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