Ejercicios TCP/IP - Redes de Computadores

Redes de Computadores - Problemas y cuestiones
Cuestiones: ARP y direcciones IP
1. Convierte la dirección IP cuya representación hexadecimal es C22F1582 a notación
decimal con puntos.
2. Interpreta las direcciones IP siguientes, indicando si son correctas u erróneas e
indicando si denotan un host, una red o corresponden a direcciones especiales.
158.42.0.0
158.42.53.0
192.1.1.128/25
254.2.3.7
158.42.181.255/23
134.42.1.13
158.42.180.0
224.215.243.231
80.3.4.9
10.0.0.7/30
158.0.0.0
192.0.0.1
255.255.255.0
80.250.255.255
127.12.0.7
192.0.0.0
255.255.255.255
80.255.255.255
192.42.181.255/23
3. Suponiendo que una red utiliza direcciones IP de clase C y que dispone de un único
router para conectarse a Internet. ¿Cuál es el número máximo de estaciones que
podríamos conectar a la red?
4. En un computador han sucedido los eventos que aparecen en la tabla siguiente.
Sabiendo que las respuestas de ARP permanecen en la caché 180 segundos, las
peticiones propias de ARP permanecen 60 segundos y las peticiones capturadas
permanecen 15 segundos, indica el estado de la caché ARP tras cuatro minutos.
La dirección IP local es 158.42.180.1
Tiempo Evento
00 seg
02 seg
10 seg
12 seg
15 seg
El nivel superior solicita la dirección física de 158.42.180.2
El nivel superior solicita la dirección física de 158.42.180.3
El nivel superior solicita la dirección física de 158.42.180.7
Se recibe una petición de ARP
IP orig: 158.42.180.10 Hw orig: 3C-F4-E3-0B-00-10
IP dest: 158.42.180.2 Hw dest: 00-00-00-00-00-00
Se recibe una respuesta de ARP
IP orig: 158.42.180.2 Hw orig: 3C-F4-E3-0B-00-02
17 seg
19 seg
120 seg
150 seg
160 seg
169 seg
177 seg
200 seg
220 seg
225 seg
230 seg
231 seg
232 seg
235 seg
237 seg
IP dest: 158.42.180.1 Hw dest: 3C-F4-E3-0B-00-01
Se recibe una respuesta de ARP
IP orig: 158.42.180.7 Hw orig: 3C-F4-E3-0B-00-07
IP dest: 158.42.180.1 Hw dest: 3C-F4-E3-0B-00-01
Se recibe una respuesta de ARP
IP orig: 158.42.180.3 Hw orig: 3C-F4-E3-0B-00-03
IP dest: 158.42.180.1 Hw dest: 3C-F4-E3-0B-00-01
Se recibe una petición de ARP
IP orig: 158.42.180.12 Hw orig: 3C-F4-E3-0B-00-12
IP dest: 158.42.180.2 Hw dest: 00-00-00-00-00-00
El nivel superior solicita la dirección física de 158.42.180.4
El nivel superior solicita la dirección física de 158.42.180.12
Se recibe una respuesta de ARP
IP orig: 158.42.180.12 Hw orig: 3C-F4-E3-0B-00-12
IP dest: 158.42.180.1 Hw dest: 3C-F4-E3-0B-00-01
Se recibe una respuesta de ARP
IP orig: 158.42.180.4 Hw orig: 3C-F4-E3-0B-00-04
IP dest: 158.42.180.1 Hw dest: 3C-F4-E3-0B-00-01
Se recibe una petición de ARP
IP orig: 158.42.180.10 Hw orig: 3C-F4-E3-0B-00-10
IP dest: 158.42.180.1 Hw dest: 00-00-00-00-00-00
Se recibe una petición de ARP
IP orig: 158.42.180.7 Hw orig: 3C-F4-E3-0B-00-07
IP dest: 158.42.180.1 Hw dest: 00-00-00-00-00-00
El nivel superior solicita la dirección física de 158.42.180.10
Se recibe una petición de ARP
IP orig: 158.42.180.2 Hw orig: 3C-F4-E3-0B-00-02
IP dest: 158.42.180.1 Hw dest: 00-00-00-00-00-00
Se recibe una petición de ARP
IP orig: 158.42.180.3 Hw orig: 3C-F4-E3-0B-00-03
IP dest: 158.42.180.2 Hw dest: 00-00-00-00-00-00
Se recibe una petición de ARP
IP orig: 158.42.180.12 Hw orig: 3C-F4-E3-0B-00-12
IP dest: 158.42.180.2 Hw dest: 00-00-00-00-00-00
Se recibe una petición de ARP
IP orig: 158.42.180.7 Hw orig: 3C-F4-E3-0B-00-07
IP dest: 158.42.180.5 Hw dest: 00-00-00-00-00-00
Se recibe una respuesta de ARP
IP orig: 158.42.180.10 Hw orig: 3C-F4-E3-0B-00-10
IP dest: 158.42.180.1 Hw dest: 3C-F4-E3-0B-00-01
Cuestiones: Protocolo IP
1. Una empresa dispone de dos redes locales separadas geográficamente: una de 300
nodos y la otra de 150. ¿Podría incorporarse a Internet empleando únicamente
direcciones de clase C?. Justifíquese la respuesta. En caso afirmativo indíquese
cómo, (suponed que la conexión a Internet es única desde cada una de las redes).
Realizar un esquema gráfico, asignar direcciones a los routers y a uno de los hosts y
dibujar las tablas de encaminamiento de los routers y del host.
2. ¿Cuál es la finalidad del campo de tiempo de vida en un datagrama IP? ¿Dónde se
utiliza?. ¿Cómo afecta a otros campos de la cabecera?¿ Y a otros tipos de mensajes?
3. Dada la red de la figura y suponiendo que A, B, C y D son redes ethernet, indicar:
Si una estación de la red A envía un paquete IP, indica cuál sería la dirección
física destino de la trama generada, en los siguientes casos:
a) El destino IP está en la red A. (Destino: Estación A1)
b) El destino IP está en la red B. (Destino: Estación B1)
c) El destino IP está en la red D. (Destino: Estación D1)
NOTA: P es un puente y R es un router.
A
P
B
R
D
C
Cuestiones: Protocolo ICMP
1) Cuando se recibe un datagrama dañado ¿por qué no existe ningún mensaje ICMP
que permita avisar a la fuente emisora del mismo?. ¿Y si se detecta el error en la
trama (CRC)?
2) ¿Por qué es necesario encapsular los mensajes ICMP en paquetes IP?
3) El formato de un mensaje ICMP incluye los 64 primeros bits del campo de datos del
datagrama. ¿Cuál es el objetivo de incluir estos bits?.
4) ¿Cuándo se utilizan los mensajes ICMP de redireccionamiento?. ¿Quién los envía?.
¿Qué ventajas proporcionan?
5) Queremos descubrir el tamaño de datagrama a partir del cual se produce
fragmentación (MTU mínima) en la ruta de redes que nos conduce a un determinado
computador. Utilizando mensajes ICMP y suponiendo que nuestra red local es una
Ethernet (MTU=1500), indique el algoritmo (pseudo-código) que permita descubrir
tal MTU mínimo.
Cuestiones: Protocolo UDP
1. ¿Qué sucedería si por error recibiera UDP un datagrama UDP destinado a otra
máquina (con otra dirección IP)?.
2. ¿ Por qué es necesario incluir un checksum en IP, TCP y opcionalmente en UDP,
cuando a nivel de trama ya se aplica uno?. Justifica la respuesta.
3. ¿Cómo se puede distinguir a qué aplicación debe entregar UDP el datagrama que
acaba de llegar?
4. ¿Tiene algún sentido hablar de conexión entre dos computadores que se comunican
mediante UDP? Razona la respuesta.
Cuestiones: Protocolo TCP
1. Indica de forma gráfica el funcionamiento del protocolo a tres bandas de apertura de
conexión TCP. Poner un ejemplo en el que la presencia de un duplicado retrasado es
detectada por el protocolo.
2. En TCP se utiliza un control de flujo de tipo ventana deslizante, ¿Por qué es
necesario utilizar temporizadores cuya duración se adapte a las condiciones
dinámicas de la red ?. Justificar.
3. En la apertura de una conexión TCP, protocolo a tres bandas, se presenta la
situación que muestra la figura
¿ Es posible que aparezca esta situación ? Justificar.
4. El protocolo TCP utiliza un control de flujo basado en ventana deslizante. Las
ventanas de recepción son de tamaño variable, pudiendo cerrarse completamente. ¿
Qué utilidad puede tener esto? ¿ Por qué no se definen de tamaño fijo, facilitando el
manejo de las mismas?.
5. El control de flujo TCP, basado en ventana deslizante, dispone de una indicación de
ventana (buffer disponible en el otro extremo) que limita la inyección de segmentos
en la conexión. El tamaño máximo que se puede indicar es de 64 KB. Esta
limitación, ¿ podría afectar a las prestaciones del TCP cuando se utilizan redes de
alta velocidad (Ej.: Gigabit Ethernet ~1Gbps) con RTTs del orden de 2 ms.?
6. En la comunicación entre dos computadores mediante una red Ethernet se utiliza el
protocolo TCP. Si el tamaño de ventana que cada uno de ellos anuncia es de
16383bytes y suponiendo un flujo constante de datos en ambos sentidos y que se
pierde el sexto paquete enviado por el computador que inicia la conexión ¿Cuál será
el tamaño de la ventana de congestión tras enviar, el décimo paquete, el computador
que inició la conexión?
Cuestiones y problemas combinados
1. Dada la red de la figura indicar el intercambio de tramas necesario para que desde el
ordenador A un navegador (cliente WWW) solicite una página WWW al servidor
www.redes.upv.es (del que NO conoce su dirección IP). Para cada trama debe
especificarse:
Direcciones físicas fuente y destino.
Protocolo al que corresponden los datos de la trama.
Si el protocolo es IP: direcciones IP fuente y destino.
Protocolo de transporte (sólo si procede) y si es TCP tipo de segmento.
Función del paquete.
NOTAS: Suponed que la caché ARP no contiene ninguna de las direcciones necesarias.
Las consultas DNS utilizan UDP.
Para paquetes en los que coinciden todos los valores de los campos que hay que
especificar se puede hacer referencia al paquete anterior (para no tener que volver a
rellenar todos los campos de nuevo).
158.42.1.10
router
22:00:81:1F:A1:21
158.42.53.14
A
03:04:8B:FF:A1:11
158.42.53.32
B
03:04:8B:A3:11:14
123.42.15.9
158.42.53.99
www.redes.upv.es
F1:04:88:77:A1:33
158.42.2.2
DNS
09:00:1B:FF:21:13
2. En la figura se muestra un conjunto de redes locales Ethernet (A,B,C,D y E) de una
empresa conectadas entre sí por medio de tres routers (G1, G2 y G3), un puente (P1)
y un repetidor (R1). Dicha red está conectada a Internet a través del router G2. Para
trabajar en Internet disponemos de direcciones IP de clase C. En cada red existen un
número indeterminado de Hosts, entre los cuales destacamos los hosts A1, D1 y E1.
a) Asignar direcciones IP a todos los elementos de la red (redes IP, hosts, etc.).
b) Dibujar las tablas de encaminamiento de los routers y la del host D1, de
forma que G2 sólo se utilice para el tráfico con Internet.
B
P1
D
D1
G1
A
R1
E1
G2
A1
C
G3
INTERNET
E
c) En el host D1 tenemos un proceso que a través de UDP quiere enviar un
mensaje de 688 octetos a otro proceso en un host de una red remota
(internet). Suponiendo que el enlace con internet (vía G2) tiene un MTU de
256 octetos, indique los siguientes campos de la cabecera IP: Identificación,
bit MF, OFFSET, Tamaño total y Dirección IP origen del datagrama original
que envía D1 y de todos y cada uno de los fragmentos que salen de G2 hacia
Internet
d) Suponiendo que el host A1, que se acaba de poner en marcha (tabla ARP
vacía), quiera acceder al host D1 al que sólo conoce por su nombre:
ejemplo.upv.es. Comenta brevemente las acciones necesarias que debe
realizar A1 para enviar un datagrama a D1. (1 pto).
3. Un gran proveedor de Internet adquiere las direcciones desde 195.15.0.0 hasta
195.15.255.255. Tras reservar 32000 direcciones para uso propio, reparte las
restantes entre sus cuatro filiales (A, B,C y D). Cada una de estas filiales reserva
4000 direcciones para uso propio y pone a la venta el resto. En concreto, la filial A
consigue vender direcciones a cuatro empresas (A1, A2, A3 y A4), con la siguiente
distribución:
Empresa A1: 1000 direcciones.
Empresa A2: 500 direcciones.
Empresa A3: 2000 direcciones.
Empresa A4: 250 direcciones.
Suponiendo que el único acceso a todas estas direcciones se encuentra en las
oficinas del proveedor (router RP a Internet)
a) Realiza la distribución de direcciones y máscaras de red a todos los
elementos que lo precisen
b) Establece las tablas de encaminamiento de los routers RP, RA , RA1, RA2, RA3,
RA4, así como la de un host en el proveedor A, un host en la empresa A2 y
un host en la red del proveedor.
c) Indica qué rangos de direcciones podría vender todavía la filial A.
d) Indica qué rangos de direcciones podría poner a la venta la filial B.
e) Suponiendo que la MTU de A2 es 600 bytes, de A es 512 bytes y de la red
del proveedor es 400 bytes, indica en la siguiente tabla qué fragmentos se
generan si un host en la empresa A2 envía mediante una conexión TCP un
mensaje de 1200 bytes al host 158.42.4.3
Datagrama Offset
Original
Longitud datos
0
Bit MF
0
Bit DF
0
Fragmentos :
Fragmento Offset
1
Longitud datos
Bit MF
Bit DF
2
3
4
5
6
7
8
9
10
---------------------------------------
Asumiendo que la ventana del receptor es siempre 1 (stop&wait) y suponiendo alfa=0,6
y beta=2, simular la transmisión de los segmentos 1, 2, 3, 4 y 5 donde el segmento 3
requiere de dos retransmisiones y calcular los tiempos de TimeOut para cada segmento
asumiendo los RTT medidos (ver tabla)
SEQ
1
2
3
3’
3’’
4
5
RTT estimado
Inicialmente = 5 seg
-----------------------------------------------
TimeOut
RTT medido
1
0,7
TimeOut
TimeOut
0,001
0,35
0,44