Teoría de las comunicaciones Circuitos virtuales

Capa de red
Teoría de las comunicaciones - FCEN, UBA
Teoría de las comunicaciones
Práctica 3: Capa de red
Notas preliminares
Temas:
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
2do cuatrimestre 2012
Capa de red
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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
Tabla de Forwarding
Dirección IP
Dirección MAC
Interface
Red
Próximo Salto
135.46.60.78
00:D0:B7:6C:F6:17
Interface0
135.46.56.0/22
Interface0
135.46.56.16
00:12:3F:ED:3F:2C
Interface1
135.46.60.0/22
Interface1
135.46.56.55
00:03:FF:5B:F1:C8
Interface1
192.53.40.0/23
135.46.60.50
135.46.59.5
00:60:08:C0:E3:38
Interface1
192.53.40.0/24
135.46.60.100
135.46.57.14
00:10:4B:C6:F6:92
Interface1
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
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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
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Capa de red
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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.
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Capa de red
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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 Ni y Nj arbitrarios, para todo tiempo tk ?
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.
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Capa de red
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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
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