Notas preliminares Temas: Teoría de las comunicaciones Práctica 3: Capa de red Protocolos de red: Tipos de servicio, circuitos virtuales, datagramas, direccionamiento, forwarding, subnetting, NAT. Ruteo: Estático, Intra dominio, Inter dominio, Distance Vector, Link State, BGP, RIP, OSPF, Multicast, PIM, RPB. Circuitos virtuales - Datagramas Ejercicio 1 ¾Qué información es necesaria (en términos de la información en los headers y las tablas de forwarding) para fowardear paquetes en una red de datagramas? ¾Y en una red de circuitos virtuales? Ejercicio 2 Considere la red de circuitos virtuales de la gura 1, con las respectivas tablas de forwarding. ¾Cuántas conexiones hay?. Figura 1: Ejercicio 2
Ejercicio 3 ¾Qué sucede con un ujo de datos en una red de datagramas ante la caída de un elemento de la red (nodo o enlace)? ¾Y en una red de circuitos virtuales? Ejercicio 4 ¾Qué tipo de servicio ofrece el protocolo IP? ¾Por qué es necesario tener una dirección por interface en lugar de solamente tener una dirección por host? ¾Cuál sería la desventaja de poner el campo IP version number en otro lugar que no sea el primer byte del header? Forwarding y Subnetting Ejercicio 5 Dado un router que presenta la siguiente tabla de forwarding Red Próximo Salto 135.46.56.0/25 Interface0 135.46.60.0/25 Interface1 192.53.40.0/23 Interface1 Describir qué hace el router cuando recibe un paquete con destino a las siguientes direcciones: 135.46.63.10 ; 192.53.256.1 ; 200.11.120.5 ; 135.46.56.130 ; 192.53.40.7 ; 135.46.56.100 ; 200.3.113.8 Ejercicio 6 Dado un router con 2 interfaces: Interface0 e Interface1, presenta las siguientes tablas ARP y de forwarding Tabla ARP Dirección IP Dirección MAC Interface 135.46.60.78 00:D0:B7:6C:F6:17 Interface0 135.46.56.16 00:12:3F:ED:3F:2C Interface1 135.46.56.55 00:03:FF:5B:F1:C8 Interface1 135.46.59.5 00:60:08:C0:E3:38 Interface1 135.46.57.14 00:10:4B:C6:F6:92 Interface1 Tabla de Forwarding Red Próximo Salto 135.46.56.0/22 Interface0 135.46.60.0/22 Interface1 192.53.40.0/23 135.46.60.50 192.53.40.0/24 135.46.60.100 Default 135.46.62.100 Describir qué hace el router cuando recibe un paquete con destino a las siguientes direcciones: 135.46.63.10 ; 135.46.57.14 ; 135.46.52.2 ; 208.70.188.15 ; 135.46.62.62 ; 192.53.40.7 ; 192.53.56.7 Ejercicio 7 ¾Cuál de las opciones corresponde a la dirección broadcast de la subred 131.108.1.128/25? 131.108.1.127 ; 131.108.1.128 ; 131.108.1.255 ; 131.108.1.0 Dadas las siguientes redes IP indicar para cada una: dirección de subred, cantidad máxima de hosts y dirección broadcast. 172.16.5.0/25 ; 172.16.5.128/26 ; 192.168.1.192/27
Ejercicio 8 Dada la red de la gura 2, asigne direcciones a todos los dispositivos (dirección/mascara) y muestre las tablas de forwarding de los routers sabiendo que deben poder comunicarse todos los nodos de la red. Figura 2: Ejercicio 8 Ejercicio 9 a. Dado el esquema de red de la gura 3, indicar una posible numeración IP para todos los segmentos de red presentes utilizando la red 172.16.5.0/24. b. Analice qué relación existe entre la cantidad de subredes y la cantidad de direcciones IP disponibles para hosts. Figura 3: Ejercicio 9
Ejercicio 10 Se necesita diseñar una red IP usando la dirección 192.168.0.0/24. Se sabe que existen tres segmentos LAN con 14 usuarios cada uno y otros dos con 20 cada uno. Todos ellos están unidos por un mismo router. Además, se sabe que hay dos segmentos WAN punto a punto, donde los segmentos de LAN remotos (los que conectan estos enlaces WAN), tienen 13 y 30 usuarios respectivamente, partiendo del mismo router. Indicar el esquema de direccionamiento a implementar, gracando la red completa con los números de subred y máscara asociados a cada segmento LAN/WAN. Ejercicio 11 Supongamos que a la red de la facultad le fue asignada la dirección 157.92.26.0/24. Existen 10 laboratorios, cada uno con su propia VLAN, con no más de 25 hosts cada uno. La secretaría, la dirección y las ocinas se llevan otras 40 direcciones más, asignadas en la misma VLAN. Suponiendo que todas las redes están unidas por un único switch L3 (que actúa como router), indicar un esquema de direccionamiento con la máscara de red correspondiente asumiendo que sólo 5 laboratorios tendrán acceso a Internet además de la secretaría, la dirección y las ocinas. Ruteo IP Ejercicio 12 ¾Por qué es necesario, en la mayoría de los casos, congurar los routers con algoritmos de ruteo dinámicos y no alcanza con poner rutas estáticas? Dada la red de la gura 4: Figura 4: Ejercicio 13 a. ¾Eligiría un algoritmo estático o uno dinámico de poder tomar la decisión? b. ¾Cuántas corridas de intercambio de mensajes RIP se necesitarían para llegar a un estado de convergencia? c. Suponga la caída del enlace B-D. ¾Qué diversos posibles escenarios se le ocurren de intercambio de mensajes RIP respecto a la convergencia? d. Indicar y explicar tres formas de prevenir, anular y/o disminuir las anomalías respecto al retardo de convergencia.
Ejercicio 13 Dada una red donde los routers usan un protocolo basado en distance vector como IGP y se sabe de ella que: Cada router tiene a lo sumo 3 enlaces a otros routers. Las métricas de distancia son almacenadas con enteros de 32 bits. Los destinos son direcciones IP. Los updates automáticos se envían cada 30 segundos. Asumiendo como constante (O) el overhead en los frames del protocolo más allá de los datos dados (métricas y direcciones). ¾Cuánta capacidad (ancho de banda) es consumida por el protocolo? Ejercicio 14 ¾Cuáles de los siguientes algoritmos de ruteo obtiene, dado un datagrama, el camino más corto entre dos nodos N i y N j arbitrarios, para todo tiempo t k? Ninguno de las anteriores. OSPF. BGP. RIP. Ejercicio 15 Indique las diferencias escenciales y de performance de un algoritmo de ruteo Link state en comparación con un algoritmo de ruteo Distance Vector. ¾Cuál es más escalable? Ejercicio 16 Describir cuáles son los campos más importantes del algoritmo OSPF que deben intercambiarse para lograr el objetivo del algoritmo y cuáles para evitar que la red se sobrecargue de sobremanera debido a este protocolo. Ejercicio 17 Un protocolo de ruteo que utiliza un algoritmo Distance Vector usa como métrica la siguiente fórmula: Métrica = (10000/BW ) + Delay, donde BW (Mbps) es el ancho de banda más chico de todos los enlaces hacia el destino y Delay (microsegundos) es la suma de los delays de todos los enlaces hasta el destino. ¾Es eciente ésta métrica? ¾Por qué? ¾Hay mejores? Justique con ejemplos. IP Multicast Ejercicio 18 En una red IP se quiere distribuir tráco multicast de una aplicación de video. Existen sólo 5 ocinas de 100 que requerirán el servicio. Indicar cuál de las variantes de los protocolo PIM sería la mejor opción y por qué.
Ejercicio 19 Dado el esquema de la gura 5, describa todos los paquetes que se deben enviar (tipo de paquete, contenido, origen, destino y recorrido) para enviar mensajes multicast a un grupo que solo tenga receptores en redes a las cuales se llega mediante el router SW1. Diferencie los casos PIM-Sparse y PIM-Denso. ¾Sería ventajoso crear un árbol basado en el origen para algún caso? ¾Si se desean enviar gran cantidad de paquetes? ¾Cómo sería el ejercicio si se pidiera lo mismo pero sobre Reverse Path Broadcating (RPB)? ¾Cuál es el propósito de RPB? Figura 5: Ejercicio 19 Ejercicio 20 Mostrar el árbol multicast resultante para el router C, utilizando PIM-SM, para la red de la gura 6 con miembros en A,B,C,D,E,F,I y K. ¾Qué ventajas tienen los árboles basados en el origen respecto a los compartidos? ¾En qué casos son necesarios o deseables y en cuáles contraproducentes? ¾Tienen sentido árboles basados en el origen para el modo denso? ¾Por qué? Nota: Puede elegir el nodo que tomará el rol de RVP. Figura 6: Ejercicio 20