ARQUITECTURA DE REDES Curso 2011/12 Bloque 1 EJERCICIOS UNIDADES I y II

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1 ARQUITECTURA DE REDES Curso 2011/12 Bloque 1 EJERCICIOS UNIDADES I y II Parte 1A. Test P1. Según el modelo OSI, cuál de las siguientes afirmaciones es FALSA? a) Los sistemas finales (equipos terminales) no tienen por qué tener implementados necesariamente los siete niveles OSI. b) El nivel de transporte y los niveles por encima de él son independientes de la tecnología de transmisión y conmutación. c) El nivel de transporte y los niveles por encima de él trabajan extremo a extremo. d) Las capas de sesión, presentación y aplicación son dependientes de la aplicación. P2. Cuál de las siguientes afirmaciones es FALSA? a) Los protocolos TCP y UDP son orientados a conexión mientras que el protocolo IP es no orientado a conexión. b) TCP y UDP son protocolos que operan extremo a extremo. c) TCP permite que varias conexiones de una misma máquina utilicen el servicio que proporciona; es decir, lleva a cabo multiplexación de aplicaciones. d) UDP, a diferencia de TCP, no ofrece secuenciamiento de los paquetes ni protección contra duplicación. P3. Cuáles de las siguientes afirmaciones son CIERTAS? 1. El tiempo de procesado de un paquete en modo circuito virtual es mayor que en modo datagrama. 2. En conmutación de circuitos siempre hay establecimiento y liberación de la conexión. 3. En caso de caída de uno de los enlaces de una comunicación, ésta podría continuar si está basada en conmutación de paquetes. 4. Uno de los principales problemas de la conmutación de mensajes frente a la de paquetes es el overhead. a) La 1 y la 2 b) La 1 y la 4 c) La 2 y la 3 d) La 3 y la 4 P4. De los siguientes modos de conmutación, en cuáles es necesario que cada paquete contenga la dirección destino? 1. Datagrama. 2. Circuito Virtual. 3. Conmutación de circuitos. 4. Conmutación de mensajes. a) La 2 y la 4 b) La 2 y la 3 c) La 1 y la 4 d) La 1 y la 2 P5. Las direcciones IP y con máscara , pertenecen a la misma subred?: a) Son de clase C y no pertenecen a la misma subred. b) Son de clase B y no pertenecen a la misma subred. c) Son de clase C y pertenecen a la misma subred. d) Son de clase B y pertenecen a la misma subred.

2 P6. Cuál de las siguientes afirmaciones es CIERTA? a) En una red de área local de tipo Ethernet, no se producen colisiones en condiciones normales de funcionamiento. b) La red Ethernet se puede basar tanto en el protocolo de acceso CSMA/CD como en el Token Bus. c) Las redes Ethernet pueden presentar una topología de bus o de estrella con hub. d) Con una red Ethernet no es posible transmitir a velocidades superiores a 10Mbps. P7. Comparando los protocolos de acceso al medio CSMA/CD y Token Ring, cuál de las siguientes afirmaciones es CIERTA? a) El comportamiento de CSMA/CD y Token Ring empeora a medida que aumentamos el volumen de tráfico ofrecido al sistema (la carga del sistema). b) El comportamiento de CSMA/CD y Token Ring es similar cuando la carga ofrecida es pequeña. c) Token Ring se comporta mejor que CSMA/CD si la carga ofrecida a la red es alta. d) El comportamiento de CSMA/CD y Token Ring no depende de la carga ofrecida sino únicamente del número de terminales. P8. En una red LAN con testigo de control, cuál de las siguientes afirmaciones es FALSA? a) El paso de testigo se usa tanto en redes en bus como en anillo. En ambos casos el ordenamiento lógico de los terminales es el mismo que el ordenamiento físico de los terminales. b) Es posible asociar prioridades al testigo para poder transmitir primero las tramas de mayor prioridad. c) El paso de testigo es un método de acceso determinista que permite hacer un uso más eficiente del canal (en comparación con otros métodos de carácter aleatorio como CSMA/CD) en condiciones de carga elevada. d) Precisa la elección de una estación que haga de monitora con el fin de que asegure que sólo hay un testigo en el anillo y que se encargue de insertar un testigo en el caso de pérdida del mismo. P9. En CSMA/CD y siendo Z el tiempo de propagación extremo a extremo del bus, qué tiempo mínimo tiene que transcurrir desde el inicio de transmisión de una trama para que el resto de estaciones no produzcan colisiones? a) Z b) 2Z c) Z/2 d) Ninguna de las anteriores P10. La figura adjunta representa una red LAN Gigabit Ethernet que utiliza: CSMA/CD como técnica de acceso al medio, paquetes de 50Bytes, y velocidad de propagación v prop = m/s. Suponiendo que el tiempo de propagación extremo extremo en el bus (Z) respecto del tiempo de transmisión de un paquete (P) cumple que Z <<P), determinar el tiempo total de ocupación del canal cuando se produce una colisión. a) 0.25 s. b) 0.50 s. c) 0.75 s. d) 1.15 s. 50 m.

3 P11. Para un protocolo de control de flujo Go Back N con campo de numeración de tramas de 4 bits, cuál es el tamaño máximo de ventana de transmisión que puede usar para que funcione correctamente? a) 16 tramas b) 15 tramas c) 8 tramas d) 7 tramas P12. La relación entre el tamaño máximo de ventana K y el número mínimo de identificadores de secuencia a utilizar en la numeración de las tramas es: a) K+1, para Selective Repeat. b) 2K, para GoBack N. c) 2, para Stop and Wait. d) Ninguna de las anteriores es correcta. P13. Se establece un flujo entre dos dispositivos A y B, de tal forma que el equipo A transmite al equipo B un mensaje compuesto de 4 paquetes, mientras que el equipo B sólo envía reconocimientos. Asumiendo que se produce una retransmisión del segundo paquete debido a que éste se transmitió con error, que la ventana de transmisión es 3, que se manda un paquete de reconocimiento ACK por cada paquete, y T p = Tiempo de Transmisión de un paquete, Z = Tiempo de propagación entre A y B, Tiempo de procesado = 0, T ack = Tiempo de transmisión de un paquete ACK, T ack << T p, Z <<T p Suponiendo una estrategia Go Back N, cuál es el tiempo necesario para transmitir el paquete 3 (incluyendo el tiempo de transmisión de su ACK)? a) (4Z+4T p ) + (4Z+ 4T ack ) b) (Z +3T p ) + (Z+ T ack ) c) (Z +5T p ) + (Z+ T ack ) d) (Z +5T p ) + (2Z+ 2T ack ) P14. Las tramas del protocolo HDLC se clasifican en comandos o respuestas según: a) El valor de los dos bits más significativo del campo de control. b) La información que contenga en el campo de datos. c) Si se está estableciendo el enlace, enviando la información o desconectando el enlace. d) El tipo de estación HDLC que envía la trama.

4 CONTROL 1 CURSO 2008/ Respecto de las técnicas de conmutación, cuál de las siguientes afirmaciones es cierta?: a) Un servicio orientado a conexión no puede implementarse mediante datagrama. b) Un servicio no orientado a conexión no puede implementarse mediante circuito virtual. c) Una red orientada a conexión implementada mediante circuito virtual se adapta mejor ante caídas de los enlaces y fallos en los nodos. d) Una red no orientada a conexión implementada mediante datagrama se adapta mejor ante caídas de los enlaces y fallos en los nodos. 02. Indicar cual de las siguientes afirmaciones es falsa: a) En conmutación de mensajes el tiempo que tarda en recibirse un mensaje es variable. b) En conmutación de circuitos la transmisión es semejante a un enlace punto a punto una vez que se establece el circuito. c) En conmutación de paquetes los nodos tienen más capacidad de almacenamiento que en la conmutación de mensajes. d) En la conmutación de circuitos el tiempo de procesado de información en los nodos es despreciable. 03. Suponga un protocolo en la capa de enlace de datos que utiliza números de secuencia para identificar una comunicación, además de sumas de comprobación. Con qué tipo de comunicación se asociaría?: a) Con una comunicación no orientada a conexión. b) Con una comunicación datagrama no fiable. c) Con una comunicación por circuito virtual fiable. d) Con una conmutación de mensajes no fiable. 04. Dada una comunicación con 5 enlaces concatenados de capacidad c=9600bps, se pretende transmitir un mensaje de 3200bits. Si los parámetros de red son t est =1.5s, t lib =1s, t W = t P = t N = 0s, cuál de las siguientes combinaciones es más adecuada?: a) Utilizar paquetes de 80bits añadiendo 8bits más de cabecera. b) Utilizar paquetes de 110bits añadiendo 12bits más de cabecera. c) Utilizar paquetes de 140bits añadiendo 16bits más de cabecera. d) Utilizar paquetes de 160bits añadiendo 20bits más de cabecera. 05. Cuál de las siguientes direcciones IP es una dirección de host válida?: a) con máscara b) con máscara c) con máscara d) con máscara

5 06. Una dirección multicast IP: a) Se utiliza siempre en conmutación de circuitos pero no en conmutación de mensajes. b) Tiene asignada por defecto una máscara de c) Se utiliza para enviar de una vez información a un grupo de equipos de datos. d) Siempre identifica a equipos de interconexión de redes. 07. Cuando se hace una comunicación entre dos redes remotas, la capa de enlace de datos se utiliza únicamente en la red que parte del origen y luego en la red en la que está el receptor?: a) No, se utilizará en cada transmisión que se tenga que hacer hasta el destino final. b) No, cuando el mensaje llegue al sistema gestionado por el proveedor de internet también se debe utilizar la capa de enlace de datos para revisar el mensaje. c) Sí, el sistema de encaminadores comunica únicamente utilizando la capa de enlace de datos. d) Sí, la capa de enlace de datos únicamente se utiliza en las redes de área local, pero no se utiliza cuando salimos de este tipo de redes. 08. La capa de enlace de datos permite que dos entidades puedan comunicar directamente utilizando un medio de comunicación. En cambio, la capa de red permite comunicar a entidades que no están conectadas al mismo medio, sino que pueden estar en redes diferentes. Significa esto que al conectar dos redes de área local, siempre se debe utilizar un encaminador en la capa de red entre ellas?: a) Sí, por eso los encaminadores están en la capa de red. b) Sí, porque además ese tráfico hay que pasarlo a la capa de transporte para que pueda ser filtrado. c) No, las redes también se podrían conectar con puentes que trabajan a nivel de la capa de enlace de datos. d) No, la capa de enlace de datos es bastante potente para hacer encaminadores, como se suele hacer con Ethernet. La capa de red únicamente es necesaria en los puntos en los que el contenido de los mensajes se tenga que entregar a la capa de aplicación a través de la capa de transporte. 09. Respecto de las técnicas de transmisión síncronas y asíncronas, cuál de las siguientes afirmaciones es cierta? a) En una transmisión asíncrona, cuando se transmiten varios bytes consecutivamente, se eliminan los bits de start y stop intermedios. b) En una transmisión síncrona, la sincronización a nivel de bit siempre necesita de un canal dedicado específicamente a esta función. c) En una transmisión asíncrona el bit de stop se utiliza para devolver la línea a su estado de reposo. d) En una transmisión síncrona se consigue menos tasa de transmisión que una transmisión asíncrona. 10. Si a partir del delimitador se ha transmitido la siguiente secuencia de bits de datos , cuál de las siguientes afirmaciones es cierta?: a) A la secuencia transmitida se le ha aplicado la técnica de relleno de bits. b) No es posible aplicar relleno de bits ya que el delimitador consta sólo de 6 bits. c) Con relleno de bits, la secuencia sería d) Con relleno de bits, la secuencia sería

6 11. Referente a la comunicación entre DTE y DCE, cuál de las siguientes afirmaciones es cierta? a) RDSI define una interfaz física no balanceada entre el DTE y el DCE, lo que permite aumentar la velocidad al reducir el efecto del ruido. b) El módem nulo crea un enlace directo DTE-DCE conectando la patilla de transmisión del DTE con la patilla de recepción del DCE. c) RS-232 y RDSI utilizan circuitos independientes de los de datos para enviar la señalización de control. d) Un módem nulo crea un enlace directo entre DTE y DTE conectando, entre otras, la patilla de transmisión (2) de un DTE con la patilla de recepción del otro DTE (3). 12. Respecto a los mecanismos de control de flujo y control de errores con ventana deslizante, qué afirmación es falsa?: a) Usando números de secuencia de 4 bits, tanto GoBackN como Selective Repeat permiten utilizar una ventana de W = 8. b) Usando números de secuencia de 4 bits, ni GoBackN ni Selective Repeat permiten utilizar una ventana de W = 15. c) Usando números de secuencia de 4 bits, sólo GoBackN permite utilizar una ventana de W = 15. d) El método Selective Repeat implica menos retransmisiones que GoBackN en caso de pérdida de mensajes. 13. Una red WAN con enlaces de fibra óptica, longitud L=1000Km, y velocidad de propagación v prop = Km/s, transmite tramas de l=53bytes, a velocidad de transmisión de R=155Mb/s. Si se utiliza un protocolo de ventana deslizante con tamaño máximo de ventana de transmisión W=1000 tramas, cómo se podría conseguir el máximo de eficiencia? a) Disminuyendo la longitud de los enlaces de fibra óptica (L). b) Aumentando la velocidad de transmisión (r). c) Disminuyendo la longitud de las tramas (l). d) Aumentando el tamaño de la ventana a W= Observando la figura adjunta en la que se representa la utilización del enlace (eficiencia) en función del parámetro a para distintas técnicas de control de flujo con distintos tamaños de ventana W1, W2 y W3, cuál de las siguientes combinaciones es correcta? a) W1 = 1, W2 = 3, y W3 = 63. b) W1 = 1, W2 = 7, y W3 = 127. c) W1 = 2, W2 = 8, y W3 = 128. d) W1 = 2, W2 = 8, y W3 = 127. W3 W1 W2

7 15. Indicar qué afirmación es falsa en cuanto a las ventajas de un protocolo MAC basado en reserva estática con respecto a un protocolo basado en reserva dinámica: a) La reserva estática permite fijar los tiempos de respuesta. b) La reserva estática asegura un ancho de banda constante. c) La reserva estática es más eficiente en ancho de banda al tener un canal de transmisión prefijado. d) Ninguna de las anteriores. 16. En un sistema de multiplexación TDM síncrona de 4 canales, en el que cada fuente genera 2000bps, y suponiendo que las transmisiones están entrelazadas a nivel de carácter de 8bits y que se utiliza sólo 1bit por trama para sincronismo, qué capacidad total es necesaria en el enlace compartido? a) 8000bps. b) 8250bps. c) 16000bps. d) 16500bps. 17. En un bus en el que se utiliza CSMA 1-persistente hay tres estaciones. En un momento dado una de las estaciones transmite. Después de que haya tomado el medio, pero antes de que haya terminado de transmitir, las otras dos estaciones forman sendas tramas listas para transmitirse. Entonces: a) Es seguro que se producirá una colisión de estas dos tramas. b) Es seguro que no se producirá una colisión de estas dos tramas, porque las estaciones escuchan el medio antes de transmitir. c) Es seguro que no se producirá una colisión de estas dos tramas, porque cada estación cede el turno a quien está antes que ella en el bus. d) Es imposible que se produzca una colisión de estas dos tramas dado que con CSMA 1- persistente no hay colisiones. 18. Las tramas Ethernet deben tener al menos 64B de longitud para asegurar que el transmisor permanece en línea en caso de que ocurra una colisión en el extremo más lejano del cable. Fast Ethernet tiene el mismo tamaño mínimo de trama de 64B pero puede recibir los bits diez veces más rápido. Cómo es posible mantener el mismo tamaño mínimo de trama?: a) Disminuyendo el número de máquinas conectadas a la red. b) Aumentando la velocidad únicamente. c) Cambiando el cableado RJ-45 por fibra óptica para obtener una mayor velocidad. d) Disminuyendo la longitud de la LAN. 19. Respecto a las distintas tecnologías de redes LAN, cuál de las siguientes afirmaciones es cierta? a) Ethernet admite transmisión sobre par trenzado y coaxial pero no sobre fibra óptica. b) Ethernet utiliza el protocolo de acceso CSMA/CD pero admite Token Bus. c) Token Ring presenta un formato de trama en el que se incluye un campo de control de acceso, que es el mismo tanto en el token como en las tramas de datos. d) Token Ring admite prioridades, pero éstas se especifican solo en el token. 20. Una empresa tiene sus ordenadores conectados con una LAN IEEE a 10 Mb/s, con la configuración de la figura. Si X es un puente (bridge) y A envía una trama a C, qué afirmación es cierta? a) La trama es recibida tanto por B como por C. b) La trama es recibida sólo por C. c) La trama es recibida sólo por B. d) Ninguna de las anteriores.

8 Parte 1B. Ejercicios 1. Dada una red entre dos extremos (A y B) con 4 nodos intermedios, y teniendo en cuenta que los paquetes pueden tener un tamaño máximo de p=512bits (incluyendo una cabecera H M =16bits, H D =16bits, H CV =8bits, para conmutación de mensajes, de paquetes modo datagrama, o de paquetes modo circuito virtual), que el tiempo de establecimiento de llamada es t est =0.3s (el resto de tiempos se consideran despreciables), y la capacidad de cada enlace es de C=9600bps. Suponiendo que se transmite un fichero de 3200bits desde la estación A hasta la estación B utilizando todas las técnicas de conmutación estudiadas, contestar a las siguientes cuestiones: a) Calcular el tiempo de transmisión del fichero completo. b) Proponer alguna modificación para reducir el tiempo de transmisión del mensaje. 2. Se da una comunicación entre dos extremos (A y B) a través de una red de datos con 2 nodos intermedios (R1 y R2), y teniendo en cuenta que los paquetes pueden tener un tamaño máximo de p=2004bytes (incluyendo una cabecera H=4Bytes, y asumiendo que los ACKs tienen un tamaño de p=20bytes), el tiempo de procesamiento de los datos en cada nodo es t proc =1ms, la velocidad de propagación es v prop = m/s, las distancias entre enlaces son L A R1 =100kms, L R1 R2 =10km y L R2 B =20km, y las respectivas capacidades de cada enlace son C A R1 =64Kb/s, C R1 R2 =256Kb/s y C R2 B = 128Kb/s. Suponiendo que se transmite un fichero de 4MBytes utilizando conmutación de paquetes en modo circuito virtual, contestar a las siguientes cuestiones: a) Calcular el tiempo de establecimiento. b) Calcular el tiempo de transmisión del fichero completo tras la fase de establecimiento, sin considerar el tiempo de liberación. 3. Dos máquinas, A y B, que utilizan una arquitectura de comunicaciones formado por 5 capas, inician un intercambio de información. La capa física (L1) es no orientada a conexión y no fiable. La capa de enlace (L2) es no orientada a conexión y no fiable. La capa de red (L3) es orientada a conexión y fiable. La capa de transporte (L4) es orientada a conexión y fiable. Y la capa de aplicación (L5) es la encargada de generar mensajes. Dibujar el intercambio de PDUs de la capa L3 que se intercambian las máquinas A y B para que la capa de aplicación de A transmita un mensaje a la capa de aplicación en B. Cuántas son las PDUs intercambiadas? 4. Completa las direcciones IP que faltan en el siguiente esquema de redes:

9 5. La figura muestra una red LAN consistente en tres redes (LAN X, LAN Y, y LAN Z) y dos dispositivos de encaminamiento (R1 y R2). Contestar a las siguientes cuestiones: a) Asignar dirección(es) IP a R1 y R2 (se sugiere comenzar por las direcciones más altas) b) Asignar máscara(s) de red c) Además de los indicados en la figura, cuántos hosts pueden conectarse a cada LAN? d) Si una aplicación lanzada desde el host A desea enviar un paquete IP de difusión (broadcast) en la LAN X, qué dirección IP de destino debe usar? Net ID: IP A : IP B : Net ID: IP C : IP D : Net ID: La figura muestra una red formada por 3 routers (R1, R2 y R3) conectados por 2 enlaces punto a punto (pp1 y pp2). El router R3 está conectado al ISP de Internet mediante un enlace RDSI. Hay 3 redes IP (S1, S2 y S3) formadas por hubs 10BaseT. Se ha contratado la dirección IP base /26. El esquema de direccionamiento debe cumplir las siguientes condiciones: Utilizar direccionamiento classless con posibilidad de tener mascaras de red distintas para cada red (ni los hubs ni el enlace RDSI utilizan direccionamiento IP). Los enlaces pp1 y pp2 son redes diferentes con el mínimo número de direcciones IP En las redes S1, S2 y S3 se desea poder conectar un mínimo de 5 hosts. Aprovechar al máximo la dirección IP base contratada, tal que en S1, S2 y S3 se puedan tener el máximo número de hosts posible aunque su número en cada red sea diferente. Contestar a las siguientes cuestiones: a) Indicar las direcciones de cada una de las redes IP, su máscara, dirección de broadcast y rango de direcciones que incluye (red y broadcast incluidas). Cuál sería el máximo número de hosts a conectar en cada red?. b) Indicar las direcciones asignadas a cada interfaz de los routers si para ello se utiliza la dirección IP más alta dentro de cada red. c) Una host de la red S1 va a enviar un fichero a una host de la red S2. Así, su entidad TCP de nivel host to host recibe del nivel de aplicación un archivo de 1.5MBytes. Si el nivel de acceso a red acepta bloques de tamaño máximo 1500Bytes, cuál será el overhead total que introducen las cabeceras a nivel IP? [nota: las cabeceras TCP e IP son de 20Bytes cada una, y el tamaño máximo de un segmento TCP sin cabecera es de 5900Bytes].

10 7. Un gran proveedor de Internet adquiere las direcciones desde hasta Tras reservar direcciones para uso propio, reparte por igual las restantes entre sus cuatro filiales (A, B, C y D). Cada una de estas filiales reserva 4000 direcciones para uso propio y pone a la venta el resto. En concreto, la filial A consigue vender direcciones a cuatro empresas (A1, A2, A3 y A4), con la distribución: A1 (1000 direcciones), A2 (500 direcciones), A3 (2000 direcciones), A4 (250 direcciones). Las empresas aceptan que el número de direcciones finalmente adquiridas sea la potencia de 2 inmediatamente por encima de sus necesidades. Responder a las siguientes cuestiones, teniendo en cuenta que se han de utilizar el número total de direcciones adquiridas y que los rangos de direcciones o tamaño de las redes han de ser lo más grandes posible: a) Indica qué redes IP o rangos de direcciones podría poner a la venta la filial B. (3ptos) b) Indica qué redes IP o rangos de direcciones podría vender todavía la filial A. (3ptos) 8. En qué condiciones el mecanismo de ventana deslizante presenta mejoras significativas en cuanto a utilización del enlace frente al mecanismo de parada y espera? 9. Sea el siguiente bloque de caracteres, listo para la transmisión, en el que se han utilizado los caracteres de control DLE, STX y ETX para la delimitación: DLE STX H J K W S W L Y U O DLE DLE DLE DLE ETX Es correcto?. Justificar la respuesta. 10. Considérese la construcción de una red CSMA/CD funcionando a 1Gbps. con un cable de 2Km. sin repetidores. La velocidad de propagación de la señal en el cable es de Km/s. Cuál es la longitud mínima en bits de las tramas para que todas las colisiones sean detectadas? 11. Dado el control de errores Stop&Wait sobre un canal no ideal con una probabilidad de error p=0.2 (1 trama de datos errónea por cada 5 enviadas) y un tiempo de retransmisión (t retrx ) de 100ms. Calcular la utilización del enlace (U) si se ha estimado que transmitir 10 tramas tiene un coste de 6s. en un canal ideal. Tener en cuenta que: El tiempo de transmisión (t trx ) es de 15ms. El tiempo de procesado (t proc ) es nulo. El tiempo de transmisión del reconocimiento (t ack ) es de 5ms. 12. Por qué se dice que añadir repetidores en una red LAN Ethernet disminuye el ancho de banda de la misma? 13. En un enlace de datos que utiliza como control de errores Stop&Wait, el tiempo de propagación es de 20 milisegundos y la velocidad de transmisión de 4Kbps. Qué dimensión han de tener las tramas para obtener una eficiencia superior al 50%? 14. La tecnología Fast Ethernet aumenta la velocidad de transmisión de Ethernet de 10 a 100 Mbps sin modificar el tamaño mínimo de trama. Sin embargo, la tecnología Gigabit Ethernet (1000Mbps) si que modifica su nivel MAC aumentando el tamaño de trama mínima de 64 octetos a 512 octetos. Da una posible explicación a este aumento en el tamaño de la trama mínima. (Nota: la velocidad de propagación típica es de m/s).