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TRABAJO PRÁCTICO Nº 1 REDES DE COMPUTADORAS Licenciatura en Ciencias de la Computación - Primer cuatrimestre de 2016 Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación - Universidad Nacional del Sur
Introducción y conceptos generales Ejercicio 1: Una alternativa a una LAN es simplemente un enorme sistema de tiempo compartido con terminales para muchos usuarios. Mencione dos ventajas de un sistema cliente – servidor que utilice una LAN. Ejercicio 2: Dos factores de red ejercen influencia en el rendimiento de un sistema cliente – servidor: el ancho de banda disponible en la red y la latencia. Mencione un ejemplo de una red que cuente con ancho de banda y latencia altas. A continuación, mencione un ejemplo con ancho de banda y latencia bajas. Ejercicio 3: Un sistema cliente – servidor utiliza una red satelital, con el satélite a una altura de 40.000km. ¿Cuál es el retardo en respuesta a una solicitud, en el mejor de los casos? Ejercicio 4: Dos redes proporcionan servicio confiable orientado a la conexión. Una de ellas ofrece un flujo confiable de bytes y la otra un flujo confiable de mensajes. ¿Son idénticas? Si es así, ¿por qué se hace la distinción? Si no son idénticas, mencione un ejemplo de algo en que difieran. Ejercicio 5: En algunas redes, la capa de enlace de datos maneja los errores de transmisión solicitando que se retransmitan las tramas dañadas. Si la probabilidad de que una trama se dañe es p, ¿cuál es la cantidad media de transmisiones requeridas para enviar una trama? Suponga que las confirmaciones de recepción nunca se pierden. Considere un valor p = 2%, calcule para un o dos casos particulares y luego encuentre la fórmula general. Ejercicio 6: Si la unidad que se transmite al nivel de enlace de datos se denomina trama y la que se transmite al nivel de red se llama paquete, ¿las tramas encapsulan paquetes o los paquetes encapsulan tramas? Explique su respuesta Ejercicio 7: El Departamento de Geología decidió poner una estación de monitoreo del movimiento de la corteza terrestre en el cima del cerro tres picos. Como característica particular, esta estación genera un tráfico constante de 1 byte de información cada exactamente n milisegundos. a) ¿Qué resulta más conveniente, conectar la estación de monitoreo a una red que conmute paquetes o circuitos? b) Si conectamos un conjunto de estas estaciones de monitoreo a una red que conmuta paquetes, pero con la salvedad de que la suma del tráfico generado no llega a saturar los enlaces de esta red, ¿Hace falta implementar algún mecanismo de control de congestión? Ejercicio 8: Un sistema tiene una jerarquía de protocolos de n capas. Las aplicaciones generan mensajes con una longitud de M bytes. En cada una de las capas se agrega un encabezado de h bytes. ¿Qué fracción del ancho de banda de la red se llena con encabezados?
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Ejercicio 9: Mencione dos similitudes entre los modelos de referencia OSI y TCP/IP. A continuación mencione dos diferencias entre ellos. Ejercicio 10: ¿Cuál es la principal diferencia entre los protocolos TCP y UDP? Ejercicio 11: Internet está duplicando su tamaño aproximadamente cada 18 meses. Aunque no se sabe a ciencia cierta, una estimación indica que en el 2001 había 100 millones de equipos conectados a Internet. Utilice estos datos para calcular la cantidad esperada de equipos para este año 2010. ¿Cree que esto es real? Explique por qué. Ejercicio 12: Cuando un archivo se transfiere entre dos computadoras, pueden seguirse dos estrategias de confirmación de recepción. En la primera, el archivo se divide en paquetes, y el receptor confirma la recepción de cada uno de manera individual, aunque no confirma la recepción del archivo como un todo. En contraste, en la segunda estrategia la recepción de los paquetes no se confirma de manera individual, sino la del archivo completo. Comente las dos estrategias. Mencione una ventaja de cada uno de los modelos. Ejercicio 13: ¿Por qué ATM utiliza celdas pequeñas de longitud fija? Ejercicio 14: Ethernet y las redes inalámbricas tienen algunas similitudes y diferencias. Una propiedad de ethernet es que sólo se puede transmitir una trama a la vez sobre una red de este tipo. ¿El 802.11 comparte esta propiedad con ethernet? Justifique su respuesta. Ejercicio 15: Las redes inalámbricas son fáciles de instalar, y ello las hace muy económicas puesto que los costos de instalación eclipsan por mucho los costos del equipo. No obstante, también tienen algunas desventajas. Mencione algunas de ellas. Ejercicio 16: Un docente del departamento tiene por costumbre llevar y traer documento de la universidad a su casa adjuntándolos a correos electrónicos que se manda a sí mismo. Un colega le comentó que era mucho mejor usar un pendrive y le mencionó la tasa de transferencia de información que podía alcanzar usándolo. Como el número resultante era muy alto, decidió rehacer las cuentas. Si el pendrive tiene 1gb de capacidad, tarda 3 minutos en ser llenado de información y el docente vive a 10 minutos de la universidad. Calcular el ancho de banda efectivo de usar el pendrive como "enlace" entre su casa y la universidad. Pista: Calcular el Dnodo (tiempo de retardo) usando la fórmula vista el clase. Ejercicio 17: Se cuenta con una red de trabajo con 50 usuarios. Se sabe que la probabilidad de que cada usuario transmita es 0.25, deberá determinar: a) ¿Cuál es la probabilidad de que exactamente 10 usuarios estén activos al mismo tiempo? b) ¿Cuál es la probabilidad de que al menos 10 usuarios estén activos al mismo tiempo? c) ¿Cuál es el máximo número de usuarios que se pueden conectar con la probabilidad de que 10 o más usuarios estén activos al mismo tiempo sea menor a 0.05?
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Ejercicio 18: El programa ping le permite enviar un paquete de prueba a un lugar determinado y medir cuánto tarda en ir y regresar. Utilice ping para ver cuánto tiempo toma llegar del lugar donde se encuentra hasta diversos lugares conocidos. Con los resultados, trace el tiempo de tránsito sobre Internet como una función de distancia (pruebe en diferentes horarios y por ejemplo con universidades nacionales y extranjeras). Ejercicio 19: Realizar una traza de rutas con el comando: traceroute (Linux) o tracert (Microsoft Windows) a un punto determinado dentro del país (por ejemplo, elija alguna de las universidades nacionales), en tres momentos distintos del día. a) Calcular el retardo promedio y el desvió estándar de cada intento. b) Indicar la cantidad de routers atravesados en cada intento. El recorrido de los paquetes, ¿cambia en función de la hora del día? c) En base a los nombre de los routers involucrados, estimar (de ser posible) la cantidad de ISP involucrados en cada uno de los intentos. d) Rehacer los incisos anteriores usando como destino una universidad en Estados Unidos y otra en Europa.
Bibliografía de consulta: •
Andrew S. Tanenbaum, Computer Networks (4th Edition), Prentice Hall, 2002.
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James F. Kurose, Keith W. Ross, Computer Networking: A top-down approach (6th edition) Addison Wesley, 2012.
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