Resumo de estudos de redes

RESUMÃO DE REDES

Exercícios para a P1:

1 - Explique a pilha de protocolos de rede (modelo com 5 camadas), descrevendo a função de cada camada.

Na pilha de protocolos de rede, existem 5 camadas e cada uma delas apresenta um protocolo e oferece serviço à camada acima.  A camada de aplicação é onde residem as aplicações de rede e seus protocolos, como o HTTP (que estabelece a solicitação e o envio de documentos pela web).  A camada de transporte é responsável por transportar mensagens da camada de aplicação entre os lados cliente e servidor de uma aplicação. A camada de rede é responsável pela movimentação, de uma máquina para outra, de pacotes de camada de rede conhecidos como datagramas. A camada de enlace é responsável por rotear um pacote de um nó (sistema final ou comutador de pacotes) ao nó seguinte na rota. E a camada física movimenta os bits individuais que estão dentro de um nó para o nó seguinte.

2 - Dê exemplos de equipamentos de nível 1, 2 e 3.

1 – Física: Cabos, conectores e hubs.

2- Enlace: Switches e placas de rede.

3- Rede: Roteadores.

3 - O que é comunicação fim-a-fim?

Neste tipo de comunicação, os sistemas finais executam funções de cliente e servidor. No sistema de compartilhamento de arquivos BiTtorrent, por exemplo, o programa solicita dados de outro par (cliente) e também envia dados para outro par (servidor).

4 - Diferencie e compare comutação de pacotes e comutação de circuitos.

Na comutação de circuitos os recursos necessários (buffer, taxa de transmissão de enlace) para realizar a comunicação entre os sistemas finais são reservados pelo período da sessão de comunicação. No entanto, na comutação de pacotes, ao invés de reservados , os recursos são requeridos por demanda e entram em uma fila até conseguir acesso ao enlace de comunicação.

A comutação de pacotes oferece melhor compartilhamento de largura de banda que a comutação de circuitos, além de sua implementação ser mais simples, mais eficiente e mais barata.

5 - Descreva como é a estrutura da Internet.

A internet é uma rede mundial que conecta diversos computadores e dispositivos, enominados “sistemas finais”. Estes sistemas conectam-se entre si através de enlaces (links) de comunicação e comutadores de pacotes.  Um comutador de pacote (roteador ou switch, por exemplo) encaminha um pacote que está chegando ao enlace de comunicação de entrada para seu enlace de comunicação de saída.

Sistemas finais acessam a internet por meio de provedores de serviços de internet (ISPs). Cada ISP é uma rede de comutadores de pacotes e enlaces de comunicação.  Cada rede ISP, é gerenciada independentemente, executando o protocolo IP e obedecendo a convenções de nomeação e endereçamento.

Os sistemas finais, os comutadores de pacotes e outras peças da internet executam o protocolo TCP/IP. O protocolo IP especifica o formato dos pacotes que são enviados e recebidos entre roteadores e sistemas finais.

6 - Cite e compare 4 topologias de rede.

Topologia de barramento, em anel, em estrela e em estrela estendida.

Como na topologia de barramento todos os hosts estão conectados uns aos outros por meio de um cabo, se este se romper a conexão entre os hosts é perdida. Mas, como na topologia em anel os dispositivos são conectados em cascata, se um enlace se romper ou outros nós continuam se comunicando. Na topologia em estrela todos os nós da rede se ligam a um nó central, o que torna a rede vulnerável, visto que se esse nó central falhar impede a comunicação entre os outros nós. E a topologia em estrela estendida apresenta vantagem em relação à topologia em estrela, pois é organizada em árvore e ameniza o impacto de falha no nó central.

7 - Explique quais são as 4 fontes de atraso que se repetem a cada nó de um caminho de rede.

Atraso de processamento:  Se dá em função do tempo  gasto para examinar e determinar o destino do cabeçalho.
Atraso de fila:  Refere-se ao tempo que o pacote espera na fila para ser transmitido no enlace.

Atraso de transmissão: É o tempo gasto para transferir todos os bits do pacote para o enlace.

Atraso de propagação:  É o tempo necessário para propagar o bit desde o início do enlace até o próximo roteador.

8 - Explique os motivos pelos quais podem ocorrer perda e variação de atraso ao longo de um caminho de rede.

A variação de atraso depende da intensidade do tráfego, por exemplo, se a taxa de transmissão do sistema for menor do que a taxa média com que os bits chegam à fila, o atraso de fila poderá aumentar muito.

 Já a perda, acontece quando um pacote chega e encontra uma fila cheia. Sem espaço para armazená-lo na fila, o roteador descarta esse pacote, ou seja, ele é perdido.

9 - Calcule o tempo total para transmissão de um arquivo de L bytes considerando que:

a) o caminho de rede passa por N roteadores até chegar ao host de destino;

b) cada enlace possui taxa de transmissão igual a R;

c) o arquivo é fragmentado em segmentos de tamanho S;

d) cada roteador está a D de distância do outro roteador;

e) a velocidade do meio é igual a V;

f) o tempo de propagação entre os hosts e seus roteadores de acesso é igual a Tpc.

9) O que é colisão? De que forma é possível diminuir um domínio de colisão?

É a área dentro da rede onde os pacotes foram originados e colididos. É possível diminuir um domínio de colisão através do protocolo CSMA/CD, pois antes de transmitir um pacote, a estação "escuta" o meio físico para verificar se outra estação já está transmitindo. Caso o meio físico esteja ocupado ela espera, caso esteja livre ela transmite.

10) De que forma dispositivos full-duplex evitam colisões?

Os dispositivos full-duplex possuem dois canais de comunicação diferentes, um para envio e outro para recebimento de transmissões, permitindo a transmissão simultânea e evitando colisões.

11) Para que é utilizada blindagem em muitos tipos de cabos de rede?

A blindagem é utilizada porque fornece resistência à interferência eletromagnética e à interferência de frequência de rádio sem aumentar significativamente o peso ou tamanho do cabo.

12) Qual o objetivo da codificação e da modulação?