces seja 2,5 . 108  m/s, as taxas de transmissão dos três enlaces sejam 2 Mbps, o atraso de processamento do comutador de pacotes seja de 3 milissegundos, o comprimento  do primeiro enlace seja 5.000 km,  comprimento do segundo seja 4.000 km e do ultimo seja 1.000 km. Dados esses valores, qual é o atraso fim a fim?