Redes - ITI Sistemas, ITI Gestión e I. Informática Examen Final – 17

Redes - I.T.I. Sistemas, I.T.I. Gestión e I. Informática
Examen Final – 17/02/05
PROBLEMAS
Nombre y apellidos:
DNI:
Grupo: Sistemas ‰ Gestión ‰
Superior ‰
1) (3 puntos) Dada una topología de red como la de la figura, se dispone de
una dirección IP de red de clase C 192.168.1.0 para todas las subredes, y de
una dirección IP 200.32.16.12/24 (gateway 200.32.16.1) asignada por el
proveedor de servicios de acceso a Internet.
a) (1,25 puntos) Asigne una dirección de subred a cada una de las
subredes que se ajuste lo máximo posible al número real de equipos en
cada una de ellas. Asimismo, determine la dirección IP y la máscara de
red para todas las interfaces conectadas que aparecen en la figura.
Ninguna dirección debe coincidir con la dirección de red global o la
dirección de broadcast de toda la red.
Subred1:
Subred2:
Subred3:
Subred4:
Subred5:
Subred6:
Subred7:
192.168.1.001|00000, es decir, 192.168.1.32/27
192.168.1.0001|0000, es decir, 192.168.1.16/28
192.168.1.01|000000, es decir, 192.168.1.64/26
192.168.1.10|000000, es decir, 192.168.1.128/26
192.168.1.000001|00, es decir, 192.168.1.4/30
192.168.1.000010|00, es decir, 192.168.1.8/30
192.168.1.000011|00, es decir, 192.168.1.12/30
R1(tr0):
PC1(eth0):
PC2(eth0):
…
192.168.1.33/27 (255.255.255.224)
192.168.1.34/27 (255.255.255.224)
192.168.1.35/27 (255.255.255.224)
R1(eth0):
SF(eth0):
PC3(eth0):
PC4(eth0):
…
192.168.1.17/28 (255.255.255.240)
192.168.1.18/28 (255.255.255.240)
192.168.1.19/28 (255.255.255.240)
192.168.1.20/28 (255.255.255.240)
R2(eth2):
PC5(eth0):
PC6(eth0):
…
192.168.1.65/26 (255.255.255.192)
192.168.1.66/26 (255.255.255.192)
192.168.1.67/26 (255.255.255.192)
R2(eth0):
Laptop1(eth0):
…
192.168.1.129/26 (255.255.255.192)
192.168.1.130/26 (255.255.255.192)
R3(eth0):
SW(eth0):
192.168.1.5/30 (255.255.255.252)
192.168.1.6/30 (255.255.255.252)
R1(eth1):
R2(eth1):
192.168.1.9/30 (255.255.255.252)
192.168.1.10/30 (255.255.255.252)
R2(eth3):
R3(eth1):
192.169.1.13/30 (255.255.255.252)
192.169.1.14/30 (255.255.255.252)
b) (0,5 puntos) Dado un algoritmo de encaminamiento estático, construya
la tabla de encaminamiento de los routers R1, R2 y R3, con el siguiente
formato:
Equipo Destino
Gateway
Máscara Interfaz
Subred * = directamente Máscara ethX/pppX
RX
Subred
IP del Router Máscara ethX/pppX
default
IP del Router
0.0.0.0 ethX/pppX
Equipo
R1
R2
R3
Destino
192.168.1.32
192.168.1.16
192.168.1.8
default
192.168.1.128
192.168.1.8
192.168.1.64
192.168.1.12
192.168.1.32
192.168.1.16
default
192.168.1.4
192.168.1.12
192.168.1.32
192.168.1.16
192.168.1.64
192.168.1.128
192.168.1.8
200.32.16.0
default
Gateway
*
*
*
192.168.1.10
*
*
*
*
192.168.1.9
192.168.1.9
192.168.1.14
*
*
192.168.1.13
192.168.1.13
192.168.1.13
192.168.1.13
192.168.1.13
*
200.32.16.1
Máscara
255.255.255.224
255.255.255.240
255.255.255.252
0.0.0.0
255.255.255.192
255.255.255.252
255.255.255.192
255.255.255.252
255.255.255.224
255.255.255.240
0.0.0.0
255.255.255.252
255.255.255.252
255.255.255.224
255.255.255.240
255.255.255.192
255.255.255.192
255.255.255.252
255.255.255.0
0.0.0.0
Interfaz
tk0
eth0
eth1
eth1
eth0
eth1
eth2
eth3
eth1
eth1
eth3
eth0
eth1
eth1
eth1
eth1
eth1
eth1
ppp0
ppp0
c) (0,75 puntos) Si las tablas ARP de todos los dispositivos se encuentran
inicialmente vacías, detalle la secuencia de paquetes ARP e IP
necesarios para hacer llegar un paquete UDP desde el PC3 hasta el
PC5, con el siguiente formato:
MAC
MAC
Tipo*
Origen
Destino
Campos Trama Ethernet
IP
Origen
MAC
IP
MAC
Origen**
Destino
Destino**
Campos paquete IP/ARP
(*) Protocolo del paquete que viaja en el campo de datos de la trama.
(**) Nótese que los campos MAC Origen y MAC Destino sólo aparecen
en los paquetes ARP.
MAC
MAC
Tipo
Origen
Destino
Campos Trama Ethernet
PC3:E0
BCAST
ARP
R1:E0
PC3:E0
ARP
PC3:E0
R1:E0
IP
R1:E1
BCAST
ARP
R2:E1
R1:E1
ARP
R1:E1
R2:E1
IP
R2:E2
BCAST
ARP
PC5:E0
R2:E2
ARP
R2:E2
PC5:E0
IP
IP
Origen
.19
.17
.19
.9
.10
.19
.65
.66
.19
MAC
IP
Origen
Destino
Campos paquete IP/ARP
PC3:E0
.17
R1:E0
.19
.66
R1:E1
.10
R2:E1
.9
.66
R2:E2
.66
PC5:E0
.65
.66
MAC
Destino
0:0
PC3:E0
0:0
R1:E1
0:0
R2:E2
-
¿Por qué se incluye la dirección MAC de origen dentro del paquete
ARP? ¿De qué forma sería posible controlar la duplicidad de direcciones
IP mediante el protocolo ARP?
La dirección MAC de origen se incluye en el paquete ARP porque es
necesaria para componer el paquete ARP de respuesta. Además, el
paquete ARP se procesa en el nivel de red que no tiene por qué tener
acceso a la cabecera de la trama Ethernet. Para controlar la duplicidad
de direcciones IP basta con que cada host emita un paquete ARP al
arrancar con su dirección IP de forma que si alguien responde significa
que hay otra máquina con la misma dirección IP.
MAC
MAC
Tipo
Origen
Destino
Campos Trama Ethernet
PC:E0
BCAST
ARP
IP
Origen
PC.IP
MAC
IP
Origen
Destino
Campos paquete IP/ARP
PC:E0
PC.IP
MAC
Destino
0:0
d) (0,25 puntos) Detalle la secuencia de paquetes ICMP necesarios
cuando el PC3 ejecuta el comando ping IP_Servidor_Web, si el campo
TTL del cualquier paquete IP generado tiene un valor inicial de 2, y
considerando que la caché ARP de cada interface contiene todas las
correspondencias IP-MAC requeridas, con el siguiente formato:
MAC
MAC
Tipo
Origen
Destino
Campos Trama Ethernet
IP
Origen
IP
TTL
Tipo ICMP
Destino
Campos paquete IP/ICMP
MAC
MAC
Tipo
Origen
Destino
Campos Trama Ethernet
PC3:E0
R1:E0
IP
R1:E1
R2:E1
IP
R2:E3
R3:E1
IP
R3:E1
R2:E3
IP
R2:E1
R1:E1
IP
R1:E1
PC3:E0
IP
IP
Origen
IP
TTL
Tipo ICMP
Destino
Campos paquete IP/ICMP
.6
2
Echo Request
.6
1
Echo Request
.6
0
Echo Request
.19
2
Time Exceeded
.19
1
Time Exceeded
.19
0
Time Exceeded
.19
.19
.19
.14
.14
.14
e) (0,25 puntos) El router R3 debe configurarse para permitir el acceso
desde cualquier dirección IP de Internet al Servidor Web mediante el
protocolo HTTP (puerto 80, conexiones TCP), y al Servidor de Ficheros
mediante el protocolo FTP (puerto 21, conexiones TCP y paquetes
UDP). Construya la tabla NAT correspondiente, con el siguiente formato:
IP
Privada
Puerto
Privado
IP
Externa
IP
Puerto
IP
Puerto
Externo
Protocolo
Puerto TCP/UDP
IP
Privada
Puerto
Privado
IP
Externa
Puerto
Externo
Protocolo
192.168.1.6
192.168.1.18
192.168.1.18
80
21
21
200.32.16.12
200.32.16.12
200.32.16.12
80
21
21
TCP
TCP
UDP
Notas: en los apartados c) y d) utilice la siguiente nomenclatura para las
direcciones MAC de los routers RX:[EX/TRX] y los PCs PCX:[EX/TRX]. Por
ejemplo: R1:TR0, R1:E0, PC1:TR0, PC3:E0, etc.
2) (2,5 puntos) Dada una red Token Ring a 10 Mbps con 20 hosts conectados,
un host H1 desea transferir un fichero de 2,5 MBytes a otro host H2. La longitud
del anillo es de 2 Km, la velocidad de propagación es de 2·108 m/s, los 20 hosts
se encuentran distribuidos uniformemente a lo largo del anillo, cada host
introduce un retardo de 50 bits, y el tiempo máximo de retención del token es
de 10 ms. Calcule el tiempo transcurrido desde que H1 transmite el primer bit
del fichero hasta que H1 drena el último bit del fichero, con tramas de 1000 bits
y un token de 100 bits en ausencia de cualquier otro tipo de tráfico, y sin tener
en cuenta la sobrecarga introducida por el protocolo de nivel de enlace.
Notas: Inicialmente el host H1 posee el token.
Solución 1 (MByte igual a 106 Bytes):
Número de tramas a transmitir: 20 Mbits / 1000 bits = 20000 tramas.
tframe = 1000 / 10·106 = 100 µs
tprop = 2000 / 2·108 = 10 µs
Cada token da derecho a H1 a transmitir 10 ms / 100 µs = 100 tramas.
Por tanto, teniendo en cuenta que H1 posee el token inicialmente, H1
deberá recuperar el token (20000 / 100) - 1 = 199 veces.
De donde:
Ttotal
= (100 x tframe + ttoken + tprop + 20 x tdelay) x 199 +
+ (100 x tframe + tprop + 19 x tdelay) =
= (100 x 100 + 10 + 10 + 20 x 50) x 199 +
+ (100 x 100 + 10 + 19 x 50) =
= 2192980 + 100960 = 2293940 µs
Solución 2 (MByte igual a 220 Bytes):
Número de tramas a transmitir: 2,5 MBytes / 1000 bits = 20971 tramas
de 1000 bits mas una trama de 520 bits.
Cada token da derecho a H1 a transmitir 10 ms / 100 µs = 100 tramas.
Por tanto, teniendo en cuenta que H1 posee el token inicialmente, H1
deberá recuperar el token (⎡20971 / 100⎤) - 1 = 209 veces.
De donde:
Ttotal
= (100 x tframe + ttoken + tprop + 20 x tdelay) x 209 +
+ (71 x tframe(1000 bits) + 1 x tframe(520 bits) + tprop + 19 x tdelay) =
= (100 x 100 + 10 + 10 + 20 x 50) x 209 +
+ (71 x 100 + 1 x 520 / 10·106 + 10 + 19 x 50) =
= 2303180 + 8112 = 2311292 µs
3) (2,5 puntos) Dos máquinas A y B se comunican sobre un enlace full-dúplex
mediante un protocolo de nivel de enlace derivado de HDLC del tipo BA 3
(repertorio básico + rechazo selectivo con SREJ + numeración módulo 8), con
las siguientes órdenes: SABM, DISC, I, RR, RNR; y respuestas: UA, DM,
FRMR, I, RR, RNR. El tiempo de transmisión es de 2 ms para cada trama de
información y de 1 ms para el resto. El tiempo de propagación es de 2 ms. El
tiempo de procesamiento puede despreciarse. El contenido de cada trama
debe especificarse mediante la siguiente nomenclatura: [DIRECCIÓN,
COMANDO/RESPUESTAS, N(S), N(R), P/F]. Si algún campo no es aplicable,
sustitúyalo por un asterisco.
a) Dibuje un esquema detallado indicando las tramas que intercambian A y
B si en t0 A inicia la transmisión de la trama de establecimiento de
conexión.
b) Dibuje un esquema detallado indicando las tramas que intercambian A y
B, suponiendo que en t8 A comienza a transmitir 5 tramas de datos, que
la segunda trama de datos que envía A se pierde, que en t9 B comienza
a transmitir 2 tramas de datos, y que la segunda trama de datos que
envía B llega a A errónea, hasta que todas las tramas de de información
son confirmadas.
Notas: Describa brevemente el significado de cada una de las instrucciones y
respuestas que utilice. El bit P se activará sólo en las tramas de información
cuando la estación no pueda enviar más tramas de información. La
confirmación de tramas se realizará mediante piggybacking, es decir, sólo se
enviarán tramas RR como respuesta a un ciclo P/F cuando la estación no
pueda enviar más tramas de información.