REDES DE COMPUTADORAS

Transcripción

1 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA DEPARTAMENTO INFORMATICA SISTEMAS PROBLEMAS RESUELTOS REDES DE COMPUTADORAS Jorge Walter Orellana Araoz 016

2 Capítulo 3. Control de Acceso al Medio (MAC) 3.1. Ethernet Conmutada Suponiendo que se tiene una red Ethernet conmutada con la siguiente topología: Los círculos representan los switches, las líneas representan las conexiones entre switches, y el ID de un switch es el número codificado en el nombre del switch (es decir, ID del switch S4 es 4, y S4 tiene un número inferior de ID del S7). Cuál sería el árbol de expansión generado (spanning tree)? Switch, Raiz, Distancia S,S, S,S, S,S1, S4,S4, S4,S1,1 S3,S3, S3,S, S3,S1, S7,S7, S7,S1,1 S5,S5, S5,S4, S5,S1, S6,S6, S6,S4, S6,S1, S1,S1, S1,S1,0 1

3 Capítulo 4. Capa Enlace de Datos 4.1. Entramado (Framing) La siguiente codificación de caracteres se utiliza en un protocolo de enlace de datos: A: ; B: ; FLAG: ; ESC: , donde FLAG puede ser STX o ETX indistintamente en el caso de Flag Byte. Mostrar la secuencia de bits transmitida (en binario) para la trama de cuatro caracteres: A B ESC FLAG cuando se utiliza cada uno de los siguientes métodos de entramado: a) Conteo de caracteres. b) Orientado a Byte con relleno de bytes. c) Orientado a bit, con relleno de bits. a) 5 A B ESC FLAG b) ESC STX A B ESC ESC FLAG ESC STX c) FLAG A B ESC FLAG FLAG * * * 4.. Códigos Correctores de Errores Si se recibe el siguiente codeword: , verificar por Hamming si esta correcto y si no lo está, corregirlo, además de extractar solo el dato. Considerar los bits de derecha a izquierda y paridad par.

4 x 1 x 1 x 0 x 0 x 1 x 0 x 1 x 0 x 0 x 1 x 0 x 0 x 1 x 1 x 1 x 0 x 0 x x x 1 0 x x 0 0 x x 1 1 x x 1 0 x x 0 1 x x 0 1 x x 1 0 x x 1 0 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Error en el bit 13, después de corregirlo: Y el dato extractado es: Se tiene el siguiente dato: , codificar por Hamming para enviarlo y verificar su correcta recepción. Izquierda a derecha y paridad impar ?? 1? 0 0 1? ? ? 0 0 x 1 x 0 x 1 x 0 x 1 x 1 x 0 x 0 x 0 x 1 x 0 x 0 x 1 x 1 x 0 x x x 0 1 x x 1 1 x x 1 0 x x 1 0 x x 1 0 x x 1 1 x x 0 0 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 1 0 El codeword enviado es Al decodificar se tiene x 1 x 0 x 1 x 0 x 1 x 1 x 0 x 0 x 0 x 1 x 0 x 0 x 1 x 1 x 0 x 0 = x x 0 1 x x 1 1 x x 1 0 x x 1 0 x x 1 0 x x 1 1 x x 0 0 x x = x x x x x x x x x x x x x x = x x x x x x x x x x = x x = = 0 Por lo tanto el codeword llego sin error 3

5 4.3. Códigos Detectores de Errores Codificar mediante CRC el dato: con g(x)= x 6 + x 4 + x + 1 y probar su correcta recepción Residuo El codeword a enviar es

6 La prueba de recepción es: Residuo El residuo es cero, por lo tanto el codeword llego correctamente 4.4. Protocolos de nivel de Enlace reales Si se recibe la trama HDLC con g(x)=x 16 + x 1 + x 5 + 1, verificar si la trama es correcta y enviar la trama de respuesta para Flag Inicio x Direccion x Control (trama supervision) CRC Flag Final 5

7 Se retira los flags y se prueba su correcta recepción Residuo El residuo es diferente de cero, por lo tanto la trama llego con error, pero como es una trama de supervisión que pedía retransmisión con repetición selectiva, no se conoce el numero de trama, por lo que no se envía nada y se espera se venza el timeout Si se recibe la trama HDLC con g(x)=x16 + x1 + x5 + 1, verificar si la trama es correcta y enviar la trama de respuesta para Descomponiendo los campos y quitando los ceros cada cinco unos Flag Inicio x Direccion Control (trama datos) x x Datos CRC Flag Final Se verifica su correcta recepcion 6

8 Residuo El residuo es diferente de cero, hay error, entonces se arma una trama ARQ con retroceso a N para pedir retransmision de la trama Residuo El dato a enviar seria Al cual se deben aumentar los flags e insertar ceros cada cinco unos. 7

9 Capítulo 5. Capa de Red 5.1. Algoritmos de Encaminamiento (Routing) Dada la siguiente red, determinar la tabla de encaminamiento del nodo A, según el algoritmo estado de enlace El arbol de encaminamiento es Nodo B C D E 0 A 1,A ,A 1 AB 7,B -- 19,A ABE 7,B 41,B 3 ABEC 41,E Dada la siguiente red, determinar la tabla de encaminamiento del nodo H, según el algoritmo vector distancia 8

10 Para el router H con 1 Salto A B C D E F G H I J K L ,D ,G ,J -- 9,L Para el router H con Saltos A B C D E F G H I J K L 7,J 10,G 8,D 3,D ,G 0 7,J 4,J 9,J 9,L D G J L Para el router H con 3 Saltos A B C D E F G H I J K L 7,J 10,G 8,D 3,D 10,J 18,G 6,G 0 7,J 4,J 9,J 9,L D G J L Para el router H con 4 Saltos A B C D E F G H I J K L 7,J 10,G 8,D 3,D 10,J 18,G 6,G 0 7,J 4,J 9,J 9,L D G J L

11 Para el router H con 5 Saltos A B C D E F G H I J K L 7,J 10,G 8,D 3,D 10,J 18,G 6,G 0 7,J 4,J 9,J 9,L D G J L Ya que la tabla de H no cambia, la red ha convergido 5.. Fragmentacion Un datagrama de una red IEEE 80.4/80. con datos de 816 bytes ha de pasar por una red Ethernet LLC-SNAP (MTU de 149bytes); mostrar el resultado de la fragmentación. Dato a fragmentar = 816 bytes MTU red destino = = 147 / 8 = 184 Fragmento Dato Datagrama MF Offset Un datagrama de bytes ha de pasar por una red con MTU de 6573 bytes; mostrar el resultado de la fragmentación, considerando tambien que el penultimo fragmento vuelve a pasar por una rede con MTU de 54 bytes. Dato a fragmentar = = bytes MTU red destino = = 6553 / 8 = 819, * 8 = 655 bytes Fragmento Dato Datagrama MF Offset

12 Penultimo Dato a fragmentar = 655 bytes MTU red destino = 54 0 = 5 / 8 = 315,5 315 * 8 = 50 bytes Fragmento Dato Datagrama MF Offset Subredes (Subnetting) Se requiere satisfacer los requerimientos de direcciones de una Empresa que tiene 4 sucursales en diferentes ciudades, y sus requerimientos de conexión en La Paz son 55, en Santa Cruz son 0, en Cochabamba son 35, en Oruro 15 y en Sucre 10 computadoras respectivamente. El ISP local le asigno la dirección clase C con mascara Determinar la mejor distribución tanto homogénea como heterogenea. Solucion a) La división homogénea en subredes seria: Bits Hosts Considerando 5 = 3 - hosts, se tendrían 3 = 8 - subredes, que satisface la mayoría de los requerimientos de las 4 ciudades. Ciudad Subred Direcciones validas Broadcast Submascara Perdidas Anulado La Paz Cochabamba Santa Cruz Oruro Sucre Libre Anulado La grafica asociada a la distribucion homogenea es: Broadcast Red Libre La Paz Sucre Cbba. Oruro S. Cruz 11

13 b) La solución más adecuada en este caso sería dividir la red en subredes de diferentes tamaños y asignar a cada oficina una subred adecuada a sus necesidades, es decir, distribución heterogenea. Primero se ordena los requerimientos de mayor a menor: La Paz Cochabamba Santa Cruz Oruro Sucre 55 hosts 35 hosts 0 hosts 15 hosts 10 hosts Para La Paz con necesidad de 55 direcciones, el calculo seria: Bits Hosts Considerando 6 = 64 - hosts, se tendrían = 4 - subredes utilizables Ciudad Subred Direcciones validas Broadcast Submascara Perdidas Anulado La Paz Libre Anulado Para Cochabamba con necesidad de 35 direcciones, el calculo seria: Bits Hosts Considerando 5 = 3 - hosts, se tendrían 3 = 4 - subredes utilizables Ciudad Subred Direcciones validas Broadcast Submascara Perdidas Anulado Anulado Utilizado Utilizado Cochabamba Libre Anulado Anulado Para Santa Cruz con necesidad de 0 direcciones, el calculo seria: Bits Hosts Considerando 4 = 16 - hosts, se tendrían 4 = 16 - subredes utilizables Ciudad Subred Direcciones validas Broadcast Submascara Perdidas Anulado Anulado Anulado Anulado Utilizado Utilizado Utilizado Utilizado Utilizado Utilizado Santa Cruz

14 Libre Anulado Anulado Anulado Anulado Para Oruro con necesidad de 15 direcciones y Sucre con necesidad de 10 direcciones, el calculo seria: Bits Hosts Considerando 3 = 8 - hosts, se tendrían 5 = 3 - subredes utilizables Ciudad Subred Direcciones validas Broadcast Submascara Perdidas Anulado Anulado Anulado Anulado Anulado Anulado Anulado Anulado Utilizado Utilizado Utilizado Utilizado Utilizado Utilizado Utilizado Utilizado Utilizado Utilizado Utilizado Utilizado Utilizado Utilizado Oruro Sucre Anulado Anulado Anulado Anulado Anulado Anulado Anulado Anulado Broadcas t Red Sucre Oruro Santa Cruz Cochaba mba La Paz 13

15 5.4. Superredes (CIDR) Considerando los requerimientos de direcciones IP de universidades, donde la UMSS requiere 000, la UMSA 15000, la UAGRM 4000 y la UTO 1000 direcciones respectivamente, y un grupo de direcciones que empieza en /16. Realizar el calculo de distribución CIDR respectivo. Para la UMSS se requiere 000: Bits Red Redes clase C Bits Hosts Numero Hosts Se precisa 3-15 = 17 bits de mascara, lo que supone asignarle 3768 hosts en 18 redes clase C. Universidad Superred Direcciones validas Broadcast UMSS / Comprobando que la mascara (bit 17) cubre el rango de direcciones asignado: 0 = = Para la UMSA se requiere 15000: Bits Red Redes clase C Bits Hosts Numero Hosts Se precisa 3-14 = 18 bits de mascara, lo que supone asignarle 1638 hosts en 64 redes clase C. Universidad Superred Direcciones validas Broadcast UMSA / Comprobando que la mascara (bit 18) cubre el rango de direcciones asignado: 18 = = Para la UAGRM se requiere 4000: Bits Red Redes clase C Bits Hosts Numero Hosts Se precisa 3-1 = 0 bits de mascara, lo que supone asignarle 4096 hosts en 16 redes clase C. Universidad Superred Direcciones validas Broadcast UAGRM / Comprobando que la mascara (bit 0) cubre el rango de direcciones asignado: 19 = =

16 Para la UTO se requiere 1000: Bits Red Redes clase C Bits Hosts Numero Hosts Se precisa 3-10 = bits de mascara, lo que supone asignarle 104 hosts en 4 redes clase C. Universidad Superred Direcciones validas Broadcast UTO / Comprobando que la mascara (bit ) cubre el rango de direcciones asignado: 08 = = La UMSS solicita a su proveedor direcciones de red para conectar 1705 hosts, la UCB necesita y la EMI 8513 hosts; el proveedor tiene disponible el rango de hasta , realizar la asignación CIDR según los requerimientos. Para la UMSS se requiere 1705 Bits Red Redes clase C Bits Hosts Numero Hosts Se precisa 3-15 = 17 bits de mascara, lo que supone asignarle 3768 hosts en 18 redes clase C. Se tienen solo dos grupos de redes de 18 clases C Y que por la restricción no se puede usar ninguna de las redes, entonces se debe utilizar una mascara diferente Bits Red Redes clase C Bits Hosts Numero Hosts Se precisa 3-14 = 18 bits de mascara, lo que supone asignarle 1638 hosts en 64 redes clase C. Universidad Superred Direcciones validas Broadcast UMSS / Comprobando que la mascara (bit 18) cubre el rango de direcciones asignado: 64 = =

17 Para la UCB se requiere 10098: Bits Red Redes clase C Bits Hosts Numero Hosts Se precisa 3-14 = 18 bits de mascara, lo que supone asignarle 1638 hosts en 64 redes clase C. Universidad Superred Direcciones validas Broadcast UCB / Comprobando que la mascara (bit 18) cubre el rango de direcciones asignado: 18 = = Para la EMI se requiere 8513, se debía asignar 1638 direcciones, pero por la restricción inicial ya no existen esa cantidad de direcciones, entonces se utilizara otra mascara Bits Red Redes clase C Bits Hosts Numero Hosts Se precisa 3-13 = 19 bits de mascara, lo que supone asignarle 819 hosts en 3 redes clase C. Universidad Superred Direcciones validas Broadcast EMI / Comprobando que la mascara (bit 19) cubre el rango de direcciones asignado: 19 = =