Examenes y Ejercicios de Redes

Problemas sobre encaminamiento en IP Asignatura de RedesUniversidad Rey Juan Carlos Diciembre 1999

Problema 1Dada la situacin representada en la figura: 1. Asignar razonadamente unas direcciones IP vlidas a las interfaces de red a las que les falte. 2. Establecer unas tablas de encaminamiento para que (simultneamente): o A hable con D y viceversa o E hable con C pero no con D o A no pueda hablar con F 3. Mostrar las tramas Ethernet (indicando slo los campos relevantes) necesarias para que un datagrama IP con origen A y destino D viaje desde A hasta D, incluyendo las tramas necesarias para la resolucin de direcciones. Asignar las direcciones Ethernet que se consideren necesarias. NOTA: La mscara de subred es 255.255.255.0 en todos los casos.

Solucin al Problema 11. E-128.4.5.7; B1-128.4.5.8; C1-128.4.7.57; F-128.4.9.3 2. Tablas: Tablas de A:

128.4.5.0 0.0.0.0 128.4.7.0 128.4.5.8 Tablas de B: 128.4.5.0 0.0.0.0 128.4.9.0 0.0.0.0 128.4.7.0 128.4.9.2 Tablas de C: 128.4.5.0 128.4.9.1 128.4.9.0 0.0.0.0 128.4.7.0 0.0.0.0 Tablas de D: 128.4.7.0 0.0.0.0 0.0.0.0 128.4.7.57

Tablas de E: 128.4.5.0 0.0.0.0 128.4.9.0 128.4.5.8 3. Tramas: o A hace solicitud de ARP, preguntando por 128.4.5.8 o B hace respuesta de ARP, con 1:2:3:7:8:9 (direccin de B1) o A manda trama ethernet a 1:2:3:7:8:9 con datagrama IP de origen 128.4.5.6 y destino 128.4.7.56 o B hace solicitud de ARP, preguntando por 128.4.9.2 o C hace respuesta de ARP, con 3:4:5:4:5:6 (direccin de C2) o B manda trama ethernet a 3:4:5:4:5:6 con datagrama IP de origen 128.4.5.6 y destino 128.4.7.56 o C hace solicitud de ARP, preguntando por 128.4.7.56 o D hace respuesta de ARP, con 6:7:8:4:5:6 (direccin de D) o C manda trama ethernet a 6:7:8:4:5:6 con datagrama IP de origen 128.4.5.6 y destino 128.4.7.56 No es la nica forma de escribir las tablas. Se valora especialmente la correccin de las de B y C.

Problema 2

En la figura se muestra una red basada en protocolos TCP/IP. La mscara de cada subred es 255.255.255.0. No se permiten rutas por defecto. La tabla de encaminamiento de A se muestra en la figura. El resto de tablas se supone que no impiden ningn camino de comunicacin. Se pide: 1. 2. 3. 4. Qu direccin IP podra tener H? Y F? Justifquese. Puede hablar A con C? Justifquese. Puede hablar A con E? Justifquese. Cmo habra que actualizar alguna tabla de encaminamiento para que A hable con C pero no con D? Justifquese. 5. Explicar la secuencia de tramas que precede a la recepcin del primer datagrama enviado de E a C, explicando el significado y contenido de los campos ms significativos1. Asignar las direcciones Ethernet que se consideren convenientes.

Solucin al Problema 2o

1. H: 15.16.17.11 (pese a ser una red clase A, la mscara de subred obliga a mantener en H los 3 primeros bytes de G).

F1: 128.8.55.3 (pese a ser una red clase B, la mscara de subred obliga a mantener en F1 los 3 primeros bytes de D1). o F2: 15.16.17.2 (pese a ser una red clase A, la mscara de subred obliga a mantener en F1 los 3 primeros bytes de G). 2. No, pues al consultar A su tabla de encaminamiento no encontrar: o ninguna de las 2 direcciones IP de C. o ninguna de las 2 direcciones de red a que est conectado C. o ninguna entrada por defecto (``default'') 3. S pues al consultar A su tabla de encaminamiento encontrar una entrada para la red 128.8.65.0, a la que est conectado E. 4. La tabla de A quedara:o

128.8.65.101 192.1.2.2 128.8.254.0 15.16.17.0o o o

192.1.2.2 192.1.2.2

Hay que quitar la entrada para la red 128.8.65.0 para dejar de hablar con D. Hay que poner una entrada para 128.8.65.191 para seguir hablando con E. Hay que poner una entrada para la red 128.8.254.0 para hablar con C. Tambin servira poner las direcciones de mquina 128.8.55.9 128.8.254.55. 5. Tramas: o E hace solicitud de ARP, preguntando por 128.8.65.2 o D hace respuesta de ARP, con 1:2:3:7:8:9 (direccin de D2) o E manda trama ethernet a 1:2:3:7:8:9 con datagrama IP de origen 128.8.65.101 y destino 128.8.55.9 o D hace solicitud de ARP, preguntando por 128.8.55.9 o C hace respuesta de ARP, con 3:4:5:4:5:6 (direccin de C2) o D manda trama ethernet a 3:4:5:4:5:6 con datagrama IP de origen 128.8.65.101 y destino 128.8.55.9

Problema 3En la figura se muestra una red basada en protocolos TCP/IP. La mscara de todas las subredes es 255.255.255.0. La tabla de encaminamiento de A se muestra en la figura. Se supone que el resto de tablas no impiden ningn camino de comunicacin. Se pide: 1. 2. 3. 4. Asignar razonadamente todas las direcciones IP que faltan en la figura. Puede hablar A con C? Justifquese. Puede hablar A con E? Justifquese. Cmo habra que modificar la tabla de A para que pueda hablar con E pero no con F? Justifquese. 5. Explicar la secuencia de tramas Ethernet necesarias para que un datagrama IP con origen E y destino H viaje desde E hasta H, indicando los campos ms relevantes. Supngase que las caches de ARP estn vacas.

Solucin al Problema 31. Para cada interfaz, hay que tener en cuenta que los tres primeros bytes de la direccin IP sean iguales que los de los otros interfaces conectados a la misma subred, y que el cuarto byte sea distinto. Indicaremos como B1 el interfaz de B conectado a la subred superior y como B2 el conectado a la subred inferior segn la figura. o B2: 163.117.5.2 o D1: 163.117.5.3 o D2: 163.117.131.2 o G1: 163.117.5.4 o G2: 163.117.137.2 o F: 163.117.131.11 o I: 163.117.137.11 2. No, pues al consultar A su tabla de encaminamiento no encontrar ninguna de las siguientes entradas: o la direccin IP de C o la direccin de red a que est conectado C o ninguna entrada por defecto (``default'') 3. S, pues al consultar A su tabla de encaminamiento encontrar una entrada para la red 163.117.131, a la que est conectado E. 4. Quedara:

163.117.2.0 163.117.137.0o

0.0.0.0 163.117.2.2

163.117.131.10 163.117.2.2 Hay que quitar la entrada para la red 163.117.131.0 para dejar de hablar con todas las mquinas de esa red (D, E, F). o Hay que poner una entrada para 163.117.131.10 para poder hablar con E. 5. Tramas:1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

E hace solicitud de ARP, preguntando por 163.117.131.2 D hace respuesta de ARP, con 00:22:22:22:22:07 (direccin de D2) E manda trama ethernet a 00:22:22:22:22:07 con datagrama IP de origen 163.117.131.10 y destino 163.117.137.10 D hace solicitud de ARP, preguntando por 163.117.5.4 G hace respuesta de ARP, con 00:22:22:22:22:06 (direccin de G2) D manda trama ethernet a 00:22:22:22:22:06 con datagrama IP de origen 163.117.131.10 y destino 163.117.137.10 G hace solicitud de ARP, preguntando por 163.117.137.10 H hace respuesta de ARP, con 00:22:22:22:22:0B (direccin de H) G manda trama ethernet a 00:22:22:22:22:0B con datagrama IP de origen 163.117.131.10 y destino 163.117.137.10

Problema 41. Dadas la red de la figura, y considerando las tablas de encaminamiento que aparecen en la figura, completa la tabla indicando en la casillas (M,N) en blanco: o NO cuando no hay camino desde M hasta N o La secuencia de encaminadores intermedios cuando s hay camino desde M hasta N. Tngase en cuenta:o o

o o

La mscara de subred es siempre 255.255.255.0. Las entradas ``desvadas'' en las tablas de encaminamiento permiten la conectividad de una mquina con la(s) de su(s) propia(s) subred(es), y estn presentes TODAS LAS POSIBLES. Los trazos gruesos corresponden a redes Ethernet o a lneas punto-a-punto Los trazos finos corresponden a conexiones desde una tarjeta Ethernet hasta la propia Ethernet. A A B C X NO R1 B R1 R2 R2 NO NO C X Y NO NO Z

NO R1, R3, R6

Y R6, R3, R1 NO

Z

NO

-

2. Supongamos que se cae el encaminador R3, quedando fuera de servicio. Reconstruir las tablas de R1, R2, R4, R5, R6 y R7 para que sigan pudiendo comunicarse entre s las mismas mquinas que lo hacan antes (obviamente, a travs de nuevos caminos). NOTA: No importa que mquinas que no se pudieran conmunicar antes ahora s lo hagan, el requisito es que las que antes se podan comunicar ahora tambin siguen pudiendo. Ntese que las tablas de A, B, C, X, Y y Z no deben cambiarse, que no deben tocarse las entradas ``desvadas'', y que no es necesario poner en las tablas de la solucin dichas entradas ``desvadas''.

3. Indica si la siguiente trama Ethernet puede ser una trama correcta generada en la red de la figura (explicando cundo y dnde se genera) o no (justificando por qu):

Eth. Destino Eth. Origen Protocolo IP Origen IP Destino ... b:b:b:b:b:b a:a:a:a:a:a IP 10.1.28.9 10.1.74.9 ...

4. Indica qu tipo de trama es la siguiente, para qu se generara en la red de la figura y cules seran los campos relevantes que le faltan:

Eth. Destino Eth. Origen Protocolo ... 1:2:3:4:5:6 a:a:a:a:a:a ARP ...

5. Indica la salida en pantalla que genera el comando traceroute que hay que invocar para que aparezca en la red de la figura la siguiente trama:

Eth. Destino Eth. Origen Protocolo IP Origen IP Destino Protocolo ... b:b:b:b:b:b 7:8:9:a:b:c IP 10.1.28.9 10.1.74.9 UDP ...

Solucin al Problema 41. A A B X Z 3. Tabla de R1 R1 NO NO B R1 R2 R5, R4 NO R7, R4 C R1, R2 R2 NO R6, R3, R2 NO X NO R4, R5 NO NO R7, R4, R5 Y R1, R3, R6 NO R2, R3, R6 NO NO Z NO R4, R7 NO R5, R4, R7 NO -

C R2, R3, R1 Y R6, R3, R1

10.1.30.0

10.1.74.2

10.1.253.0 10.1.74.2

Tabla de R2 10.1.28.0 10.1.74.1

10.1.253.0 10.1.26.3

Tabla de R4 10.1.28.0 10.1.30.0 10.1.74.1 10.1.26.1

10.1.252.0 10.1.99.2 10.1.253.0 10.1.98.2 10.1.254.0 10.1.97.2

Tabla de R5 10.1.74.0 10.1.99.1

10.1.254.0 10.1.99.1

Tabla de R6 10.1.28.0 10.1.98.1 10.1.30.0 10.1.98.1

Tabla de R7 10.1.74.0 10.1.97.1

10.1.252.0 10.1.97.1 9. No es una trama correcta. Las direcciones Ethernet de origen y de destino corresponden a A y B, que pertenecen a distintas subredes conectadas por un encaminador (nivel de red). Y un protocolo de nivel de enlace (como Ethernet) slo comunica mquinas adyacentes, es decir, conectadas al mismo medio de transmisin.

10. Es una respuesta de ARP de A a R1. R1 habr preguntado por la direccin de A, y en esta trama A le informa a R1 de su direccin Ethernet. Los campos que van en el paquete de ARP son: o campo indicando si se trata de solicitud o respuesta (en este caso indicara ``respuesta'') o direccin IP de la mquina por cuya direccin Ethernet se preguntaba (en este caso, la de A) o direccin Ethernet preguntada (al ser una respuesta este campo va relleno con la direccin Ethernet de A) o direccin IP de la mquina que hizo la pregunta (en este caso, la de R1) o direccin Ethernet de la mquina que hizo la pregunta (en este caso, la de R1) 11. Con las direcciones IP de origen y destino se ve que es A quien hace un traceroute a B, es decir se ejecuta en A:12. traceroute 10.1.74.9

Se mostrar en la salida (y por triplicado) el tiempo que tarda en llegar la respuesta de:o o

cada encaminador intermedio (en este caso slo R1), que enva un ICMP indicando que lleg a 0 el TTL del datagrama enviado por A. el destino (en este caso B), que enva un ICMP indicando que el datagrama iba dirigido a un puerto inexistente.

Es decir (teniendo en cuenta que las cifras en ms pueden variar):1 2 R1 (10.1.28.1) B (10.1.74.9) 1 ms 2 ms 2 ms 5 ms 6 ms 4 ms

Problema 5Este problema utiliza la misma figura del problema anterior. Responde a las siguientes preguntas basndote en las tablas de encaminamiento que aparecen en ella. Para responder, ten en cuenta lo siguiente:

La mscara de subred es siempre 255.255.255.0. Las entradas ``desvadas'' en las tablas de encaminamiento permiten la conectividad de una mquina con la(s) de su(s) propia(s) subred(es), y estn presentes TODAS LAS POSIBLES. Los trazos gruesos corresponden a redes Ethernet o a lneas punto-a-punto Los trazos finos corresponden a conexiones desde una tarjeta Ethernet hasta la propia Ethernet.

1. Adapta las tablas de los encaminadores (routers) para que pueda circular todo el trfico con origen en X y destino en Z, pero slo de forma que pase por la subred de B. Indica slo las rutas que habra que quitar, aadir o modificar. Se valorar realizar el menor nmero de cambios en las tablas. 2. Sea un paquete IP con origen en A y destino en B. Si miramos los contenidos de la trama Ethernet en que va encapsulado cuando pasa por la red 10.1.28.0, y los comparamos con los de la trama Ethernet de cuando pasa por la 10.1.74.0, indica qu campos sern diferentes, tanto de la trama Ethernet como del paquete IP. Seala, cuando puedas, el valor que tendr cada uno de esos campos en ambas tramas. 3. Con los datos de la figura, indica en qu subredes Ethernet puede encontrarse un paquete IP con direccin destino 10.1.28.9.

4. Con los datos de la figura, indica en qu subredes Ethernet puede encontrarse un paquete IP con direccin origen 10.1.252.9. 5. Con los datos de la figura, indica en qu subredes Ethernet puede encontrarse un paquete IP con direccin origen 10.1.254.9 y direccin destino 10.1.253.9.

Solucin al Problema 51. Modificamos las tablas de los siguientes encaminadores (puede haber otras soluciones vlidas): o R4: se sustituye la entrada 10.1.254.0, 10.1.97.2 por 10.1.254.0, 10.1.74.3, con los que los paquetes hacia Z sern enviados a R3. o R3: se aade en R3 la entrada 10.1.254.0, 10.1.94.2, para que los paquetes hacia Z se envien a R7 (que los dejar ya en la red adecuada para que lo reciba Z). Los paquetes de X se dirigirn a R5, que ya tiene una entrada en su tabla de encaminamiento que dirigir lo que vaya a Z hacia R4 Otra solucin es cambiar en R5 para enviarlo a R3 y que este lo envie por la LAN 10.1.74 hacia R4, y R4 no cambia. Para ello en R5 se cambia la ruta de 10.1.254.0 para que vaya por 10.1.96.1 y en R3 se aade la 10.1.254.0 por 10.1.74.4, lo que no tiene efectos laterales (sobre A, por ejemplo, ya que R1 filtra). 2. Sern diferentes los siguientes campos: Campo Destino (Ethernet) Origen (Ethernet) CRC (Ethernet) TTL (IP) Checksum (IP) X Y X-1 Y+1 Valor en 10.1.28.0 Valor en 10.1.74.0 1:2:3:4:5:6 a:a:a:a:a:a b:b:b:b:b:b 7:8:9:a:b:c

3. Es importante darse cuenta que campos como las direcciones IP de origen o de destino no cambian. 4. En cualquier subred, pues en todas hay al menos una mquina con entrada por defecto en su tabla de encaminamiento, por lo que si se enva un paquete a 10.1.28.9, al menos llegar hasta un encaminador. Otra cosa es que llegue a algn sitio, eso depender de las tablas de encaminamiento en todos los encaminadores. Asi solo ``tiene futuro'' las que esten en las subredes de A, B, C e Y (10.1.28, 74, 30 y 253). 5. Las subredes Ethernet alcanzables y no alcanzables son las siguientes (para que un paquete con la direccin de origen dada aparezca en una subred, ha de ser alcanzable desde la mquina origen, con las tablas de encaminamiento dadas): o 10.1.252.0 (X) es alcanzable, obviamente, pues es su subred. Por lo tanto, un paquete puede llegar a R5. o 10.1.28.0 podra alcanzarse por R3 y R1, pero no hay entrada para ella en R5, luego un paquete con esa direccin origen NO puede llegar a esa red. o 10.1.74.0 (B) SI puede alcanzarse, pues R5 y R3 tienen rutas en este sentido. o 10.1.30.0 podra alcanzarse por R3 y R2, pero NO puede, pues no hay entrada para ella en R5. o 10.1.254.0 (Z) puede alcanzarse por R4 y R7. o 10.1.253.0 NO puede alzanzarse (no hay entrada en R5).

6. Puede encontrarse en 10.1.254.0 (pero por poco tiempo), pues est conectada con ella, y llegar a R7, que es el encaminador por defecto para Z, y que como no tiene entrada para 10.1.253.0, generar un error ICMP y la descartar.

Problema 6Dada la red de la figura, y considerando que la mscara de todas las subredes es 255.255.255.0, responde a las siguientes cuestiones: 1. Escribe la salida aproximada en pantalla de la ejecucin en la mquina C del comando traceroute H. 2. F quiere establecer una conexin TCP con un servidor que escucha en el puerto 80 de A. Escribe la trama Ethernet que se genera en la red 10.1.3.0 conteniendo el segmento de inicio de la conexin TCP. Indica el valor de todos los campos que conozcas de las cabeceras de todos los protocolos incluidos en la trama. 3. Realiza el mnimo nmero de modificaciones posibles en las tablas de encaminamiento para que todas las mquinas A, B, C, D, E, F, G y H puedan comunicarse entre s.

Solucin al Problema 61. La salida aproximada sera:2. 3. 4. 5. 1 2 3 4 R3 R1 R2 R1 xxx xxx xxx xxx ms ms ms ms xxx xxx xxx xxx ms ms ms ms xxx xxx xxx xxx ms ms ms ms

6. 5 7. 6 8. 7

R2 R1 R2

xxx ms xxx ms xxx ms xxx ms xxx ms xxx ms xxx ms xxx ms xxx ms

Y as sucesivamente, alternndose las lneas R1 y R2. La razn es que las tablas de encaminamiento de R1 y R2 tienen cada una como entrada por defecto al otro encaminador, con lo que el trfico dirigido a las redes 10.1.3.0 y 10.1.4.0 no prospera. 9. Las tres tramas que aparecen, con sus campos fundamentales son los siguientes:

Destino Ethernet 01:01:01:01:01:09 Cab.Eth. Origen Ethernet 01:01:01:01:01:0C Protocolo Origen IP Cab.IP Datos Eth. Datos IP Cab.TCP Datos TCP CRC ... Destino IP Protocolo Puerto Origen Puerto Destino Flags ... IP 10.1.4.10 10.1.1.10 TCP Cualquiera 80 SYN

10. Basta con cambiar la entrada por defecto de R1 para que enve los datagramas hacia R4. Es decir la tabla de R1 quedara: 10.1.1.0 10.1.2.0 0.0.0.0 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.2.4

11. Anlogamente, podra haberse cambiado la entrada por defecto de R2 para obtener el mismo resultado. 12. Otras soluciones pueden ser igualmente correctas, pero requieren realizar ms de 1 modificacin a las tablas del enunciado.

Problema 7Sea la red de la figura, con la mscara de todas las subredes a 255.255.255.0. Llamaremos ``mquinas'' a los nodos A, B, C, D, E, F, G y H. Ntese que de las tablas de R3, R4 y R5 slo se conocen sus dos primeras entradas, sin saberse ni si tienen o no ms entradas, ni su valor.

1. Indica razonadamente en qu subredes puede aparecer una trama Ethernet conteniendo un datagrama IP con direccin de destino IP 10.1.4.12 (H). Si depende de la informacin desconocida de R3, R4 y/o R5, indica cmo. 2. Indica razonadamente en qu subredes puede aparecer una trama Ethernet conteniendo una respuesta de ARP con direccin de origen Ethernet 01:01:01:01:01:0A (D). Si depende de la informacin desconocida de R3, R4 y/o R5, indica cmo. 3. Indica razonadamente en qu subredes puede aparecer una trama Ethernet con direccin de destino Ethernet 01:01:01:01:01:12 (H). Si depende de la informacin desconocida de R3, R4 y/o R5, indica cmo. 4. Con la informacin que se ve, indica con qu mquinas es seguro que A puede comunicarse. Haz lo mismo para B. Modifica las tablas de R1 y/o R2 sin tocar las entradas que ya hay para que pueda asegurarse que tanto A como B pueden comunicarse con todas las mquinas.

Solucin al Problema 71. Todas las mquinas de la figura (A - H) tienen en su tabla de encaminamiento una entrada por defecto hacia un encaminador de su subred. Lo que significa que cualquier mquina (A - H) puede poner en su subred un trama Ethernet conteniendo un datagrama IP con destino IP 10.1.4.12 (H). Es decir, en todas las subredes de la figura puede aparecer una trama Ethernet con esa caracterstica. Otra cosa es que, dadas las tablas de los encaminadores, esa datagrama no vaya a llegar hasta H, pero no es eso lo que se pregunta. 2. Una trama Ethernet con una cierta direccin de origen Ethernet slo puede aparecer en la subred en la que est la mquina con esa direccin Ethernet. Igualmente, las respuestas de ARP (como todos los mensajes de ese protocolo) slo aparecen en la subred de las mquinas

involucradas2. Luego en este caso, y por doble motivo, si es D quien manda la respuesta de ARP, dicha trama slo puede aparecer en la subred en la que est D, esto es, la 10.1.2.0. 3. Anlogamente, una trama Ethernet con una cierta direccin de destino Ethernet slo puede aparecer en la subred en la que est la mquina con esa direccin Ethernet. Por ello, si es a H a quien va dirigida la trama, dicha trama slo puede aparecer en la subred en la que est H, esto es, la 10.1.4.0. 4. A es seguro que puede comunicarse con: o B y C por estar en su misma subred. o D, a travs de R1, pues A enviara su datagrama a R1 y R1 se lo pasara a D por estar ambos en una misma subred. o F, G y H, a travs de R1 y R4, pues A enviara su datagrama a R1, R1 a R4 por su ruta por defecto, y R4 a F, G o H al estar en su misma subred. A no es seguro que pueda comunicarse con E, pues A enviara su datagrama a R1, R1 a R4 por su ruta por defecto, y no se ve si R4 tiene ruta para la mquina 10.1.3.10 (E) o para la red 10.1.3.0 o por defecto a travs de R5. B es seguro que puede comunicarse con:o o o

A y C por estar en su misma subred. D, a travs de R2, pues B enviara su datagrama a R2 y R2 se lo pasara a D por estar ambos en una misma subred. E, a travs de R2 y R3, pues B enviara su datagrama a R2, R2 a R3 por su ruta por defecto, y R3 a E al estar en su misma subred.

B no es seguro que pueda comunicarse con F, G y H, pues B enviara su datagrama a R2, R2 a R3 por su ruta por defecto, y no se ve si R3 tiene ruta para las mquina F,G,H o para la red 10.1.4.0 o por defecto a travs de R5 o R1. Para asegurar que tanto A como B pueden comunicarse con el resto de mquinas, las tablas de R1 y R2 quedaran (modificando slo dichas tablas aadiendo entradas): Tabla de R1 10.1.1.0 10.1.2.0 0.0.0.0 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.2.4

10.1.3.0 10.1.1.3 Tabla de R2 10.1.1.0 10.1.2.0 0.0.0.0 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.1.3

10.1.4.0 10.1.2.4 Es decir, A ahora puede comunicarse con E a travs de de R1 y R3, y B puede comunicarse con F, G y H a travs de R2 y R4.

Notas al pie ... significativos1 Como siempre, supondremos que todas las caches de ARP estn vacas ... involucradas2 salvo que se use ARP delegado (proxy ARP), que si no se dice lo contrario siempre se supone que no se usa

Problemas sobre TCP Asignatura de RedesUniversidad Rey Juan Carlos Enero 2000

Problema 1

En la secuencia de envo de segmentos TCP reflejada en la figura, se sabe que ni A ni B quieren ya enviar ms datos. Escribe los segmentos que faltan para que la conexin quede cerrada adecuadamente, suponiendo:

Las lneas discontinuas horizontales indican tics del reloj. Los segmentos tardan en llegar al receptor medio tic del reloj (si no se pierden). El plazo en que las mquinas esperan a que llegue un ACK es de 5 tics del reloj. A partir de lo ltimo dibujado en la figura, ya no se perdern ms segmentos. ``B'' no har nada hasta que le llegue otro segmento de A, momento en que responder inmediatamente (en el siguiente tic de reloj) con un ACK.

Solucin al Problema 1

Problema 2En la figura se detalla la secuencia completa de envo de segmentos en una conexin TCP entre A y B (incluyendo apertura y cierre de la misma). Rellena los campos que faltan en la figura para que la misma tenga sentido, suponiendo que:

las lneas discontinuas horizontales indican tics del reloj. el plazo en que las mquinas esperan a que llegue un ACK es de 5 tics del reloj.


Problema 3En la secuencia de envo de segmentos TCP reflejada en la figura, en la que las lneas horizontales representan tics de reloj, se sabe que:

A desea enviar a B la cadena de caracteres `ÈXAMEN''. B no tiene datos que enviar a A A usa un tamao mximo de datos de 2 caracteres. Tanto A como B slo transmiten segmentos al principio del tic de reloj. Todos los segmentos tardan en llegar al destino medio tic de reloj, si no se pierden. A tiene un plazo para retransmitir segmentos de 5 tics de reloj.

A partir de los ltimos segmentos dibujados en la figura:

A enviar segmentos con datos siempre que pueda. B enviar un asentimiento cada vez que reciba un segmento de A, y ya no cambiar el tamao de la ventana. Adems del dibujado con el recuadro en blanco, el prximo segmento que enve B tambin se perder. No se perder ningn otro segmento transmitido por A ni B.

Completa la transmisin en la figura (incluyendo el cierre de conexin) sin olvidar rellenar el recuadro en blanco.


Problema 4En la secuencia de envo de segmentos TCP reflejada en la figura, en la que las lneas horizontales representan tics de reloj, se sabe que:

A desea enviar a B la cadena de caracteres `ÀDIOS-A-TODOS''. B no tiene datos que enviar a A. A usa un tamao mximo de datos de 4 caracteres. Tanto A como B slo transmiten segmentos al principio del tic de reloj. Todos los segmentos tardan en llegar al destino medio tic de reloj, si no se pierden. A tiene un plazo para retransmitir segmentos de 5 tics de reloj.

A partir de los ltimos segmentos dibujados en la figura:

A enviar segmentos con datos siempre que pueda. B enviar un asentimiento cada vez que reciba un segmento de A, y ya no cambiar el tamao de la ventana. No se perder ningn otro segmento transmitido por A ni B.

Completa la transmisin en la figura (incluyendo el cierre de conexin).


Examen de Redes 3er. curso, Ingeniera Tcnica en Informtica de Gestin y SistemasUniversidad Rey Juan Carlos 21 de Febrero de 2000

Pregunta 1 (1 punto)Al director de una fbrica de pinturas se le ocurre la idea de trabajar con una fbrica de cervezas cercana para producir latas de cerveza incoloras (para que las latas usadas no ensucien el paisaje). El director pide al departamento legal que estudie la idea, y ste, a su vez, pide ayuda al grupo de ingenieros de la fbrica. El jefe de ingenieros, entonces, llama al jefe de ingenieros de la otra fbrica para discutir los aspectos tcnicos del proyecto. Los ingenieros informan al departamento legal, que entonces habla con el departamento legal de la otra fbrica para arreglar los aspectos legales. Finalmente, los directores de las fbricas discuten por telfono los aspectos financieros del acuerdo. Es ste un ejemplo de arquitectura multinivel similar al modelo OSI? Por qu?

Pregunta 1: SolucinNo. Este ejemplo tiene una estructura de niveles, donde el nivel superior hace uso de los servicios del nivel inferior. Sin embargo, no se corresponde con una arquitectura multinivel de comunicaciones similar a la propuesta en el modelo OSI, porque la comunicacin entre entidades de un mismo nivel en todos los casos se realiza directamente, y no a travs del nivel inferior.

Pregunta 2 (1 punto)Considrese la construccin de una red CSMA/CD funcionando a 1 Gbps. con un cable de 2 Km. sin repetidores. La velocidad de propagacin de la seal en el cable es de 200.000 Km./s. Cul es el tamao mnimo en bits de las tramas para que todas las colisiones sean detectadas?

Pregunta 2: SolucinLas tramas deben ser suficientemente largas como para que, desde que se empieza a transmitir hasta que se acaba, haya dado tiempo a la seal a recorrer dos veces la longitud del cable. El tiempo que tarda la seal en recorrer el cable de extremo a extremo es:

Por lo tanto, la longitud de las tramas,

, debe ser tal que:

Pregunta 3 (1 punto)Una empresa tiene sus ordenadores conectados con una RAL 802.3 a 10 Mbps, con la siguiente configuracin:

1. Explica en detalle qu ocurre si A enva una trama a B y o X es un repetidor. o X es un puente (bridge). 2. Explica en detalle qu ocurre si A enva una trama a C y o X es un repetidor. o X es un puente (bridge).

Pregunta 3: Solucin1. A enva una trama a B o X es un repetidor. La trama se transmite por la red en la que estn A y B. El repetidor propaga la seal directamente a la otra red. La tarjeta de red de C ver dicha trama.o

X es un puente. La trama se transmite por la red en la que estn A y B. El puente ve la trama y se da cuenta que no es necesario que sea transmitida en la otra red.

2. A enva una trama a C o X es un repetidor. Igual que antes, la trama aparece en ambas redes ya que el repetidor propaga la seal de una a otra. C recibe la trama.o

X es un puente. El puente recibe la trama enviada por A y se da cuenta que es para una estacin que est en la otra red. Por ello, la retransmite en la otra red.

Pregunta 4 (4 puntos)En la figura se supondr que todas las redes son Ethernet. La mscara de subred es 255.255.255.0. Al lado de cada interfaz aparece la direccin IP asignada y debajo de sta la direccin Ethernet. 1. (1 punto) En la mquina D se ejecuta el comando ping 150.7.6.23. Sin embargo, no existe ninguna mquina que tenga asignada esa direccin IP. Quin detecta este hecho, A, B, C, D, E, F, R1, R2, R3, R4, o R5? Explica cmo lo detecta y qu hace a partir de entonces. 2. (2 puntos) La mquina E enva un datagrama IP a la mquina A, con TTL 3. Escribe las tramas Ethernet que se generan, ordenadas temporalmente, detallando los campos relevantes de cada trama, y desglosando los contenidos del campo datos. 3. (1 punto) Modifica las tablas de encaminamiento necesarias para que la mquina E pueda enviar datagramas IP a la mquina C, por la ruta ms corta (menor nmero de encaminadores).

Pregunta 4: Solucin1. El comando ping 150.7.6.23 que se ejecuta en la mquina D genera un paquete ICMP que se enva en un datagrama IP con direccin IP origen 150.7.8.4 y direccin IP destino 150.7.6.23 Segn las tablas de encaminamiento de D, este datagrama se enva al router R4. R4 encamina este paquete, envindolo al router R5. R5 v que el datagrama va dirigido a una mquina que est en la subred 150.7.6.0, a la que R5 est directamente conectado, por lo que pregunta con

una peticin ARP en esa subred. Como no existe esa mquina, no recibir respuesta de ARP. Es por tanto R5 la mquina que detecta en primer lugar que no existe ninguna mquina que tenga la direccin IP 150.7.6.23. En ese momento generar un paquete ICMP de tipo destino inalcanzable/mquina inalcanzable, que enviar en un datagrama IP con direccin origen 150.7.6.3 y direccin destino la que vena en el campo de direccin origen del datagrama IP: 150.7.8.4, esto es, la de D. 2. En la subred 150.7.7.0, y por este orden: Eth. destino Eth. origen Tipo Datos (Eth. or. - IP or. - Eth. des. - IP des.) ff:ff:ff:ff:ff:ff 7:3:1:1:a:1 ARP 7:3:1:1:a:1 150.7.7.4 *:*:*:*:*:* 150.7.7.3 Eth. destino Eth. origen Tipo Datos (Eth. or. - IP or. - Eth. des. - IP des.) 7:3:1:1:a:1 f:1:3:4:5:1 ARP f:1:3:4:5:1 150.7.7.3 7:3:1:1:a:1 150.7.7.4

Eth. destino Eth. origen Tipo Datos (IP or. - IP des. - TTL) f:1:3:4:5:1 7:3:1:1:a:1 IP 150.7.7.4 150.7.9.15 3 5. En la subred 150.7.6.0, y por este orden: Eth. destino Eth. origen Tipo Datos (Eth. or. - IP or. - Eth. des. - IP des.) ff:ff:ff:ff:ff:ff a:a:a:b:c:a ARP a:a:a:b:c:a 150.7.6.3 *:*:*:*:*:* 150.7.6.2

Eth. destino Eth. origen Tipo Datos (Eth. or. - IP or. - Eth. des. - IP des.) a:a:a:b:c:a b:3:4:5:6:7 ARP b:3:4:5:6:7 150.7.6.2 a:a:a:b:c:a 150.7.6.3

Eth. destino Eth. origen Tipo Datos (IP or. - IP des. - TTL) b:3:4:5:6:7 a:a:a:b:c:a IP 150.7.7.4 150.7.9.15 2 8. En la subred 150.7.9.0, y por este orden: Eth. destino Eth. origen Tipo Datos (Eth. or. - IP or. - Eth. des. - IP des.) ff:ff:ff:ff:ff:ff c:7:8:9:a:b ARP c:7:8:9:a 150.7.9.3 *:*:*:*:*:* 150.7.9.15 Eth. destino Eth. origen Tipo Datos (Eth. or. - IP or. - Eth. des. - IP des.) c:7:8:9:a:b 8:7:6:5:5:4 ARP 8:7:6:5:5 150.7.9.15 c:7:8:9:a:b 150.7.9.3

Eth. destino Eth. origen Tipo Datos (IP or. - IP des. - TTL) 8:7:6:5:5:4 c:f:8:9:a:b IP 150.7.7.4 150.7.9.15 1 11. Esta ltima trama transporta el datagrama IP que finalmente llega a A. 12. Segn estn las tablas de encaminamiento, los datagramas IP que enva E a C no llegarn nunca, pues segn la tabla de E seran enviados a R5, que los encamina a R3. Segn la tabla de R3, esos datagramas seran devueltos a R5. Por lo tanto nunca llegaran a su destino. La ruta ms corta entre E y C es la que pasa por R4 y R2. Empezamos aadiendo una entrada a la tabla de E para que los datagramas IP dirigidos a la subred de la mquina C se enven a R4. La tabla de E queda como sigue: 150.7.10.0 150.7.7.2

0.0.0.0 150.7.7.3 En R4 aadimos una entrada para que los datagramas IP dirigidos a la subred de la mquina C se enven a R2. La tabla de R4 queda como sigue: 150.7.7.0 150.7.8.0 0.0.0.0 0.0.0.0 0.0.0.0 150.7.7.3

150.7.10.0 150.7.8.3

R2 est directamente conectado a la red de C. Sin embargo no hay una entrada que refleje este hecho. La aadimos, quedando la tabla de R2 como sigue: 150.7.8.0 150.7.10.0 0.0.0.0 0.0.0.0 0.0.0.0 150.7.8.2

Pregunta 5 (3 puntos)En la secuencia de envo de segmentos TCP reflejada en la figura, en la que las lneas horizontales representan tics de reloj, se sabe que:

A desea enviar a B 200 bytes de datos. B desea enviar a A 100 bytes de datos. A y B usan un tamao fijo de datos de 50 bytes. A y B ya no cambiarn el tamao de ventana. Tanto A como B slo transmiten segmentos coincidiendo con el tic de reloj. Todos los segmentos tardan en llegar al destino medio tic de reloj, si no se pierden. A y B tienen un plazo para retransmitir segmentos de 5 tics de reloj. A y B enviarn segmentos con datos siempre que puedan. A y B enviarn un asentimiento cada vez que reciban un segmento con datos.

Teniendo en cuenta que la zona sombreada indica un periodo de tiempo durante el cual todos los segmentos transmitidos se perdern y que fuera de dicho periodo no se perder ningn segmento, completa la transmisin en la figura (incluyendo el cierre de conexin).

Pregunta 5: Solucin

Consideraciones

Hay que tener en cuenta los tamaos de ventana anunciados por A y B al establecerse la conexin, que hacen a A y a B pararse al llenar la ventana del receptor sin recibir ningn asentimiento. Cuando empiezan a llegar segmentos a A y B, los asentimientos no pueden reflejar nada pues an falta el primer segmento. La segunda tanda de retransmisiones se ve interrumpida por la llegada de asentimientos que confirman la recepcin de todos los segmentos transmitidos ya, vaciando las ventanas, y permitiendo el envo del ltimo segmento de cada lado. El cierre de conexin puede hacerse de varias formas, incluyendo el cierre simultaneo.

Examen de Redes 3er. curso, Ingeniera Tcnica en Informtica de Gestin y Sistemas

Universidad Rey Juan Carlos

4 de septiembre de 2000Problema 1 (1 punto)Pon un ejemplo de una situacin en la que sea ms conveniente utilizar protocolos de nivel de enlace tipo TDM en vez de tipo CSMA/CD.

Problema 1: SolucinEn cualquier situacin en la que las mquinas quieran transmitir mucha informacin durante todo el tiempo, es decir, en situaciones de trfico pesado y constante. Por ejemplo, en una red de rea local hay 20 ordenadores, y cada uno tiene conectada a una tarjeta capturadora de vdeo una cmara de vdeo. Supongamos que los 20 ordenadores estn enviando a travs de esa red de rea local lo que transmite su cmara (en formato de vdeo digital de alta calidad) a un servidor remoto, 24 horas al da. Otro tipo de situaciones en las que sera ms conveniente utilizar protocolos TDM en vez de CSMA/CD son aquellas en las que es inviable la deteccin de portadora: por ejemplo, en redes por satlite.

Problema 2 (2 puntos)En la red de la figura supondremos que las estaciones A,B,C,D, E y F utilizan un algoritmo de encaminamiento basado en vectores de distancias. Al lado de cada estacin en la figura aparecen los vectores de distancias que almacena cada estacin en un instante dado. Supondremos que a partir de ese momento todas las estaciones intercambian sus vectores a la vez, y entonces recalculan sus vectores de distancias. Indica razonadamente cmo quedarn las tablas de A despus de un intercambio.

Notas sobre la figura: Las tabla de A, por ejemplo, se lee de la forma:

en alcanzar B tardo 1 unidad de tiempo y lo hago saliendo por el enlace m en alcanzar C tardo 6 unidades de tiempo y lo hago saliendo por el enlace n ...

en alcanzar F tardo 4 unidades de tiempo y lo hago saliendo por el enlace m

Problema 2: SolucinLa mquina A recibe de B, C y D sus vectores de distancia y as recalcula su nuevo vector, teniendo en cuenta su estimacin previa del retardo a B, C y D. As, por ejemplo, para ir el vector de D le dice que D alcanza C en 2 unidades de tiempo, y como A tarda 2 unidades en alcanzar D, el nuevo tiempo desde A a D es 4 unidades de tiempo. Anlogamente para el resto de casos, el nuevo vector de A resulta:

B

C

D

E

F

1/m 4/o 2/o 3/m 3/o

Problema 3 (3,5 puntos)Una empresa tiene una red con tecnologa TCP/IP que se ilustra en la figura. En esta figura se puede apreciar que dicha red est formada por la interconexin de cuatro redes de datos (Red 1, Red 2, Red 3 y Red 4) mediante 4 encaminadores o routers (EA, EB, EC y ED).

Las direcciones IP de los distintos equipos se reparten de la siguiente forma: En la red Red 1 estn conectados todos los equipos con direcciones 128.50.1.X En la red Red 2 todos los equipos con direcciones 128.50.2.X. En la red Red 3 todos los equipos con direcciones 128.50.3.X. En la red Red 4 estn todos los equipos con direcciones 128.50.4.X. Los encaminadores tienen configuradas sus tablas de forma que cualquier datagrama IP vaya de cualquier origen a cualquier destino siguiendo la ruta ms corta. 1. (0,5 puntos) Si se intercambian datagramas IP entre todos los posibles pares de redes, indica el nmero de encaminadores que recorren los datagramas en cada caso. Justifica la respuesta. 2. (0,5 puntos) Para todos los casos del apartado anterior, cul es el valor mnimo del campo Tiempo de Vida (TTL) que debe ponerse en un datagrama?. Justifica la respuesta. 3. (0,5 punto) Construye las tablas de encaminamiento de EA, EB, EC y ED. 4. (1 punto) La mquina A enva un datagrama IP a la mquina B, con TTL 3. Escribe las tramas Ethernet que se generan, ordenadas temporalmente, detallando los campos relevantes de las cabeceras de los protocolos que se utilizan en cada trama. Nota: Se supondr que las caches de ARP estn vacas 5. (1 punto) Supn que por razones administrativas hay que cambiar todas las direcciones IP de la figura para que caigan dentro del rango 200.1.2.0 al 200.1.2.255. Pese a todo se desea mantener las cuatro subredes. Disea una mscara de subred y unos rangos de direcciones para cada subred.

Problema 3: Solucin1. Dado que las tablas son tales que se alcanzan todos los destinos por la ruta ms corta en nmero de saltos, vemos que todas las comunicaciones entre redes cruzarn un solo encaminador, excepto las comunicaciones entre las redes 1 y 3, y entre las redes 3 y 4. Por otro lado, los encaminadores atravesador al ir de la red I a la J son los mismos que los atravesados (en orden inverso) para ir de J a I. Con todo ello se obtiene la siguiente tabla que muestra en nmero de encaminadores para cada camino entre redes: Red 1 Red 2 Red 3 Red 4 Red 1 Red 2 Red 3 Red 4 1 2 1 1 1 1 2 1 2 1 1 2 -

2. Como el TTL se decrementa en cada encaminador, no puede llegar a 0 al ser decrementado, con lo que ha de ser al menos una unidad mayor que el nmero de encaminadores a atravesar. Luego el TTL mnimo para la comunicacin entre cada par de redes ser: Red 1 Red 2 Red 3 Red 4 Red 1 Red 2 Red 3 Red 4 4. tabla de EA 128.50.1.0 128.50.2.0 128.50.3.0 128.50.4.0 tabla de EB 128.50.1.0 128.50.4.0 128.50.2.0 128.50.3.0 6. tabla de EC 128.50.2.0 128.50.4.0 0.0.0.0 0.0.0.0 0.0.0.0 0.0.0.0 128.50.4.2 128.50.4.2 0.0.0.0 0.0.0.0 128.50.2.3 128.50.2.2 2 3 2 2 2 2 3 2 3 2 2 3 -

128.50.1.0 128.50.3.0 tabla de ED 128.50.2.0 128.50.3.0 128.50.1.0 128.50.4.0

128.50.4.1 128.50.2.3

0.0.0.0 0.0.0.0 128.50.2.1 128.50.2.2

8. Hay otras soluciones posibles. 9. Dest.Eth Or.Eth. TP Solicitud Respuesta Solicitud Respuesta Solicitud Respuesta Datos Eth. IP buscada: 128.50.4.2 Eth: 3:ff:ab:10:5:4 IP buscada: 128.50.2.3 Eth: 3:ff:ab:10:5:6 IP buscada: 128.50.3.2 Eth: 3:ff:ab:10:5:8 ff:ff:ff:ff:ff:ff 3:ff:ab:10:5:9 ARP 3:ff:ab:10:5:9 3:ff:ab:10:5:4 ARP 3:ff:ab:10:5:4 3:ff:ab:10:5:9 IP ff:ff:ff:ff:ff:ff 3:ff:ab:10:5:5 ARP 3:ff:ab:10:5:5 3:ff:ab:10:5:6 ARP 3:ff:ab:10:5:6 3:ff:ab:10:5:5 IP ff:ff:ff:ff:ff:ff 3:ff:ab:10:5:7 ARP 3:ff:ab:10:5:7 3:ff:ab:10:5:8 ARP 3:ff:ab:10:5:8 3:ff:ab:10:5:7 IP

Or.IP: 128.50.4.3 Dest.IP: 128.50.3.2 TTL=3 Datos IP



10. Las direcciones 200.1.2.X son de clase C, luego para incluir cuatro subredes con estas direcciones, necesito usar una mscara de subred cogiendo parte de los bits del cuarto byte como bits de subred. Como necesito tener cuatro subredes, necesito 2 bits para la parte de subred en el octavo byte, eso me lleva a que la mscara necesaria ser:o o

En binario: 11111111 11111111 11111111 11000000 En decimal: 255.255.255.192

As los rangos de las cuatro subredes, escribiendo el ltimo byte en binario y la direccin completa en decimal, sern: Del Al Del200.1.2.0

Al200.1.2.63 200.1.2.127

Subred 1 00000000 00111111

Subred 2 01000000 01111111 200.1.2.64

Subred 3 10000000 10111111 200.1.2.128 200.1.2.191 Subred 4 11000000 11111111 200.1.2.192 200.1.2.255

Problema 4 (3,5 puntos)En la figura se presenta el cronograma con el establecimiento de una conexin TCP entre las mquinas A y B. Una vez establecida dicha conexin, A quiere enviar a B tres segmentos de 200 octetos de datos cada uno. Suponiendo lo siguiente:

B no tiene datos que enviar a A. B enva una confirmacin inmediatamente despus de recibir cada segmento de datos. A y B slo pueden enviar segmentos en los puntos sealados en el cronograma. El plazo de espera por una confirmacin es de 4 tics de reloj. El tiempo de proceso de los segmentos en A y B es nulo. En cada segmento se impone el mismo tamao de ventana usado en el establecimiento de la conexin. Los dos prximos segmentos no dibujados que enve B se perdern. El resto de segmentos enviados tanto por A como por B no se perdern.

Se pide completar el cronograma, incluyendo la liberacin de la conexin, indicando en los segmentos que lleven datos el contenido de los siguientes campos de la cabecera TCP: flags, nmero de secuencia y nmero de ack. En los segmentos que no lleven datos slo es necesario indicar el contenido de los campos: flags y nmero de ack.

Problema 4: Solucin

Consideraciones

Hay que tener en cuenta el tamaos de ventana anunciados por B, que hace a A pararse despus de enviar cada segmento con 200 bytes, esperando el asentimiento que haga avanzar la ventana. El cierre de conexin puede hacerse de varias formas, incluyendo el cierre simultaneo.

Examen de Redes 3er. curso, Ingeniera Tcnica en Informtica de Gestin y SistemasUniversidad Rey Juan Carlos 12 de Febrero de 2001

Pregunta 1 (1,5 puntos)En cada uno de los siguientes sistemas, es necesario algn tipo de control de acceso al medio? Por qu? Si es necesario, qu tipo de problemas de control de acceso al medio hay que resolver en el caso concreto de cada uno de esos sistemas? 1. Sistema compuesto por dos ordenadores, donde uno slo emite datos y otro slo recibe datos. Ambos ordenadores estn conectados por un par trenzado. 2. Sistema compuesto por dos ordenadores, donde uno slo emite datos y otro slo recibe datos. La transmisin se realiza enviando seales radioelctricas en una nica frecuencia dada. 3. Sistema compuesto por dos ordenadores, donde ambos emiten y reciben datos. La transmisin se realiza enviando seales radioelctricas en una nica frecuencia dada. 4. Sistema compuesto por tres ordenadores, donde uno slo emite y los otros dos slo reciben datos. La transmisin se realiza enviando seales radioelctricas en una nica frecuencia dada. 5. Sistema compuesto por tres ordenadores, donde todos emiten y reciben datos. La transmisin se realiza enviando seales radioelctricas en una nica frecuencia dada. 6. Sistema compuesto por tres ordenadores, donde todos emiten y reciben datos. La transmisin se realiza enviando seales radioelctricas. Cada ordenador transmite en una frecuencia dada, y distinta para cada uno de ellos. Todos los ordenadores pueden recibir, simultneamente, en cada una de las frecuencias utilizadas por los otros.

Pregunta 1 (Solucin)En los casos 1 y 2 no es necesario ningn control de acceso al medio, pues nunca hay contienda. Slo emite un ordenador, luego no hay competencia posible por acceder al medio. En el caso 3 ambos ordenadores comparten el medio radioelctrico, ya que transmiten en la misma frecuencia. Luego pueden producirse colisiones entre lo transmitido por ambos. Por lo tanto, hay competencia para el acceso al medio y har falta alguna forma de control. De todas formas, los problemas que nos encontramos aqu son sencillos pues como mucho va a haber dos equipos intentando transmitir simultneamente. El caso 4 es completamente anlogo a los casos 1 y 2 a los efectos de acceso al medio. El caso 5 es anlogo al caso 3, con el problema de que puede haber ms ordenadores (hasta tres) compitiendo y pudiendo participar en colisiones.

En el caso 6 no hay problemas de acceso al medio. Al utilizar cada ordenador una frecuencia de transmisin distinta no puede darse el caso de que haya colisiones, y no hay ninguna competencia por el acceso al medio.

Pregunta 2 (1 punto)Cuando realizamos transferencias de ficheros entre dos nodos dados mediante TCP se observa que la transferencia efectiva de datos es excesivamente lenta para el ancho de banda disponible entre ellos. El ancho de banda consumido por la transferencia de ficheros es muy pequeo si se compara con el ancho de banda total disponible entre los dos nodos. En cada uno de los casos siguientes, indquese si la solucin propuesta servira para mejorar la situacin, y por qu (cmo afecta positiva o negativamente a la mejora de la velocidad de transferencia, o cmo no tiene ninguna influencia). Si los efectos de la solucin dependen de otros parmetros no especificados, indquese cules son estos. 1. Se observa que la latencia (retardo de transmisin) entre los dos procesos es muy alta. Como solucin se propone aumentar el tamao de la ventana de TCP en ambos nodos. 2. Se observa que se estn perdiendo muchos paquetes debido a errores en la red. Sin embargo, la latencia es muy baja. Como solucin se propone disminuir el plazo de espera por asentimientos en los dos nodos. 3. Se observa que se estn reenviando muchos paquetes innecesariamente, porque los paquetes `òriginales'' haban llegado a su destino. Como solucin se propone aumentar el tamao de la ventana de TCP en ambos nodos. 4. Se observa que durante largos periodos cesa la emisin por llenarse la ventana de TCP del emisor. Como solucin se propone disminuir el tamao de la ventana del emisor y aumentar el plazo de espera por asentimientos.

Pregunta 2 (Solucin)En el caso 1, al aumentar la ventana permitimos que haya ms paquetes pendientes de asentimiento. Como la latencia es alta, en ausencia de otras contingencias eso va a causar que haya muchos paquetes en espera de asentimiento (pues el ACK tardar en llegar). Por lo tanto, al aumentar la ventana la velocidad de transferencia se incrementar siempre que haya ancho de banda disponible (como es el caso) y el emisor tenga siempre algo listo para transmitir (como tambin es el caso). En el caso 2, al ser la latencia baja, los paquetes que lleguen sin errores deberan ser asentidos muy rpidamente. Por lo tanto, si pasado un plazo corto de tiempo no se ha recibido ACK, la probabilidad de que el paquete no vaya a ser asentido nunca es muy alta. Y por ello, si reducimos el plazo de espera por asentimientos el reenvo de los paquetes se realizar antes. Si las cosas se hacen as, los paquetes que sean asentidos llegarn igual de rpido, pero los que no lo sean sern reenviados antes y por tanto acabarn siendo asentidos antes. Lo que necesariamente ha de mejorar la velocidad de transferencia, especialmente en presencia de muchas prdidas, como es el caso. En el caso 3 la velocidad de transferencia no se ver afectada sensiblemente. Al aumentar la ventana, los paquetes se seguirn reenviando exactamente igual, porque lo que est ocurriendo es que el plazo de espera por asentimiento es demasiado corto (slo por ese motivo se reenviarn paquetes innecesariamente). En el caso 4 la solucin propuesta disminuir la velocidad de transferencia. Al disminuir la ventana, ser an ms probable que se llene. Al aumentar el plazo de espera por asentimientos ser ms

probable que los paquetes que no son asentidos pasen mucho tiempo en la ventana de emisin, y por tanto que sta se llene. En ambos casos no se pueden enviar paquetes nuevos hasta que quede espacio en la ventana.

Pregunta 3 (1,5 puntos)La figura muestra cuatro redes Ethernet interconectadas a travs de cinco encaminadores (routers). La mscara de subred en todas ellas es 255.255.255.0. Al lado de cada interfaz de comunicaciones aparece la direccin IP que tiene asignada. 1. Supongamos que se cae la interfaz de red superior izquierda (IP: 212.128.1.2) de R3. Modifica las tablas de los encaminadores para que no se pierda conectividad. No pueden modificarse las tablas de A, B, C ni D. Se valorar efectuar el menor nmero de cambios necesarios. 2. Supongamos que se caen las dos interfaces de red superiores (IP: 212.128.1.2, 212.128.2.2) de R3. Modifica las tablas de los encaminadores para que no se pierda conectividad. No pueden modificarse las tablas de A, B, C ni D. Se valorar efectuar el menor nmero de cambios necesarios. 3. Supongamos que se caen todas las interfaces de red de R3. Plantea unas tablas para el resto de encaminadores de forma que las rutas resultantes entre A, B, C y D resulten ptimas (en cuanto a nmero de encaminadores atravesados). No pueden modificarse las tablas de A, B, C ni D.

Pregunta 3 (Solucin)1. Una solucin (hay otras posibles) sera efectuar los siguientes cambios: R1 0.0.0.0 212.128.2.2 R2 0.0.0.0 212.128.3.2 R3 212.128.1.0 212.128.3.3 4. Ntese que mientras quede alguna tabla que enve datagramas a R3 es necesario cambiar en R3 la entrada para la red 212.128.1.0, pues si no se perder trfico. 5. Una solucin (hay otras posibles) sera efectuar los siguientes cambios: R1

0.0.0.0 212.128.2.3 R2 0.0.0.0 212.128.1.1 R4 0.0.0.0 212.128.4.2 R3 212.128.1.0 212.128.3.3 212.128.2.0 212.128.4.3 9. Ntese que mientras quede alguna tabla que enve datagramas a R3 es necesario cambiar en R3 las entradas para las redes 212.128.1.0 y 212.128.2.0, pues si no se perder trfico. 10. Hay otra solucin (con slo 4 cambios) que prescindira totalmente del encaminador R3, a base de que cada otro de los encaminadores encamine su trfico a travs del siguiente. 11. Una solucin (hay otras posibles) sera: R1 212.128.3.0 212.128.1.3 212.128.4.0 212.128.2.3 R2 212.128.2.0 212.128.1.1 212.128.4.0 212.128.3.1 R4 212.128.1.0 212.128.2.1 212.128.3.0 212.128.4.1 R5 212.128.1.0 212.128.3.3 212.128.2.0 212.128.4.3

Pregunta 4 (1 puntos)En la misma figura del problema anterior: 1. En qu subredes puede encontrarse un datagrama IP con direccin Ethernet de destino igual a la direccin Ethernet de D? Razona la respuesta. 2. En qu subredes puede encontrarse un datagrama IP con direccin IP de destino igual a la direccin IP de D? Razona la respuesta. 3. En qu subredes puede encontrarse una solicitud de ARP con direccin Ethernet de destino igual a la direccin Ethernet de broadcast? Razona la respuesta. 4. Indica qu tipo de trama es la siguiente, en qu subredes puede aparecer, en qu situacin, y qu trama o tramas se generaran como respuesta.

Eth. Destino

Eth. Origen

Protocolo ARP

Direccin IP 212.128.1.10?

FF:FF:FF:FF:FF:FF Dir.Eth. de A

Pregunta 4 (Solucin)1. 2. 3. 4. En la subred 212.128.4.0. En cualquier subred. En cualquier subred. Es una pregunta ARP, concretamente un ARP ``gratuito'' porque la direccin Ethernet por la que se pregunta corresponde con quien hace la pregunta. En general se produce al arrancar la mquina para difundir su direccin o en caso de errores para detectar un posible error por direcciones duplicadas. No debera responder ninguna mquina.

Pregunta 5 (1,5 puntos)En la misma figura de los problemas anteriores:

A tiene como nombre completo de DNS: A.aulas.escet.urjc.es B tiene como nombre completo de DNS: B.labos.escet.urjc.es C tiene como nombre completo de DNS: C.labos.escet.urjc.es D tiene como nombre completo de DNS: D.aulas.escet.urjc.es R1 tiene como nombre completo de DNS: R1.escet.urjc.es R5 tiene como nombre completo de DNS: R5.escet.urjc.es A tiene configurado a R1 como su servidor de DNS. R1 tiene un servidor de DNS que sirve los dominios: o aulas.escet.urjc.es o escet.urjc.es R5 tiene un servidor de DNS que sirve los dominios: o el dominio raz (``.'') o labos.escet.urjc.es

Ntese que R5 es un servidor oficial del dominio raz, y que todos los servidores de la figura le consultan a l cuando quieren acceder a un servidor del dominio raz. 1. Escribe la secuencia de mensajes de DNS que tienen lugar cuando A quiere resolver el nombre ``D.aulas.escet.urjc.es''. 2. Escribe la secuencia de mensajes de DNS que tienen lugar cuando A quiere resolver el nombre ``C.labos.escet.urjc.es''.

Pregunta 5 (Solucin)1. A quiere resolver D.aulas.escet.urjc.es:

1. A pregunta a R1 por D.aulas.escet.urjc.es 2. R1 contesta a A con la direccin IP de D.aulas.escet.urjc.es 2. A quiere resolver C.labos.escet.urjc.es: 1. A pregunta a R1 por C.labos.escet.urjc.es 2. R1 pregunta a R5 por C.labos.escet.urjc.es 3. R5 responde a R1 con la direccin IP de C.labos.escet.urjc.es 4. R1 constesta a A con la direccin IP de C.labos.escet.urjc.es

Pregunta 6 (2,5 puntos)En la secuencia de envo de segmentos TCP reflejada en la figura, en la que las lneas horizontales representan tics de reloj, se sabe que:

A desea enviar a B 800 bytes de datos. B no desea enviar datos a A. A usa un tamao fijo de datos de 200 bytes. A partir del tic 4, B siempre enviar un valor de 400 en el campo de tamao de la ventana. Tanto A como B slo transmiten segmentos coincidiendo con el tic de reloj. Los segmentos no dibujados tardarn en llegar al destino medio tic de reloj, y no se perdern. A tienen un plazo de retransmisin de segmentos de 5 tics de reloj. A enviar segmentos con datos siempre que pueda. B enviar un asentimiento cada vez que reciba un segmento con datos.

Completa la transmisin en la figura (incluyendo el cierre de conexin) a partir del tic 6.

Pregunta 6 (Solucin)

Examen de Redes 3er. curso, Ingeniera Tcnica en Informtica de Gestin y SistemasUniversidad Rey Juan Carlos 13 de Septiembre de 2001

Pregunta 1 (2,5 puntos)En una organizacin se usa una infraestructura de comunicaciones de red basada en una red Ethernet, usando protocolos de la familia TCP/IP. Toda la organizacin est servida por una nica red Ethernet. Sobre esta Ethernet fsica se definen varias subredes IP, cada una con numeracin de una clase C diferente. Para permitir la comunicacin entre mquinas pertenecientes a clases C diferentes, se utiliza un encaminador (router) conectado a la propia Ethernet, y capaz de encaminar entre dos clases C cualesquiera de las usadas en la empresa. Ese encaminador est configurado en todas las estaciones como encaminador por defecto, y adems enlaza la red de la organizacin con el resto de Internet mediante una lnea punto a punto. Para las siguientes preguntas, supngase (salvo que en la pregunta se den datos que indiquen lo contrario) que todas las mquinas acaban de encenderse, se usan por primera vez, y no han transmitido, hasta ahora, ningn paquete. Considrense los siguientes casos. Para cada uno de ellos, qu paquetes se podrn verse en la red de la organizacin? En cada caso, especificar, para cada paquete, qu direcciones de origen y destino, correspondientes a los protocolos Ethernet e IP, podrn encontrarse como cabeceras. 1. Una estacin quiere enviar un paquete UDP a otra estacin de la cul conoce slo su direccin IP, que pertenece a su misma clase C. 2. Misma situacin del apartado anterior, pero la mquina destino (de la cual se conoce tambin su direccin IP) es de otra clase C diferente. 3. Misma situacin de los apartados anteriores, pero la mquina destino (de la cual se conoce tambin su direccin IP) est en algn lugar de Internet, fuera de la red de la organizacin. 4. Una estacin quiere enviar un paquete UDP a otra estacin de la cul conoce slo su nombre DNS. Para ello, est configurada para usar un servidor de DNS que est en la red de la organizacin en su misma clase C. La mquina destino del paquete UDP resulta estar tambin en la misma clase C. 5. Misma situacin del apartado anterior, pero el servidor de DNS se encuentra en una clase C diferente a la estacin que enva el paquete UDP. La mquina destino de ese paquete, sin embargo, est en la misma clase C que la que lo enva.

Pregunta 1 (solucin)Para cada uno de los apartados del enunciado, los paquetes que veremos sern los siguientes. Llamaremos ORIG a la estacin que quiere enviar el paquete UDP, DEST a la que los tiene que recibir, ROUT al encaminador (router) y DNS al servidor de DNS. Usaremos la nomenclatura para referirnos a la direccin Ethernet de la estacin DEST, y direccin IP de la estacin ORIG, y DEST. para referirnos a la

para referirnos al nombre DNS de la estacin

1. Como es de la misma clase C que ,y es conocida para la estacin ORIG, esta tratar de enviarle directamente el paquete (sin utilizar el router, pues al tener direccin de la misma clase C supone que est en su misma subred). Sin embargo, no se lo podr enviar directamente, pues no conoce . Para obtenerla, enviar un paquete ARP, que responder DEST. A continuacin ya podr enviar el paquete UDP. Eth. destino Eth. origen IP destino IP origen Comentarios Peticin ARP, preguntando por Respuesta ARP, indicando Paquete UDP 2. En este caso, ORIG tratar de enviar el paquete UDP al router, ya que cree que DEST est en otra subred, por ser de una clase C diferente a . Para poder enviarlo al

router, ORIG necesitar conocer primero (ya conoce , lo tiene configurado como ruta por defecto), por lo que se vern dos paquetes ARP (peticin y respuesta). A continuacin, el router recibir el paquete UDP, ver que va dirigido a , pero no conocer , por lo que enviar de nuevo una peticin ARP, que le contestar DEST, y con eso ya podr reenviar el paquete UDP a DEST. Eth. destino Eth. origen IP destino IP origen Comentarios Peticin ARP, preguntando por Respuesta ARP, indicando Paquete UDP Peticin ARP, preguntando por Respuesta ARP, indicando Paquete UDP

3. La situacin ser igual que en apartado anterior, salvo que slo veremos en la red de la organizacin los tres primeros paquetes, ya que en este caso DEST est fuera de la organizacin. Eth. destino Eth. origen IP destino IP origen Comentarios Peticin ARP, preguntando por Respuesta ARP, indicando Paquete UDP 4. Para empezar, ORIG tiene que conocer consulta al servidor de DNS (conociendo . Como conoce , har una

). Para poder hacerlo, tendr que enviarle un

paquete (probablemente UDP), y para ello tendr que conocer previamente . Para esto ltimo veremos dos paquetes ARP (pregunta y respuesta). A continuacin al menos dos paquetes IP (peticin DNS y respuesta). En este momento, ORIG conoce , se da

cuenta de que est en su misma subred (misma clase C que ), por lo que tratar de enviar el paquete. Pero no podr hacerlo si enviar y recibir paquetes ARP para conocer . Cuando la conozca, enviar finalmente el paquete UDP. Eth. destino Eth. origen IP destino IP origen Comentarios Peticin ARP, preguntando por Respuesta ARP, indicando Pregunta Respuesta Peticin ARP, preguntando por Respuesta ARP, indicando Paquete UDP 5. Igual que el caso anterior, salvo que la consulta DNS ha de hacerse a travs del router. Por lo tanto, lo primero que har ORIG es consultar mediante ARP la direccin , y luego

enviar el paquete de consulta de DNS al router. Este ver que el destino IP es , as que har otra consulta ARP antes de enviar la peticin al servidor de DNS. Este responder a travs del router, que reenviar el paquete con la respuesta DNS a ORIG. Para terminar, ORIG pedir por ARP la direccin enviar el paquete UDP. (ya que ver que es de su misma clase C), y le

Eth. destino

Eth. origen IP destino IP origen -

Comentarios Peticin ARP, preguntando por Respuesta ARP, indicando Pregunta

-

-

Peticin ARP, preguntando por Respuesta ARP, indicando Pregunta Respuesta Respuesta

-

-

Peticin ARP, preguntando por Respuesta ARP, indicando Paquete UDP

Es importante darse cuenta de que las caches de ARP estarn siempre vacas antes de empezar a enviar mensajes, ya que se supone que las mquinas acaban de empezar a funcionar. La direccin es la direccin de radiado (broadcast) de Ethernet (ff:ff:ff:ff:ff:ff).

Pregunta 2 (1,5 puntos)La figura muestra una red en la que se utiliza un protocolo de encaminamiento del tipo de estado de enlace. Los cifras sobre los enlaces indican el valor de distancia entre nodos en un instante dado. 1. Indica la informacin que contendr el prximo paquete de estado de enlace que enviar el nodo B. A qu nodos llegar esta informacin? 2. Supongamos que ahora se cambia el protocolo de encaminamiento por uno de vector de distancias. Indica la informacin que enviar el nodo B. A qu nodos llegar esta informacin? 3. Atendiendo nicamente al nmero total de mensajes de informacin de encaminamiento que se generan en una ronda, explica razonadamente si para la red de la figura es mejor usar un algoritmo de encaminamiento de estado de enlace o de vector de distancias. 4. Atendiendo nicamente al tamao de los mensajes de informacin de encaminamiento que se generan en una ronda, explica razonadamente si para la red de la figura es mejor usar un algoritmo de encaminamiento de estado de enlace o de vector de distancias.

Pregunta 2 (solucin)1. La informacin fundamental que enva B son las distancias a sus nodos vecinos: Destino Distancia A D E 1 1 4

2. Esta informacin la enva B por inundacin, y termina llegando a todos los nodos de la red. 3. Al pasar a un protocolo de vector de distancias, la informacin fundamental que enva B son las distancias mnimas a todos los nodos desde l. No queda claro en el enunciado si el nuevo protocolo de encaminamiento parte de los valores conocidos del protocolo anterior, o parte de cero. Si parte de los valores anteriores, B enviar: sabe que hay una distancia de 2 hasta E (a travs de D) y de 2 hasta C (a travs de A): Si parte de cero, estimar una distancia de 4 hacia E e infinita hacia C. Destino Distancia A C D E 1 2 1 2

Si parte de cero, estimar una distancia de 4 hacia E e infinita hacia C: Destino Distancia A C D E 1 4 1

Esta informacin la enva B a sus vecinos (A, D y E) y por lo tanto slo llega a esos nodos. 4. Tanto en el caso general como en esta red en particular, un protocolo de estado del enlace genera ms mensajes, ya que cada uno que enva un nodo llega por inundacin a todos. En cambio, en un protocolo de vector de distancias cada mensahe que enva un nodo llega slo a sus vecinos. Por lo tanto es mejor usar un protocolo de vector de distancias. 5. Tanto en el caso general como en esta red en particular, en un protocolo de vector de distancias los mensajes llevan informacin sobre distancias de un nodo a todos los dems, mientras que en uno de estado del enlace los mensajes slo llevan las distancias de un nodo a sus vecinos. Por lo tanto es mejor usar un protocolo de estado del enlace.

Pregunta 3 (2,5 puntos)La figura muestra cuatro redes Ethernet interconectadas a travs de cinco encaminadores (routers). La mscara de subred en todas ellas es 255.255.255.0. Al lado de cada interfaz de comunicaciones aparece la direccin IP que tiene asignada. 1. Las tablas de R1, R2, R4 y R5 plantean problemas de conectividad, independientemente de la tabla de R3. Explica cules son, y cmo resolverlos. No pueden modificarse las tablas de A, B, C ni D. Se valorar efectuar el menor nmero de cambios necesarios en las tablas restantes. 2. Indica una tabla de R3 lo ms pequea posible, que permita mantener una conexin TCP entre A y D. No puede modificarse ninguna otra tabla. 3. Explica razonadamente si la siguiente trama puede aparecer en la red de la figura. En caso afirmativo, indica en qu subredes puede aparecer.

Eth. Destino

Eth. Origen

Protocolo ARP

Direccin IP 212.128.4.10?

FF:FF:FF:FF:FF:FF Dir.Eth. de A

4. Explica razonadamente si la siguiente trama puede aparecer en la red de la figura. En caso afirmativo, indica en qu subredes puede aparecer.

Eth. Destino

Eth. Origen

Protocolo Direccin IP Origen Direccin IP Destino IP 212.128.4.10 212.128.2.10

Dir.Eth. de R5 Dir.Eth. de R2

Pregunta 3 (solucin)1. Los problemas de conectividad que se plantean son: o A no puede comunicarse con C, pues los paquetes que le enve irn primero a R1 (segn la entrada por defecto de A), luego a R4 (segn la entrada para la red 212.128.3.0 de R1), luego otra vez a R1 (segn la entrada por defecto de R4), entrando en un ciclo entre R1 y R4 del que no salen nunca (los paquetes terminaran siendo descartados al llegar su TTL a cero). o B no puede comunicarse con C, pues los paquetes que le enve irn primero a R4 (segn la entrada por defecto de B), luego a R1 (segn la entrada por defecto de R4), luego otra vez a R4 (segn la entrada para la red 212.128.3.0 de R1), entrando en un ciclo entre R1 y R4 del que no salen nunca (los paquetes terminaran siendo descartados al llegar su TTL a cero). o C no puede comunicarse con B, pues los paquetes que le enve irn primero a R2 (segn la entrada por defecto de C), luego a R5 (segn la entrada para la red 212.128.2.0 de R2), luego otra vez a R2 (segn la entrada por defecto de R5), entrando en un ciclo entre R2 y R5 del que no salen nunca (los paquetes terminaran siendo descartados al llegar su TTL a cero).

o

D no puede comunicarse con B, pues los paquetes que le enve irn primero a R5 (segn la entrada por defecto de D), luego a R2 (segn la entrada por defecto de R5), luego otra vez a R5 (segn la entrada para la red 212.128.2.0 de R2), entrando en un ciclo entre R2 y R5 del que no salen nunca (los paquetes terminaran siendo descartados al llegar su TTL a cero).

Una posible solucin (hay ms) es eliminar la entrada para la red 212.128.3.0 de R1, y la entrada para la red 212.128.2.0 de R5. Ahora los paquetes que atraviesen esos encaminadores con destino esas redes seguirn la ruta por defecto, que no presenta problemas. 2. Para que A y D puedan mantener una conexin TCP es necesario que A pueda enviar datagramas a D, y que D pueda enviar datagramas a A. Para que se cumplan ambas cosas, es necesario que la tabla de R3 tenga al menos estas dos entradas no triviales (hay otras soluciones): 212.128.4.0 212.128.7.2 212.128.1.0 212.128.5.1 3. Dicha trama es una solicitud de ARP que enva la mquina A preguntado por la direccin Ethernet de D. Al estar D en una subred diferente a A, es imposible que dicha trama se genere en la red de la figura. 4. Dicha trama es un datagrama IP con origen en D y destino en B, contenido en una trama Ethernet con origen en R2 y destino R5. Segn las tablas de encaminamiento de la figura, cuando D enva un datagrama IP a B ir primero a R5, y luego a R2, que lo pasar de nuevo a R5. En ese momento se generar la trama por la que se pregunta, y es en la subred 212.128.3.0 en la nica en la que puede aparecer.

Pregunta 4 (2,5 puntos)El protocolo TCP est diseado para aceptar un establecimiento simultneo de la conexin, esto es, permite a dos aplicaciones que intentan a la vez establecer una conexin establecer una nica conexin. La secuencia de envo de segmentos TCP de la figura refleja este caso particular de establecimiento de la conexin. 1. Suponiendo que las dos aplicaciones se ejecutan en dos mquinas diferentes (A y B), pon un ejemplo de los puertos TCP involucrados en cada mquina. (0,5 puntos) 2. Completa la secuencia de envo de segmentos TCP reflejada en la figura, en la que las lneas horizontales representan tics de reloj, sabiendo que: (1,5 puntos) o A desea enviar a B 800 bytes de datos. o B no desea enviar datos a A. o A usa un tamao fijo de datos de 200 bytes. o B siempre enviar un valor de 600 en el campo de tamao de la ventana. o Tanto A como B slo transmiten segmentos coincidiendo con el tic de reloj. o De los paquetes que enva B se perdarn el 50% a partir del tic marcado como 1. Es decir, el primer paquete llega, el segundo no, el tercero llega, el cuarto no, etc. o El resto de los segmentos no dibujados tardarn en llegar al destino medio tic de reloj, y no se perdern. o A tienen un plazo de retransmisin de segmentos de 5 tics de reloj. o A enviar segmentos con datos siempre que pueda.

o B enviar un asentimiento cada vez que reciba un segmento con datos. 3. Explica brevemente el cierre de la conexin en TCP y los posibles problemas que pueden aparecer. (0,5 puntos)

Pregunta 4 (Solucin)1. Para que las dos mquinas establezcan una nica conexin tienen que usar los mismos puertos. Por ejemplo, A puede usar como puerto local el 7500 e intentar la conexin con el 8500 de B. B tendr que usar como puerto local el 8500 e intentar establecer la conexin con el 7500 de A. 2.

3. Cada mquina tiene que cerrar su lado de la conexin, enviando un segmento con el flag de FIN, segmento que tiene que ser asentido. Cuando slo uno de las dos mquinas (por ejemplo la mquina A) es la que enva datos, suele ser la que inicia primero el cierre de su lado de la conexin. Al recibir el otro lado (B) el segmento con el bit FIN, lo asiente y a su vez enva un segmento con el bit FIN. Al recibir B el asentimiento de su FIN da por cerrada la conexin y libera sus estructuras de datos. En cambio A despus de enviar ese asentimiento no puede dar por cerrada la conexin, pues si se perdiera

B le reenviara (pasado el plazo) el segmento con el FIN, y A tendra que asentirlo. De esta forma, A nunca est seguro de cundo puede liberar completamente la conexin, pues nunca sabe si sus asentimientos le llegan a B.


GSyC, Universidad Rey Juan Carlos

12 de Febrero de 2002Pregunta 1 (1,5 puntos)Indica razonadamente qu tipo de protocolo de acceso al medio utilizaras en los siguientes casos: 1. Un nivel fsico de interconexin realizado mediante un nico cable coaxial al que estn conectados 5 ordenadores. El cable admite un ancho de banda mximo de 10Mbps. En 4 de los ordenadores tenemos cmaras digitales que generan un flujo de datos constante de 2,1 Mbps cada uno. En el quinto tenemos un servidor que se encarga de comprimir y almacenar el vdeo generado por cada una de las cmaras. 2. Los mismos ordenadores anteriores pero ahora usando tarjetas inalmbricas que permiten seleccionar diferentes frecuencias. Las tarjetas pueden transmitir por 12 de esas frecuencias a la vez, pero nicamente 1 Mbps por cada frecuencia. En recepcin estas tarjetas pueden recibir en todas las frecuencias simultneamente. 3. Los mismos ordenadores anteriores pero ahora conectados mediante tarjetas inalmbricas de 10 Mbps que usan una frecuencia comn para transmisin y recepcin. 4. Los mismos ordenadores anteriores, conectados con el cable del primer apartado, pero ahora trasladando la compresin de vdeo a los ordenadores que tienen las cmaras. El software de compresin genera grabaciones de vdeo de 1 MByte de tamao que corresponden a secuencias de entre 20 y 40 segundos. Cada vez que se genera una de estas secuencias se enva al servidor para su almacenamiento. 5. La misma configuracin del apartado anterior (compresin en las mquinas con las cmaras) usando las tarjetas inalmbricas de 10 Mbps que usan una frecuencia comn para transmisin y recepcin.

Pregunta 1 (solucin)1. El trfico es constante y elevado luego ser conveniente que repartir el medio de transmisin de forma esttica mediante divisin en el tiempo (TDM) 2. La situacin es idntica pero ahora el medio de transmisin se puede repartir estticamente por frecuencias (FDM) asignando 3 bandas a cada ordenador con cmara. 3. La situacin es idntica a la del primer apartado, asignacin esttica por divisin en el tiempo ser lo ms razonable. 4. En esta situacin el trfico no es constante y se producirn ``rfagas'' de 1Mbyte cada entre 20 y 40 segundos. Un mecanismo de asignacin dinmica ser lo ms eficiente, por ejemplo CSMA/CD. 5. Misma situacin del apartado anterior

Pregunta 2 (1,5 puntos)

Los encaminadores (routers) que aparecen en la figura (A, B, C y D) utilizan un protocolo de encaminamiento basado en vectores de distancias. Al lado de cada enlace aparece un nmero que indica la distancia. Dadas las siguientes suposiciones:

Inicialmente todos los nodos conocen la distancia a sus vecinos. Cada segundo los encaminadores envan mensajes del protocolo de encaminamiento.

1. Indica cul es la tabla de encaminamiento que almacena inicialmente el nodo E 2. Indica el origen y el contenido de los mensajes que recibir E cuando haya transcurrido un segundo. 3. Indica el contenido del mensaje que enva E en el segundo 2. 4. Despus de ese instante, E aprender una ruta ms corta para llegar a B. Indica qu ruta, en qu segundo y de qu forma la aprender.

Pregunta 2 (solucin)1. El enunciado dice que todos los nodos conocen la distancia a sus vecinos, por lo que la tabla de E en el instante inicial es la siguiente: Distancia Enlace A B C D E --B C ---

2. Al transcurrir un segundo E recibe los vectores de distancias de sus vecinos, B y C: El procedente de C: Distancia A B C --

D E El procedente de B: Distancia A B C D E 4. E actualiza su tabla tras recibir en el segundo 1 las tablas de B y C. A continuacin se muestra cmo queda la tabla de E y el mensaje que enva E en el segundo 2: Distancia Enlace A B C D E -Distancia A B C D E -6. Tras el segundo 1, C recibe el mensaje de A, aprendiendo una ruta a B con coste 3, a travs de A. Tras el segundo 2, E recibir un mensaje de C, aprendiendo as una ruta de coste 6 a travs de C, que es menos costosa que la que tiene hasta ese momento. C B C C ---

Pregunta 3 (3 puntos)La figura muestra la red interna de una organizacin que permite la interconexin entre sus mquinas as como que stas accedan a Internet. Dicha red interna se compone de cuatro subredes Ethernet interconectadas a travs de cuatro encaminadores (routers). Uno de ellos, R1, es el que proporciona el acceso a Internet a toda la organizacin, a travs de una lnea punto a punto con R5. La mscara en todas las subredes es 255.255.255.0. Al lado de cada interfaz de comunicaciones aparece la direccin IP que tiene asignada.

1. Dadas las tablas de la figura, indicar si presentan problemas para el encaminamiento entre A, B, C y D, y en ese caso resolverlos retocando las tablas de R1, R2, R3 y R4, Se valorar efectuar el menor nmero de cambios posible a las tablas dadas. 2. El encaminador R1 est muy congestionado pues hay mucho trfico de entrada/salida de/a Internet. Por ello, sufre frecuentes cadas que lo dejan fuera de servicio durante algunos minutos. Dada esta situacin, las tablas de encaminamiento mostradas en la figura presentan un inconveniente. Indica cul es, y cmo solucionarlo (cambiando las tablas que creas conveniente). Se valorar efectuar el menor nmero de cambios posible a las tablas de encaminamiento. 3. Un usuario en la mquina A introduce en su navegador la siguiente URL: http://200.0.2.10/index.html Dibuja la trama Ethernet que contiene la peticin de HTTP (versin 1.0), tal y como le llega al encaminador R1. Detalla el contenido de los campos ms relevantes de todos los protocolos contenidos en la trama. Asigna las direcciones Ethernet que necesites. 4. La pgina pedida en el apartado anterior no existe en ese servidor HTTP. Supongamos que casi inmediatamente despus de hacerse la peticin HTTP del apartado anterior, la respuesta HTTP que va hacia A llega al encaminador R2. Dibuja todas las tramas Ethernet que se generan en la red de la figura desde ese momento hasta que dicha respuesta llega a la mquina A. Detalla el contenido de los campos ms relevantes de todos los protocolos contenidos en las tramas. Asigna las direcciones Ethernet que necesites.

Pregunta 3 (solucin)1. Las mquinas A, B y C no pueden comunicarse con D, pues al alcanzar los datagramas el encaminador R3 entran en un ciclo formado por R3-R1-R2-R3. Una solucin (hay otras posibles) es aadir a la tabla de R3 una entrada especfica para la red 200.0.4.0: R3 200.0.4.0 200.0.3.2 2. El problema que se produce es que mientras R1 est cado, la mayora de las mquinas de la organizacin no pueden comunicarse internamente, pues el trfico pasa por R1. Tambin se ha dado por correcta la interpretacin del enunciado que lleva a pensar que el problema consiste en descargar de trfico innecesario a R1. Ambas interpretaciones llevan a las mismas tablas de encaminamiento. Al realizar los cambios a las tablas hay que tener cuidado de no eliminar la posibilidad de acceso a Internet de las mquinas de la organizacin (por supuesto, para cuando R1 est

activo). Las siguientes tablas cambian la ruta por defecto de A y C, y retocan la tabla de R3 (hay otras soluciones): A 200.0.1.0 0.0.0.0 0.0.0.0 200.0.1.2 C 200.0.3.0 0.0.0.0 0.0.0.0 200.0.3.3 R3 200.0.2.0 200.0.3.0 0.0.0.0 0.0.0.0

200.0.1.0 200.0.2.3 200.0.4.0 200.0.3.2 0.0.0.0 200.0.3.1 3. Sean:o o o

Direccin Ethernet de A: aa:aa:aa:aa:aa:aa Direccin Ethernet de R1 (tarjeta conectada a la subred 200.0.1.0):a1:a1:a1:a1:a1:a1

Puerto que utiliza A en la conexin TCP para la peticin y respuesta de HTTP: 1025

Indicando en las cabeceras slo los campos relevantes:

Eth. Destino a1:...:a1

Eth. Origen aa:...:aa Prot.

IP Origen

IP Destino Prot.

Puerto Pto. Or. Des. Datos TCP GET /index.html HTTP/1.0\r\n\r\n

IP 200.0.1.10 200.0.2.10 TCP 1025 80

CRC

Mensaje HTTP Segmento TCP Datagrama IP Trama Ethernet 4. Hay que tener en cuenta que la respuesta de HTTP viene a travs de la misma conexin TCP (entre A y B) que se abri al hacer la peticin. Por ello A y B han intercambiado ya varios segmentos (apertura de conexin, peticin HTTP y asentimientos), con lo que B ya ha mandado segmentos a A (a travs de la ruta B-R2-A), y por lo tanto en el instante en que la

respuesta de HTTP llega a R2, R2 ya conoce la direccin Ethernet de A. As que no se generan tramas de ARP, sino directamente la trama que contiene la respuesta HTTP: Sean:o o o

Direccin Ethernet de A: aa:aa:aa:aa:aa:aa Direccin Ethernet de R2 (tarjeta conectada a la subred 200.0.1.0):a2:a2:a2:a2:a2:a2

Puerto que utiliza A en la conexin TCP para la peticin y respuesta de HTTP: 1025

Hay que tener en cuenta que en el mensaje HTTP podran venir varias cabeceras, e incluso un cuerpo con una pequea pgina HTML indicando el error. Indicando en las cabeceras slo los campos relevantes:

Eth. Destino aa:...:aa

Eth. Origen a2:...:a2 Prot.

IP Origen

IP Destino Prot.

Puerto Or.

Pto. Des. Datos TCP HTTP/1.0 404 Not Found\\r\n\r\n

IP 200.0.2.10 200.0.1.10 TCP

80

1025

CRC

Mensaje HTTP Segmento TCP Datagrama IP Trama Ethernet

Pregunta 4 (3 puntos)La mquina A quiere solicitar de B la pgina HTML /index.html usando la versin 1.0 del protocolo HTTP. El contenido de esa pgina en el servidor web de la mquina es: examen. Dicho servidor web usar la versin 1.0 del protocolo para contestar. Ninguna de las mquinas incluir cabeceras en sus mensajes HTTP. Completa la secuencia de envo de segmentos TCP reflejada en la figura, incluyendo el cierre de la conexin, en la que las lneas horizontales representan tics de reloj, sabiendo que:

Las mquinas enviarn asentimientos cada vez que reciban un segmento con datos. Las mquinas enviarn datos siempre que puedan. Los segmentos de A a B tardarn en llegar medio tic de reloj y no se perdern. Los segmentos de B a A tardarn en llegar 2,5 tics de reloj y no se perdern. Tanto A como B usan un tamao fijo de datos de 10 bytes. Tanto A como B no modifican nunca el tamao de ventana de control de flujo. Tanto A como B slo transmiten segmentos coincidiendo con el tic de reloj. Tanto A como B tienen un plazo de retransmisin de segmentos de 5 tics de reloj. Tanto A como B enviarn segmentos con datos siempre que puedan.

Pregunta 4 (solucin)


GSyC, Universidad Rey Juan Carlos

13 de Septiembre de 2002Pregunta 1 (2 puntos)Responde a 2 de las 4 cuestiones siguientes, a tu eleccin. Si hubiera ms de 2 cuestiones respondidas, slo se evaluarn las 2 primeras. 1. Los protocolos de retransmisin como el de parada y espera o el de ventanas pueden utilizarse, adems de para recuperarse frente a tramas perdidas y/o duplicadas, para realizar control de flujo. Cuando la aplicacin del receptor no consume los datos recibidos suficientemente rpido, el receptor puede retrasar el envo de ACKs al emisor para que ste no siga enviando nuevos mensajes. Sin embargo no es una buena idea realizar as el control de flujo. Por eso protocolos como TCP utilizan el anuncio de ventanas al emisor para controlar el flujo, y no retrasan el envo de ACK's para realizar control de flujo. Por qu?. (1 punto) 2. Utilizando repetidores se podra extender la lontitud de una red Ethernet tanto como se quisiera sin que la seal se atenuase. Sin embargo esta longitud est acotada en el estndar a 2'5 km. Por qu? (1 punto) 3. Los ordenadores porttiles se suelen utilizar sin conexin a la red elctrica, pero las bateras se gastan muy deprisa. Por eso la empresa HAL est diseando unas tarjetas de red Ethernet especiales para reducir el consumo. Han pensado que cuando una tarjeta est transmitiendo una trama, no es necesario mantener activo el hardware de deteccin de colisiones durante todo el tiempo que dura la transmisin. Tienen razn? En caso afirmativo, indica cundo pueden dejar de detectar colisiones y por qu. En caso negativo, explica por qu. (1 punto) 4. Una empresa de automviles quiere instalar una red de rea local en sus coches de gama alta. Esta red conectar entre s los ordenadores que se utilizan para controlar las diversas funciones del coche, como los frenos ABS, el Airbag, el ordenador de abordo, el DVD, el climatizador, etc. Varios de estos ordenadores precisan tener acotado el tiempo mximo que tardan en enviar un mensaje a travs de la red, ya que tienen que realizar su funcin en un plazo determinado.

Indica qu mecanismos de control de acceso al medio en el nivel de enlace podran utilizar y cules no, para satisfacer los requisitos de la red antes descrita. (1 punto)

Solucin Pregunta 11. Porque cuando el emisor no recibe el ACK de un mensaje no puede distinguir entre los dos siguientes casos: o el receptor lo est retrasando para realizar control de flujo o el mensaje no ha llegado al receptor Por ello tiene que dejar de enviar nuevos mensajes (por si estuviese en el caso a), pero adems, tiene que reenviar el mensaje no asentido (por si estuviese en el caso b). Si lo que ocurri es que el mensaje s lleg realmente al receptor, se estara ocupando el canal innecesariamente con mensajes duplicados. 2. El protocolo de control de acceso al medio de Ethernet (CSMA/CD) requiere que la estacin transmisora est comprobando si hay colisin mientras est transmitiendo una trama. Hasta que no ha pasado el tiempo de reaccin, puede ocurrir que otra estacin se ponga a transmitir y provoque una colisin. Por ello no se pueden enviar tramas cuyo tiempo de transmisin sea menor al tiempo de reaccin. Dado que el tiempo de reaccin es mayor cuanto mayor es la longitud del cable, el tamao mnimo de una trama se incrementa si se incrementa la distancia mxima entre dos estaciones. Cuando las estaciones enven pocos bytes, se estar ocupando el canal con una trama mnima que lleve bits de relleno, reducindose por tanto la ocupacin del canal. Adems, cuanta mayor distancia hay entre dos estaciones, mayor tiempo tarda en propagarse la seal por el cable. Por lo tanto, al aumentar la distancia mxima entre dos estaciones se incrementara la probabilidad de que dos estaciones que transmiten en el mismo intervalo de tiempo provoquen colisin al no detectar (carrier sense) la una la transmisin de la otra por tardar ms en llegar la seal. 3. Cuando la estacin transmisora ha enviado un nmero de bits igual a la trama mnima, ha pasado tiempo suficiente (tiempo de reaccin) para que: o la seal haya llegado a cualquier estacin, por lejana que se encuentre y, o si se ha producido colisin, la estacin transmisora se haya enterado de ello Por eso a partir de ese momento no es necesario seguir detectando colisiones ya que no se pueden haber producido (las habra detectado ya) y no se van a producir nuevas (las estaciones que quieran transmitir vern el canal ocupado). 4. No se pueden utilizar aquellos protocolos que no garanticen que tras un periodo de tiempo fijo la estacin transmisora tendr la oportunidad de enviar su trama. Por ello los protocolos de asignacin estticos se pueden utilizar, ya que tanto TDM como FDM garantizan un acceso al medio despus de un plazo fijo de tiempo.

Los protocolos de asignacin dinmica del canal por contienda no pueden utilizarse ya que las colisiones hacen impredecible el momento en el que se podr transmitir. Los de reserva s podran utilizarse.

Pregunta 2 (3,5 puntos)La figura muestra la red interna de una organizacin que permite la interconexin entre sus mquinas as como que stas accedan a Internet. Dicha red interna se compone de 4 subredes Ethernet interconectadas a travs de cuatro encaminadores (routers). Uno de ellos, R1, es el que proporciona el acceso a Internet a toda la organizacin, a travs de una lnea punto a punto con R5. La mscara en todas las subredes es 255.255.255.0. Al lado de cada interfaz de comunicaciones aparece la direccin IP que tiene asignada. 1. Explica razonadamente si las tablas de encaminamiento de la figura impiden la conectividad con Internet de A, B, C D. 2. Explica razonadamente si las tablas de encaminamiento de la figura impiden alguna comunicacin entre las mquinas A, B, C, D. 3. Teniendo en cuenta las tablas de encaminamiento de la figura y el comportamiento correcto de los protocolos ARP e IP, indica si cada una de las siguientes tramas puede aparecer en la red de la figura. En caso afirmativo, indica en qu subredes puede aparecer. 1. Eth. Destino 3. Eth. Destino 5. Eth. Destino 7. Eth. Destino 9. Eth. Destino 11. Eth. Destino 13. Eth. Destino Eth. Origen Protocolo IP Origen IP IP Destino 00:20:E0:00:03:01 00:20:E0:00:03:03 200.0.4.10 212.128.9.9 Eth. Origen Protocolo IP Origen IP IP Destino 00:20:E0:00:03:01 00:20:E0:00:03:02 200.0.4.10 212.128.9.9 Eth. Origen Protocolo IP Origen IP Destino IP 200.0.3.2 200.0.3.1 00:20:E0:00:03:01 00:20:E0:00:03:02 Eth. Origen Protocolo Solicitud/Respuesta ARP Solicitud IP? 200.0.4.10 FF:FF:FF:FF:FF:FF 00:20:E0:00:09:09 Eth. Origen Protocolo Solicitud/Respuesta ARP Respuesta Eth. Pedida 00:20:E0:00:04:10 00:20:E0:00:04:03 00:20:E0:00:04:10 Eth. Origen Protocolo Solicitud/Respuesta ARP Solicitud IP? 200.0.3.3 00:20:E0:00:04:03 00:20:E0:00:04:10 Eth. Origen Protocolo Solicitud/Respuesta ARP Solicitud IP? 200.0.4.3 00:20:E0:00:04:03 00:20:E0:00:04:10

4. En la mquina E existe un servidor de HTTP en el puerto 80. La mquina C quiere pedir la pgina /index.html de dicho servidor usando HTTP 1.0. Para ello C compone un segmento TCP que incluye toda la peticin HTTP, y lo encapsula en un datagrama IP con TTL de valor 10. Indica el contenido de todos los campos relevantes de la trama Ethernet que contiene a esa peticin HTTP cuando el TTL del datagrama IP tiene valor 8.

Solucin Pregunta 2

1. Todas las mquinas pueden enviar paquetes a Internet. En cambio, la tabla de R1 hace que ni A ni D puedan recibir paquetes de Internet. Asi, la entrada por defecto de R1 hace que paquetes recibidos desde Internet con destino A D pasen de nuevo a R5, formando un ciclo. De esta forma, ni A ni D tienen conectividad con Internet. 2. A no puede comunicarse con D, pues los datagramas siguen la ruta R2-R3-R1-R5R1-...formndose un ciclo. B no puede comunicarse con D, pues los datagramas siguen la ruta R2-R3-R1-R5R1-...formndose un ciclo. C no puede comunicarse con A, pues los datagramas siguen la ruta R4-R3-R1-R5R1-...formndose un ciclo. D no puede comunicarse con A, pues los datagramas siguen la ruta R4-R3-R1-R5R1-...formndose un ciclo.

o o o o

3. No puede aparecer, pues las tramas de solicitud de ARP llevan como direccin Ethernet destino la direccin de broadcast FF:FF:FF:FF:FF:FF 2. No puede aparecer, pues las tramas de solicitud de ARP llevan como direccin Ethernet destino la direccin de broadcast FF:FF:FF:FF:FF:FF 3. Es una respuesta de ARP en la que la mquina D enva su direccin Ethernet a R4. Aparecer en la red 200.0.4.0. 4. No puede aparecer, pues la solicitud de ARP la hace E preguntando por la direccin Ethernet de D, y ambas mquinas estn en distintas subredes. 5. Es un datagrama IP con origen R4 y destino R1, encapsulado en una trama Ethernet con origen R4 y destino R1. Si R4 desea enviar un datagrama a R1 esta sera la trama que enviara, por lo que es una trama correcta que aparecer en la red 200.0.3.0. Aunque R4 y R3 sean encaminadores, pueden generar tambin datagramas IP: por ejemplo, conteniendo un mensaje de ICMP. Ntese que la tabla de R4 no impide este camino, pues el datagrama va destinado a R1, con lo que s sigue la ruta directa por la red citada. 6. No puede aparecer, pues aunque conteniene un datagrama IP con origen D y destino E, va encapsulado en una trama Ethernet con origen R4 y destino R1, la tabla de encaminamiento de R4 indica que dicho datagrama no viajara por esta ruta. 7. Es un datagrama IP con origen D y destino E, encapsulado en una trama Ethern

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