Guía nº 2 - Redes LAN

Guía nº 2 - Redes LAN 1) Suponiendo que la transmisión y retransmisión de paquetes pueden ser descriptos como procesos de Poisson, calcule la probabilidad que una transmisión de un paquete de datos colisione con otro en un sistema Aloha ranurado. Suponga un tráfico total λ t = 10 paquetes/seg y la duración total de un paquete τ = 10 ms. 2) Un grupo de estaciones comparte un canal Aloha puro a 56 kbps. Cada estación transmite exitosamente, en promedio, un paquete cada 10 seg. Cada paquete es de 3000 bits. Cuál es el número máximo de estaciones que pueden compartir este canal, suponiendo una distribución de Poisson? 3) Explique brevemente las diferencias entre IEEE 802.3 CSMA/CD y Ethernet. 4) Dónde está la capa física y dónde la de enlace en una Ethernet o CSMA/CD? Cuál de las capas maneja la diferencia entre los protocolos Ethernet y CSMA/CD? 5) Usando CSMA/CD solamente las estaciones que se ven involucradas en una colisión se enteran de lo sucedido? 6) Una estación que ha enviado una trama y detectó una colisión, arranca un backoff timer. En qué tiempo ganará el medio? 7) Cuál es el ancho de banda necesario para transmitir la codificación Manchester de LAN 802.3? 8) Una red CSMA/CD ha sido diseñada para operar a 1 Gbps a través de un cable de 1km (velocidad de transmisión = 200m/µseg). Calcule el tamaño de la trama mínima con que se puede operar. Cuál sería el tamaño máximo? 9) Qué distingue los distintos protocolos CSMA, cuál de ellos tiene mejor eficiencia y porqué? Calcular la eficiencia de IEEE 802.3 para tramas de 1000 bytes de longitud. 10) Explique el significado de los siguientes términos en el contexto CSMA/CD: a) Slot time o tiempo de ranura. b) Jam sequence o secuencia de interferencia. c) Truncated binary exponential back off o retroceso exponencial binario truncado. d) Interframe Space (IFS) o espacio entre tramas. e) Acceso Múltiple. f) Modo de Difusión. g) Colisión. h) Detección de Portadora. i) Dominio de colisión. j) Regla 5-4-3. 11) Explique la funcionalidad que cumple cada campo de la trama IEEE 802.3. Hasta cuánto es posible aumentar la longitud de las tramas IEEE 802.3? Justifique, indicando ventajas, desventajas y limitaciones. Mencione los protocolos de la Arquitectura TCP/IP que forman parte del S 7 1 6 6 2 46-1500 4

12) Explique el sentido del siguiente gráfico 13) a) Cómo distingue un cable Categoría 3, de uno de Categoría 5E? b) Qué significa la sigla UTP? Qué diferencia tiene con el cable FTP? c) Por qué la Categoría 5E puede transportar datos a alta velocidad? d) Cuántos pares Categoría 3 se emplean en 10BASET? Cuántos pares Categoría 5E UTP se emplean en 100BASET? Cuántos pares Categoría 5 UTP se emplean en Gigabit Ethernet? El cable coaxil ha sido considerado en el estándar de cableado estructurado? 14) Explique los parámetros que se utilizan para medir la performance de operación de una LAN. 15) Responda si las siguientes aseveraciones son Verdaderas o Falsas. En todos los casos justifique su respuesta, con cálculos cuando corresponda. a) En Aloha puro, la probabilidad de colisión en el punto de funcionamiento óptimo, es superior al 50%. b) En Aloha ranurado trabajando en el punto de funcionamiento óptimo, la probabilidad de colisión cae al valor máximo permitido en redes LAN 802.3. c) La mejora introducida por los protocolos de acceso al medio tipo CSMA respecto de Aloha, se basa en la utilización de tramas ACK relacionadas con la situación de ausencia de colisión. d) El desempeño eficiente de los métodos de acceso tipo CSMA/CD obedece al cálculo de un tamaño de trama mínimo para la transmisión. e) El tiempo promedio del período de contienda en 802.3 supera los 150µs. f) Si la longitud promedio de las tramas en LAN 802.3 supera en 8 veces la longitud de la trama mínima, la eficiencia del sistema supera el 80%. g) Sean dos nodos A y B sobre el mismo segmento Ethernet de 10 Mbps. Sea el retardo entre ellos igual 225 bits. El nodo A comienza a transmitir una trama y, antes de que finalice, el nodo B comienza su propia transmisión. A detecta situación de colisión y no puede terminar de transmitir la trama mínima. h) El Algoritmo de Retroceso exponencial binario disminuye la probabilidad de colisión pero aumenta el retardo de acceso al medio. i) En 10BASE5 la longitud máxima de 2500 m, establece una longitud de preámbulo de 64 bits. j) En 10BASET, la distancia máxima entre dos estaciones conectadas a través de un hub es de 100 m. 16) Realice un cuadro comparativo entre Hub, Bridge y Switch. 17) Explique la forma en que 100BASET4 lograba llegar a la velocidad pretendida. Qué diferencias presenta con 100BASETX? Qué es Autonegociación?

18) Responda si las siguientes aseveraciones son Verdaderas o Falsas. En todos los casos justifique su respuesta, con cálculos cuando corresponda. a) Un propósito común para la instalación de un bridge es la extensión en distancia de la LAN o la conexión entre LAN diferentes. b) La única solución posible a problemas de congestión en una LAN es el uso de switchs. c) Un router conectado entre dos redes LAN produce segmentación. d) La Autonegociación permite sólo la definición de la velocidad de comunicación entre dos placas unidas por un cable UTP. e) 100BASET4 transforma un flujo de 100 Mbps en tres flujos de 25 Mbaudios cada uno. f) 100BASETX permite aprovechar el cableado existente en 802.3. g) En las LAN rápidas el diámetro máximo de la red es de 250m. h) La filosofía de diseño de LAN rápidas pretendió conservar el método de acceso al medio como en 802.3. i) En la codificación para LAN rápidas se busca la eliminación del contenido de continua por selección de palabras del código. j) En la codificación para LAN rápidas se busca mantener el sincronismo por selección de palabras del código. 19) Indique si las siguientes afirmaciones son Verdaderas o Falsas. Justifique su respuesta. a) En el cableado horizontal el Channel Link no es mayor a 200 m. b) Una finalidad del uso de par trenzado es la cancelación de acoplamientos. c) No necesariamente un problema de degradación en una LAN implica una situación de congestión. d) Una LAN funciona correctamente cuando el porcentaje de utilización es inferior al 35%. e) La segmentación de una LAN implica la utilización de dispositivos tipo switchs o puentes. f) Un puente no permite extender geográficamente una red. g) En un puente, las tramas de broadcast y multicast se re-envían por inundación. h) En un entorno switcheado los cambios de topología podría interpretarse como cambios o movimientos entre ports. i) En un entorno switcheado el modo full duplex es posible mediante el tendido de cables de categoría superior. j) En un entorno Fast Ethernet de 100 Mbps esta velocidad se logra mediante el uso de la codificación 4B5B. 20) Explique las siguientes funcionalidades del switch: a) Control de Flujo. b) Microsegmentación. c) Half/Full Duplex. d) Autonegociación. e) Store and Forward y Cut-Through. f) Self Learning. 20) En el caso de wireless LAN 802.11b explique la influencia de los siguientes factores sobre un diseño de transmisión por radio: a) Soporte de múltiples capas físicas. b) Posibilidad de solapamiento de múltiples redes en la misma área. c) Robustez ante interferencias. d) Problema de Nodo Escondido. e) Funcionalidad para manejo de Servicios con Limitaciones Temporales. f) Control de Autenticación g) Privacidad.

h) Roaming i) Ahorro de Potencia 22) Explique el significado de los siguientes parámetros en el contexto 802.11b: a) SIFS: Short Interframing Spacing. b) PIFS: Point Coordination Function Interframing Spacing. c) DIFS: Distributed Coordination Function Interframing Spacing. d) NAV: Net Allocation Vector. e) Association Request/Response. f) TSF Timer: Timing Synchronization Function g) TIM: Traffic Indication Map 23) Explique la razón de funcionamiento de Direct Sequence Spread Spectrum en wireless LAN en el caso de múltiples usuarios. Explique la necesidad de un protocolo MAC dentro de la wireless LAN y su comparación con el método de acceso CSMA/CD. 24) Un generador de secuencias pseudoaleatorio se arma a partir de un registro de 4 etapas y una OR exclusiva (A = C D), determine los diferentes estados del registro si su contenido inicial es 1111. Es un código maximal length? 25) Referido a Spread Spectrum, defina: a) spreading sequence b) chip c) chipping rate d) spreading factor e) processing gain 26) Discuta ventajas de Frequency Hopping sobre Direct Sequence en presencia de interferencia de banda angosta dentro de la banda de frecuencia de operación. 27) Mencione algunos de los problemas presentes en la interconexión de redes LAN 28) El intercambio de tramas RTS/CTS utilizado para solucionar el problema de nodo escondido, es eficiente en cualquier condición de tráfico? Por qué? 29) Grafique la situación que se corresponde con la siguiente tabla: Función To DS From DS Address 1 Address 2 Address 3 Address 4 To AP (Infraestr.) 1 0 BSSID SA DA Not used From AP (Infraestr.) 0 1 DA BSSID SA Not used 30) Ordene cronológicamente las siguientes actividades de un móvil: Exploración, Asociación, Autenticación, Joining. 31) Enumerar las funciones de los campos de las tramas de Beacon. 32) Enumere los parámetros que permiten operaciones atómicas en 802.11. 33) a) Respecto de la movilidad, Qué tipo de transiciones ofrece 802.11? b) Por qué no se realiza detección de colisiones en redes inalámbricas? c) Explique por qué se introduce una funcionalidad de fragmentación en capa de enlace d) En un intercambio que supere el umbral de RTS pero no el de de fragmentación, se transmiten 2000 bytes de datos. Considerando un valor de SIFS de 28µseg, una trama RTS de 20 bytes y un ACK de la misma longitud en bytes que el CTS. Cuál es el valor del NAV en las tramas de RTS y las siguientes? e) Enumere los parámetros involucrados en la Función de Exploración (Scanning)

f) Explique las diferencias que se presentan entre los procesos de Asociación y Reasociación. g) En el siguiente escenario, se realiza una consulta al Servidor en la red cableada. Complete la siguiente tabla de direcciones en ambos sentidos de la transacción. Función To DS From DS Address 1 Address 2 Address 3 Address 4 Hacia AP Desde AP