Guía nº 1 - Introducción 1) a) ¿Cuál es la principal diferencia entre la comunicación sin conexión y la orientada a la conexión? De ejemplos de ambas, resaltando ventajas y desventajas en cada caso. b)¿Qué diferencia hay entre un servicio confirmado y uno no confirmado? c) Para cada uno de los siguientes diga el tipo de servicio, confirmado o no, ambos o ninguno, que podría ser: 1. Establecimiento de la conexión. 2. Transmisión de datos. 3. Liberación de la conexión. 2) Cada una de dos redes proporciona un servicio confiable orientado a la conexión. Una de ellas provee un servicio de bytes confiable y la otra un flujo de mensajes confiable. ¿Cómo es posible hacer esta distinción? Cite un ejemplo de cómo difieren. 3) Realice un cuadro comparativo LAN – WAN. Tenga en cuenta aspectos relacionados con la extensión geográfica, dispositivos característicos, servicios ofrecidos, topologías y propietarios. 4) ¿Qué cuestiones han de tenerse en cuenta en el diseño de capas representativo de un modelo de comunicación en red? 5) Cuál de las capas OSI maneja los siguientes aspectos. a) Dividir la corriente de bits transmitida en tramas. b) Determinar la ruta a seguir a través de la red. c) Fiabilidad. d) Compresión. e) Sintaxis – Semántica. 6) ¿Las TPDU (segmentos) encapsulan tramas o es al revés? Explique. 7) Explique la diferencia entre protocolo y servicio. Mencione al menos dos parámetros de “negociación” cuando se habla de protocolos de red. 8) Mencione al menos dos semejanzas y dos diferencias entre el modelo OSI y el TCP/IP. 9) Un sistema tiene una jerarquía de protocolos de n capas. Las aplicaciones generan mensajes de M bytes y en cada capa se añade una cabecera de h bytes. ¿Qué fracción de ancho de banda (overhead) de la red se llena con cabeceras? Investigue los posibles valores de M y h para protocolos de la Arquitectura TCP/IP. 10) Supóngase que se envía un archivo de 10000 bytes por una línea de 100 Mbps. a) Calcular la cantidad de bits y tiempos suplementarios introducidos si se emplea transmisión asincrónica suponiendo un bit de comienzo y otro de parada y ocho bits de datos por carácter sin paridad. b) Calcular la cantidad de bits y tiempos suplementarios introducidos si se emplea transmisión sincrónica suponiendo envío por tramas de 8000 bits con cabeceras de 48bits de control por cada trama. Decida qué tipo de conexión utilizar en cada caso, justifique su elección: -Conexión de un empleado a través de una terminal a un servidor; el empleado escribe en un teclado a razón de 1 carácter por segundo en promedio. -Transferencia de archivos entre una terminal y un servidor que contiene una base de datos. El tamaño promedio de estos archivos es 1MB. 11) Se desea transmitir un mensaje de 100000 bytes usando el servicio no orientado a conexión del nivel de transporte de la arquitectura Internet. A continuación se indican las características de cada uno de los niveles involucrados. - Nivel de transporte. Se utilizará el servicio no orientado a conexión. El tamaño máximo de la SDU (unidad de datos del servicio) de transporte es de 1800 bytes. El protocolo de transporte utilizado introduce cabeceras de 8 bytes. - Nivel de red. El servicio de nivel de red de los protocolos Internet es no orientado a conexión. El tamaño máximo de la SDU del nivel de red es de 65535 bytes. El protocolo utilizado es IP (Internetwork Protocol), que introduce cabeceras de 20 bytes. - Nivel de enlace. El nivel de enlace utilizado en el sistema introduce cabeceras de 6 bytes. Se va a estudiar el comportamiento del sistema en función del tamaño máximo de la SDU de enlace, por lo que no se indicará aquí de momento. - Nivel físico. El nivel físico utilizado en el sistema permite transmitir a una velocidad de 2 Mbps. No se introducen cabeceras Se pide: a) Calcular el número de PDU´s de nivel de transporte que se generan, así como el tamaño de las SDU´s que se le van a pasar al nivel de red (IP), sabiendo que el nivel de transporte genera una PDU por cada SDU de transporte. b) Suponiendo que el tamaño máximo de SDU que acepta el nivel de enlace es de 4096 bytes, calcular el porcentaje de la capacidad del medio que se dedica a transmitir cabeceras durante la transferencia del mensaje de 100000 bytes. c) Se sustituye ahora el nivel de enlace del apartado 2 por otro nivel de enlace cuya SDU máxima es de 512 bytes. En estas condiciones la PDU de nivel 3 que se obtendría en la situación anterior es de un tamaño superior a la SDU máxima admisible por el nivel de enlace. Para resolver el problema, el nivel de red debe fragmentar la SDU a transmitir en unidades más pequeñas, con el fin de que puedan entregarse al interfaz del servicio del nivel de enlace. En el caso de IP, se puede resumir brevemente el procedimiento de fragmentación como sigue: • Si el tamaño de la PDU de nivel de red que se tiene que enviar es menor o igual que el tamaño máximo de la SDU de nivel de enlace, no se hace fragmentación. • En caso contrario, el nivel IP fragmenta de la siguiente forma: se divide la SDU de nivel 3 en tantos fragmentos como sean necesarios, y cada uno de ellos se transmite en una PDU de nivel 3. El tamaño de cada una de estas PDU´s será igual al de la SDU máxima de nivel de enlace, excepto el de la última PDU, que puede que sea menor. En estas condiciones, se pide: Calcular el número de PDU´s de nivel de red que se generan por cada SDU de nivel de red, así como la longitud de cada una de las PDU´s. Calcule también el porcentaje de la capacidad del medio que se emplea en transmitir cabeceras durante la transferencia del mensaje de 100000 octetos. 13) Hace algunos años se utilizaban MODEM´s de línea telefónica para transmitir datos pero no era posible superar el umbral de velocidad de 28.800 bps. En la actualidad, se utilizan MODEM´s tipo ADSL, pudiendo ser posible alcanzar velocidades en el orden de decenas de Mbps, utilizando el mismo medio de transmisión. Encuentre una explicación a esta aparente contradicción. 14) Indique si las siguientes afirmaciones son Verdaderas o Falsas. Justifique su respuesta. a) La SDU de nivel (N+1) más la cabecera de nivel N conforman la PDU de la capa N. b) La fragmentación debe ser evitada toda vez que sea posible. c) Cualquier técnica de control de errores se asocia a la existencia de un campo al comienzo de la transmisión del mensaje. d) Cualquier esquema de direccionamiento permite colocar la dirección de broadcast como dirección fuente. e) La PDU de nivel (N+1) más la cabecera de nivel N conforman la SDU de la capa N. f) No existen arquitecturas de redes que no respeten la siguiente premisa del modelo OSI: “Las capas inferiores ocultan sus detalles a las capas superiores”. g) Las direcciones fuente siempre son de tipo unicast. h) La fragmentación en la capa N solamente se realiza sobre la información de la SDU del nivel anterior (N-1). (El header de la capa (N-1) no forma parte de la fragmentación y se repite para cada fragmento). i) El modelo OSI utiliza el concepto de ocultamiento, donde cada capa ofrece un servicio a la superior, toma un servicio de la inferior (comunicación virtual) y se asocia con la capa par mediante un protocolo (comunicación real). j) La definición de un servicio en el modelo OSI implica la especificación sobre qué se ofrece, pero no cómo se hace. k) En un sistema operativo con capacidades para conexión en red, las capas de transporte y red forman parte del mismo. l) Encapsular significa agregar información de interés para la capa par. m) El protocolo TCP es un protocolo end-to-end, en tanto que IP no lo es. 15) Calcule el ancho de banda ocupado por un conjunto de 10 fuentes de voz (BW = 4 kHz) que se transmite sobre un canal por FDM. Compare con el caso de elegir un sistema de multiplexado tipo TDM sincrónico. 16) Un conjunto de 10 fuentes, cada una generando un stream de 1kbps, se transmiten mediante un multiplexor cuya velocidad de salida es de 5 kbps en el caso de TDM asincrónico, si la carga promedio por fuente es del 50%. ¿Con qué eficiencia trabaja el sistema? 17) En TDM estadístico puede haber un campo de longitud ¿Qué alternativa habría con respecto al mismo, qué problemas podría causar y cómo podrían resolverse? 18) Supóngase que dos terminales de 6000 bps, cinco de 3000 bps y una serie de terminales de 1500 bps se van a multiplexar en el tiempo usando un formato con mezcla de caracteres, sobre una línea de salida digital a 48000 bps. a) Determinar el número de terminales de 1500 bps que se pueden conectar en TDM sincrónico. Los terminales envían 10 bits/carácter. Todos los terminales son síncronos. b) Obtener la eficiencia de salida en el caso TDM estadístico, suponiendo que solamente se cuenta con 12 fuentes de 6000 bps, siendo la razón promedio de tiempo que transmite cada fuente del 50%. c) Si las señales de b) se transmitieran conjuntamente sobre un canal. ¿Qué ancho de banda sería necesario en FDM si las señales se codificaran en BB con formato de pulso de Nyquist y roff = 50%? 19) Un canal tiene una velocidad de 4Kbps y un retardo de propagación de 20 mseg. ¿Para qué rango de tamaño de trama el método de stop&wait tiene un rendimiento del 50%? Considere un protocolo de enlace con tamaño de trama de 1000 bits y una velocidad de transferencia de 1Mbps, sobre un enlace satelital con 270 mseg de retardo. ¿Cuál es la máxima utilización del enlace para stop&wait? Rehacer para ventana deslizante, de tamaños 7, 127 y 255.