Solución del examen de Redes - Segundo parcial - ETSIA - 1 de junio 2007

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1 Solución del examen de Redes - Segundo parcial - ETSIA - de junio 2007 Apellidos, Nombre: Grupo de matrícula:. (0,75 puntos) La captura mostrada en la figura siguiente se ha realizado desde un equipo del laboratorio de redes de la ETSIA cuya IP es : a) Calcula la longitud total del datagrama original al que pertenecería el fragmento mostrado en la figura. Justifica la respuesta = El desplazamiento del fragmento actual (el último) más la longitud total del fragmento actual (cabecera + datos). Eso incluye todos los datos del datagrama original más una cabecera. b) Cuál es la MTU (probable) de la red en la que se están transmitiendo los fragmentos? Justifica la respuesta. Dado que la longitud del campo de datos de los dos primeros fragmentos es 480, la MTU (probable) es de 500 bytes (480 bytes de datos IP + 20 de la cabecera IP), lo que coincide con la MTU de una red IEEE (Ethernet) que es precisamente el tipo de red que hay instalada en el laboratorio en el que se ha realizado la captura. c) Indica la información mínima que contendrá la caché ARP del ordenador cuando se transmite el fragmento mostrado. Sabiendo que la máscara de red de la red del laboratorio es , interpreta el contenido de esa caché, especificando a quién pertenecen las direcciones que contiene. IP: MAC: 00:0c:6e:c7:e7:9b Estas direcciones son las del computador al que se le están enviando tanto el datagrama IP como la trama que lo contiene. La conclusión que puede extraerse es que tanto el computador origen como el destino se encuentran en la misma red.

2 2. (0,75 puntos) a) Si no hay disponible un servidor DHCP, indica qué parámetros de configuración tiene que introducir el administrador de un ordenador para que éste pueda trabajar en una red con la pila de protocolos TCP/IP. Dirección IP del ordenador, máscara de red, dirección IP del router y dirección IP del servidor DNS. b) Enumera las órdenes necesarias para comprobar que la configuración de red del ordenador es la correcta, suponiendo que está empleando el sistema operativo Linux. Indica para qué sirve cada una de esas órdenes. /sbin/ifconfig: muestra la dirección IP, la máscara de red y la dirección física /etc/resolv.conf: muestra los servidores DNS route [-n] o netstat -r: muestran la tabla de encaminamiento 3. (0,5 puntos) Cuáles serán los filtros necesarios para la captura exclusiva mediante el Ethereal de los siguientes paquetes? Mensajes DNS udp and port 53 Peticiones ARP de nuestro computador ( ) arp and src Sesiones POP3 (0) con el servidor (tcp and port 0) and host Mensajes ICMP generados por la ejecución de un PING icmp Mensajes generados por la ejecución de un TRACEROUTE a..., excepto DNS y ARP (udp or icmp) and (not port 53) and (not arp) 4. (0,5 puntos) Se dispone de dos redes de área local IEEE interconectadas por un router, el cual dispondrá de dos módulos ARP, cada uno con su propia tabla (caché) ARP. Es posible que aparezcan las mismas direcciones MAC en ambas tablas? Justifica la respuesta. No es posible, ya que las direcciones MAC en cada tabla solo pueden corresponder a estaciones conectadas en la red local a la que está conectada la correspondiente interfaz del router, dado que la resolución de direcciones MAC es local a la red, y una estación solo necesita averigurar la dirección MAC de otra si ambas comparten la misma red física. 2

3 5. (,25 puntos) La tabla de encaminamiento del router R es la siguiente: Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags MSS Window irtt Iface U eth UG eth U eth U eth U lo UG eth0 a) Dibuja la topología de las redes más próximas a R (todas las que puedan obtenerse a partir de la tabla mostrada), indicando para cada una de ellas su dirección de red, máscara y direcciones conocidas de los routers. R / / R / R /24 Internet b) El router R tiene que enviar varios datagramas a diferentes destinos IP. Indica la entrada de la tabla de encaminamiento que se utilizaría para encaminar cada uno de estos datagramas. Asimismo indica la dirección IP del ordenador (host o router) que recibe la trama generada por R. IP destino del datagrama Entrada seleccionada (campo Destination) (Justifica el cálculo de cómo se ha seleccionado para las dos primeras) Entrada seleccionada: Justificación: después de hacer el AND bit a bit de la IP destino con la máscara de red (campo Genmask) es la única entrada del campo Destination que se ajusta al resultado obtenido (( AND ) = (La entrada no es válida porqué AND = que no cuadra con la entrada indicada) IP del receptor de la TRAMA (R 2 ) (R ) No se genera trama. El datagrama es local al host. 3

4 6. (0,5 puntos) Hemos dividido la red /24 en varias subredes del mismo tamaño y hemos obtenido 240 direcciones asignables en total (entre todas las subredes). Calcula el número de subredes que hemos establecido, su dirección de red y su máscara. Con una máscara /24 tenemos 256 direcciones disponibles (8 bits para identificar hosts), como de esas sólo podemos asignar 240, significa que las restantes 6 son 8 para direcciones de red y 8 para direcciones de difusión dirigida. Por lo tanto, tenemos 8 subredes y necesitamos 3 bits más para identificarlas. La nueva máscara será /27 (24+3) y las direcciones de red de las subredes: , (00X XXXX), (00X XXXX), (0X XXXX), , , y ( punto) En la red de la figura, el router E que estaba apagado, se acaba de conectar. Todos los demás routers han alcanzado el estado estable y tienen sus tablas de encaminamiento construidas. a) Muestra los vectores de distancias que recibirá E. Describe cómo, a partir de la información recibida, construye la tabla de distancias y la tabla de encaminamiento : A 2 2 B C D E Vectores de distancia: Tabla de distancias: Tabla de encaminamiento: B A B 0 C 2 D 3 E D D E() B D Destino Puerto A 2 A 2 3 A B B 3 B 4 B B C C 3 2 C D D 0 D 4 D D E E E -- b) Cuál es el vector de distancias que E distribuirá a sus vecinos? E A 2 B C 2 D E 0 c) Indica cómo modificará el router B su tabla de distancias con la información recibida de E más los vectores de distancias que había recibido de sus otros vecinos: 4

5 A C D B() A C E Destino Puerto A 0 A 3 A 5 3 A A B C 3 D 2 E B 2 C 0 D E B B -- C C C D D E E E E 8. (0,5 puntos) A partir del circuito de la figura, obtén el polinomio generador que se está utilizando para calcular y verificar el CRC. G(x) = x 5 + x 4 + x ( punto) Se desea transmitir periódicamente el carácter 0000 empleando codificación manchester, por un canal con un ancho de banda igual a 4000 Hz. Sabiendo que T = 0,8 s. Calcula: a) El número de armónicos que pasarán por el canal. Justifica los cálculos. Al tratarse de una señal periódica, sus componentes frecuenciales tienen frecuencias múltiplo de la frecuencia fundamental, por lo tanto: n*f = B siendo n, el número de armónicos, f, la frecuencia fundamental y B, el ancho de banda del canal. n = B/f = B*T = 4000*0,8= b) La velocidad de transmisión. Justifica los cálculos. Como la señal es periódica con período 2 bits: vtrans = 2*f = 2/T= 2/0,8 = 2,5 bps (El número de bits transmitidos en s (vtrans) es el doble que del número de veces que se repite la señal durante ese segundo (f)) 0 0 T 0. (0,5 puntos) Explica por qué en un módem no es posible transmitir voz y datos simultáneamente por la línea telefónica y en ADSL sí. En un módem convencional, los datos se modulan en una banda de frecuencia que pertenece al rango de frecuencias de la voz, impidiendo la transmisión simultánea de ambas señales. En ADSL, se emplea un mayor ancho de banda del medio lo que permite que voz y datos usen bandas de frecuencia distintas y puedan transmitirse simultáneamente empleando multiplexación en frecuencia. 5

6 . (0,5 puntos) Durante la transmisión de una trama Ethernet hay tres estaciones del mismo dominio de colisión esperando a transmitir sus tramas. Para cada una de las tres estaciones es el primer intento de transmisión de su respectiva trama. Cumpliendo el protocolo CSMA/CD, las estaciones esperan a que el canal quede libre. Cuando esto ocurre, las tres estaciones inician las transmisión provocando una colisión. Muestra mediante un ejemplo la aplicación del algoritmo de espera exponencial binaria que resuelva la colisión en la segunda iteración del algoritmo. Tras la primera colisión, cada estación i (i Є [,3]) aplica el algoritmo de espera exponencial binaria y elige aleatoriamente un número k i Є [0,] y pasa a esperar un tiempo k i *52*t bit Por ejemplo, las tres estaciones eligen k =, k 2 =, k 3 = por lo que vuelven a colisionar. Tras la segunda colisión, cada estación i (i Є [,3]) elige aleatoriamente un número k i Є [0,3]. Si, por ejemplo, eligen k = 2, k 2 =, k 3 = 3 no habría una nueva colisión ya que la estación 2 se haría con el canal al cabo de 52*t bit segundos 2. (0,5 puntos) Porqué es necesario en CSMA/CD un tamaño mínimo de trama? De qué parámetros depende dicho tamaño mínimo? Es necesario para poder garantizar la detección de colisiones durante la transmisión de cualquier trama. De esta forma, como sabemos que el tiempo máximo (en el peor caso) para que una estación detecte una colisión es 2*T (siendo T el retardo de propagación extremo a extremo), ése será el tiempo que como mínimo ha de estar transmitiendo una estación. Así, conociendo la distancia máxima entre estaciones, la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas y la velocidad a la que se está transmitiendo podemos obtener en bits el tamaño mínimo de trama, que garantice que todas las estaciones cuando transmitan, estén como mínimo transmitiendo durante dicho tiempo 2*T. 3. (0,5 puntos) Bob recibe un mensaje de Alicia que contiene un resumen firmado digitalmente. a) Si la comprobación del mensaje es positiva, qué tipo de garantías (propiedades de una comunicación segura) puede tener Bob sobre el mensaje recibido? Autentificación (el mensaje proviene de Alicia) e integridad (el mensaje no ha sido modificado durante la transmisión) b) Si Bob obtiene la clave pública de Alicia de un certificado digital, qué información adicional necesita para comprobar la validez del certificado? y por qué? Necesita la clave pública de la autoridad certificadora, ya que el certificado digital de Alicia consiste en un documento que contiene la clave pública de Alicia junto con datos que la identifican, todo ello cifrado con la clave privada de la autoridad certificadora. 4. (0,25 puntos) Se recibe la secuencia de bits: , que incluye los delimitadores de inicio y fin 00, y en la que se ha aplicado la técnica de relleno de bit. Extrae el mensaje original que se pasará al nivel de red. Al nivel de red se pasará:

7 5. ( punto) En la transmisión de un datagrama IP desde A hasta D, la caché de A contiene los datos necesarios para las tramas generadas. Las cachés del resto de sistemas están vacías. C y D están asociados al punto de acceso. Indica para las tramas que llegan a la tarjeta de red de C: PAcceso R SW ether IEEE IEEE 802. R C D B... A a) Direcciones físicas en la cabecera de la trama, especificando el papel que desempeñan (fuente, destino, emisor o receptor). Trama Dirección (Receptor) Dirección 2 (Emisor) Dirección 3 ª FF:...:FF (difusión) PA (MAC en la red (802.) R (MAC de R en la conexión con el PA), fuente 2ª PA D R, destino 3ª D PA R, fuente b) Función de la trama y tipo de información en su campo de datos. ª trama: petición ARP de R para averiguar la dirección física de D, el campo de datos corresponde al protocolo ARP, contendrá las direcciones IP de R y de D, así como la dirección MAC de R. 2ª trama: respuesta ARP de D a R, el campo de datos corresponde al protocolo ARP contendrá las mismas direcciones que la trama ª y, además, la dirección MAC de D. 3ª trama: contiene el datagrama enviado por A. El tipo de información en el campo de datos corresponde al protocolo IP. c) Si la tarjeta de red (de C) procesa o descarta la trama y el nivel máximo en la arquitectura de red que analiza la información recibida. Sólo procesa la primera trama, por ser de difusión. Las otras dos las descarta porque la dirección del receptor no corresponde con la suya. En los tres casos el nivel máximo de la arquitectura que analiza la información recibida es el nivel de enlace de datos. 7