RES-2014-2

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Diário de aula de Redes de Computadores (RES12502)

(Técnico em Telecomunicações com Ênfase em Redes - Turma 1250231)

Instrutor

Professor: Fábio Grezele
Email: fabio.grezele (arroba) ifsc.edu.br
Atendimento paralelo: Quartas-feiras 20:40 - 22:30 (Lab. de Desenvolvimento de Tele)

IMPORTANTE: o direito de recuperar uma avaliação em que se faltou somente existe mediante justificativa reconhecida pela coordenação. Assim, deve-se protocolar a justificativa no prazo de 48 horas, contando da data e horário da avaliação, e aguardar o parecer da coordenação. O não cumprimento desse procedimento implica a impossibilidade de fazer a recuperação, e assim a reprovação na disciplina.

Bibliografia

  • Livro (mais utilizado da bibliografia sugerida no Plano da Disciplina)
    • KUROSE, James; ROSS, Keith. Redes de Computadores e a Internet: Uma Abordagem Top-Down, 6a edição. Pearson, 2013.

Plano de Ensino

Plano de Ensino
Aula Data Horas Conteúdo Recursos
1 31/7 2 Apresentação da disciplina, plano de ensino e metodologia Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
2 4/8 2 Módulo 1: redes de computadores e a Internet: o que é a Internet? Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
3 7/8 2 A periferia da Internet: redes de acesso, meios físicos Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
4 11/8 2 O núcleo da rede: comutação de pacotes e comutação de circuitos Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
5 15/8 2 Lista de exercícios Laboratório de Informática, Projeção, Computadores, Wiki
6 18/8 2 Atraso de fila e fim a fim, perda, vazão em redes de cumutação de pacotes Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
7 22/8 2 Camada de protocolos e seus modelos de serviço: arquitetura de camadas e encapsulamento Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
8 25/8 2 Redes sob ameaça, laboratório wireshark, lista de exercícios e revisão para a prova Laboratório de Informática, Projeção, Computadores, Wiki
9 29/8 2 Prova 1 sobre o Módulo 1 Laboratório de Informática ou Sala de Aula
10 1/9 2 Revisão da prova 1. Módulo 2: camada de aplicação, princípio de aplicações de rede, comunicação entre processos Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
11 5/9 2 Serviços de tranporte e protocolos da camada de aplicação Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
12 8/9 2 A Web e o HTTP Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
13 12/9 2 Laboratório de HTTP Laboratório de Informática, Projeção, Computadores, Wiki
14 15/9 2 Transferência de arquivos, correio eletrônico Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
15 19/9 2 Laboratórios de FTP e DNS Laboratório de Informática, Projeção, Computadores, Wiki
16 22/9 2 Lista de exercícios e revisão para a prova Laboratório de Informática, Projeção, Computadores, Wiki
17 26/9 2 Prova 2 sobre Módulo 2 Laboratório de Informática ou Sala de Aula
18 29/9 2 Revisão da prova 2. Módulo 3: camada de transporte, introdução, multiplexação e demultiplexação Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
19 3/10 2 Transporte não orientado para conexão (UDP), princípios da tansferência confiável de dados Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
20 6/10 2 Laboratório UDP Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
21 10/10 2 Go-Back-N, repetição seletiva Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
22 13/10 2 Transporte orientado para conexão (TCP), estrutura do segmento TCP, transferência confiável de dados, controle de fluxo e controle de congestionamento. Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
23 17/10 2 Laboratório TCP Laboratório de Informática, Projeção, Computadores, Wiki
24 20/10 2 Lista de exercícios e revisão para a prova Laboratório de Informática, Projeção, Computadores, Wiki
25 24/10 2 Prova 3 sobre o Módulo 3 Laboratório de Informática ou Sala de Aula
26 27/10 2 Revisão da prova 3. Módulo 4: a camada de rede. Introdução. Redes de circuitos virtuais e de datagramas. Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
27 31/10 2 Roteador: processamento de entrada. Elemento comutador. Processamento de Saída. Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
28 3/11 2 Protocolo da Internet (IP): repasse e endereçamento IPv4. Formato do datagrama. Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
29 7/11 2 ICMP. IPv6. Algoritmos de roteamento. Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
30 10/11 2 Laboratóriio IPv4 Laboratório de Informática, Projeção, Computadores, Wiki
31 14/11 2 Lista de exercícios e revisão para a prova Laboratório de Informática, Projeção, Computadores, Wiki
32 17/11 2 Prova 4 sobre o Módulo 4 Laboratório de Informática ou Sala de Aula
33 21/11 2 Revisão da prova 4. Módulo 5: a camada de enlace. Introdução. Protocolos de divisão de canal. Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
34 24/11 2 Protocolos de divisão de canal, protocolos de acesso aleatório, protocolos de revezamento. Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
35 28/11 2 Endereçamento da camada de enlace e ARP. Ethernet. Comutadores na camada de enlace. Redes locais virtuais (VLAN) Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
36 1/12 2 Multiprotocol Label Switiching (MPLS). DHCP Laboratório de Informática, Projeção, Computadores
37 5/12 2 Laboratório com Ethernet Laboratório de Informática, Projeção, Computadores, Wiki
38 8/12 2 Lista de exercícios e revisão para as provas 5 e de recuperação Laboratório de Informática, Projeção, Computadores, Wiki
39 12/12 2 Prova 5 sobre o Módulo 5 Laboratório de Informática ou Sala de Aula
40 15/12 2 Prova de Recuperação Laboratório de Informática ou Sala de Aula
TOTAL 80

Redes de Computadores

Módulo 1 - Redes de Computadores e a Internet

Neste módulo, utilizaremos o material disponibilizado pela Editora Pearson para o livro do Kurose: Redes de Computadores e a Internet

Para fixar os conteúdos, faremos uma lista de exercícios, retirada do nosso livro do Kurose e Ross:

Lista 1 de Exercícios

Seção 1.1

  1. Qual é a diferença entre um sistema hospedeiro e um sistema final? Cite os tipos de sistemas finais. Um servidor Web é um sistema final?
  2. A palavra protocolo é muito usada para descrever relações diplomáticas. Como a Wikipédia descrever um protocolo diplomático?
  3. Por que os padrões são importantes para os protocolos?

Seção 1.2

  1. Cite seis tecnologias de acesso. Classifique cada uma delas nas categorias acesso residencial, corporativo ou móvel.
  2. A taxa de transmissão HFC (rede híbrida fibra-coaxial) é compartilhada ou dedicada entre usuários?
  3. Cite as tecnologias de acesso residencial disponíveis em sua cidade. Para cada tipo de acesso, apresente a taxa de downstream, a taxa de upstream e o preço mensal anunciado.
  4. Qual é a taxa de transmissão de LANs Ethernet?
  5. Cite alguns meios físicos utilizados para instalar a Ethernet.
  6. Descreva as tecnologias de acesso sem fio mais populares atualmente. Faça uma comparação entre elas.
  7. Suponha que exista exatamente um comutador de pacotes entre um computador de origem e um de destino. As taxas de transmissão entre a máquina de origem e o comutador e entre este e a máquina de destino são R1 e R2, respectivamente. Admitindo que um roteador use comutação de pacotes do tipo armazena-e-reenvia, qual é o atraso total fim a fim para enviar um pacote de comprimento L? (Desconsidere formação de fila, atraso de propagação e atraso de processamento.)
  8. Qual é a vantagem de uma rede de comutação de circuitos em relação a uma de comutação de pacotes?
  9. Suponha que usuários compartilhem um enlace de 2Mbits/s e que cada usuário transmita continuamente a 1Mbit/s, mas cada um deles transmite apenas 20% do tempo.
    1. Quando a comutação de circuitos é utilizada, quantos usuários podem ser admitidos?
    2. Para o restante desse problema, considere comutação de pacotes. Por que não haverá atraso de fila antes de um enlace se dois ou menos usuários transmitirem ao mesmo tempo? Por que haverá atraso de fila se três ou mais transmitirem ao mesmo tempo?
    3. Determine a probabilidade de um usuário estar transmitindo.
  10. Por que dois ISPs (Internet Service Providers) no mesmo nível de hierarquia farão emparelhamento? Como um IXP (Internet Exchange Point) consegue ter lucro?
  11. Alguns provedores de conteúdo criaram suas próprias redes. Descreva a rede do Google. O que motiva os provedores de conteúdo a criar essas redes?

Seção 1.4

  1. Considere o envio de uma máquina de origem a uma máquina de destino por uma rota fixa. Relacione os componentes de atraso que formam o atraso fim a fim. Quais são constantes e quais são variáveis?
  2. Quanto tempo um pacote de 1.000 bytes leva para se propagar através de um enlace de 2.500 km de distância, com uma velocidade de propagação de 2,5 * 10^8 m/s e uma taxa de transmissão de 2Mbits/s?
  3. Suponha que o hospedeiro A queira enviar um arquivo grande para o hospedeiro B. O percurso de A para B possui três enlaces, de taxas R1 = 500 kbits/s, R2 = 2Mbits/s e R3 = 1 Mbit/s.
    1. Considerando que não haja nenhum outro tráfego na rede, qual é a vazão para a transferência de arquivo?
    2. Suponha que o arquivo tenha 4 milhões de bytes. Dividindo o tamanho do arquivo pela vazão, quanto tempo levará a transferência para o hospedeiro B?
    3. Repita os itens primeiro e segundo, mas agora com R2 reduzido para 100 kbits/s.

Seção 1.5

  1. Cite cinco tarefas que uma camada pode executar. É possível que uma ou mais dessas tarefas sejam realizadas por duas ou mais dessas camadas?
  2. Quais são as cinco camadas da pilha de protocolos da Internet? Quais as principais responsabilidades de cada uma dessas camadas?
  3. O que é uma mensagem de camada de aplicação? Um segmento de camada de transporte? Um datagrama da camada de rede? Um quadro da camada de enlace?
  4. Que camadas da pilha de protocolo da Internet um roteador processa? Que camadas um comutador de camada de enlace processa? Que camadas um sistema final processa?

Agora, faremos um laboratório, utilizando algumas ferramentas do Sistema Operacional instalado nos computadores do laboratório.

Laboratório 1

No terminal do seu computador com Ubuntu, digite: 

ifconfig

O aplicativo ifconfig pode ser utilizado para visualizar a configuração ou configurar uma interface de hospedeiro em redes TCP/IP. Observe as seguintes saídas para a placa eth0:

  • Endereço de máquina;
  • Endereço IPv4;
  • Endereço de broadcast;
  • Máscara de rede;
  • MTU (Maximum Transmission Unit) - unidade máxima de transmissão do quadro da camada de enlace;
  • Número de pacotes de rede recebidos (RX) e transmitidos (TX).

Observe esta saída para um computador do laboratório: 

eth1      Link encap:Ethernet  Endereço de HW 84:34:97:03:d4:c7  
          inet end.: 172.18.17.124  Bcast:172.18.63.255  Masc:255.255.192.0
          endereço inet6: fe80::8634:97ff:fe03:d4c7/64 Escopo:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Métrica:1
          pacotes RX:24224 erros:0 descartados:0 excesso:0 quadro:0
          Pacotes TX:11322 erros:0 descartados:0 excesso:0 portadora:0
          colisões:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:28911033 (28.9 MB) TX bytes:986241 (986.2 KB)
          IRQ:18

Agora, digite: 

ping <Endereço IPv4 obtido de um colega>

ping -b <Endereço de broadcast>

O aplicativo ping permite a um usuário verificar se um hospedeiro remoto está ativo. É bastante utilizado para detectar problemas de comunicação na rede.

Agora, consulte o manual do Ubuntu para saber o que é o traceroute: 

man traceroute

Execute o comando acima para alguns sites da Internet localizados no Brasil e também no exterior.

Aproveite e visite o site do Registro.BR, onde se pode executar a ferramenta via Web: http://registro.br/cgi-bin/nicbr/trt

Prova 1

Nossa primeira prova está marcada para o dia 29/08, às 20h40, e abordará o tema do Capítulo 1 do livro do Kurose.

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