Prof Michael Stanton
Respostas devem ser feitas
preferencialmente usando caneta. Não serão aceitas as feitas a lapis muito claro.
RESPONDA A TODAS AS QUESTÕES
(Unidades de dados e taxas de dados:
usa-se "B" para significar octeto de bits e "b" para
significar bit.
1 Mbps = 106 bps,
e 1 KB = 210 B = 1024 B = 8192 b, etc.)
1)
Calcule o tempo total para efetuar a transferência de um arquivo
de 1,5 MB nos seguintes casos, supondo uma latência (tempo ida e volta = TIV)
de 80 ms, pacotes de 1 KB de dados, e um tempo inicial
de 2*TIV antes de enviar os dados:
a)
A largura de banda é 10 Mbps, e
pacotes podem ser enviados continuamente;
b)
A largura de banda é 10 Mbps, mas
depois de enviar cada pacote devemos esperar um TIV antes de enviar o próximo;
c)
A largura de banda é infinita (retardo de transmissão = zero), e
podemos enviar até 20 pacotes por TIV;
d)
A largura de banda é infinita, mas durante o primeiro TIV
podemos enviar 1 pacote (i.e. 21-1), no segundo TIV 2 pacotes (22-1),
no terceiro TIV 4 pacotes (23-1), e assim em diante.
No. total de pacotes = 1,5*2**20 / 1* 2**10 = 1,5 * 1024 = 1536.
a) tempo
total = handshake + tempo transmissão + tempo de
propagação do último bit
= 2*TIV + 1,5MB/10Mbps + 0,5*TIV=
= 2,5 * TIV +
1,5 * 8 * 2**20/10**7
= 2,5 * 80 ms + 12 * 1,024**2 / 10 s = (0,2 +
1,2 * 1,048.576) s
= 1,458.291.2 s
b) tempo
total = (a) + (1536 1) * TIV = 124,258.291.2 s
c) tempo
total = handshake + teto (1536/20 - 1)*TIV + tempo de
propagação do último bit,
onde {teto(x) = menor inteiro ≥ x}
= (2+76+0,5)*TIV = 78,5 * 80 ms
= 6,28 s
d) tempo
total = handshake + (n-1)*TIV + tempo de propagação
do último bit,
onde n é o menor inteiro tal que (1 + 2 + 4 +
... + 2**(n-1)) = 2**n 1 >= 1500,
ou seja, n = 11
=
(2 + 10 +0,5) * TIV = 12,5 * 80 ms
` =
1 s
2)
Suponha o uso de um enlace de 128 kbps entre a Terra e um
equipamento explorador em Marte. A distância mínima entre a Terra e Marte é
aproximadamente 55 Gm (55*109 m), e dados se propagam na velocidade
da luz (3*108 m/s).
a)
Calcule o TIV mínimo para o enlace;
b)
Uma câmera no explorador tira retratos e os envia para a Terra.
Supondo a transmissão contínua de dados, quanto tempo leva para cada foto poder
ser visualizada na Terra. Cada foto é de tamanho 5 MB.
a) TIV
= 2 * distância / velocidade de propagação = 2 * 55 Gm / 3*10**8 m/s)
= 2 * 55 * 10 /
3 s =1100/3 s
= 366,666... s
b) tempo
total = transmissão + tempo de propagação do último bit
= 5 MB / 128 kbps + 0,5 * TIV = (5 * 1048576 * 8 / 128000 + 1100/3) s = (327,68 + 183,333...)
s
= 511,01333... s
3)
Para a transmissão das seguintes mídias, suponha que não será
realizada compressão de dados. Calcule a largura de banda necessária para
transmissão em tempo real (onde 1 Hz = 1 vez por
segundo; 1 kHz = 1000 Hz):
a)
Vídeo HD na resolução de 1920×1080, 24
bits/pixel, 30 quadros/segundo.
b)
POTS (plain old telephone service) usando
amostras de áudio de voz de 8 bits à taxa de 8 kHz.
c)
Áudio de voz de telefonia móvel GSM usando amostras de 260 bits à
taxa de 50 Hz.
d)
Áudio de CD de alta definição usando amostras de 24 bits à taxa
de 88.2 kHz.
a) 1920
* 1080 * 24 * 30 bps = 1,492.992 Gbps
b) 8 * 8000 b/s = 64 kbps
c) 260 * 50 b/s = 13 kbps
d) 24 * 88.200 b/s = 2,1168 Mbps
4)
a)
Supomos que uma estação na Internet elege usar para resolução de
endereços um servidor DNS fora da rede da sua organização. Em que situação esta
opção não aumentará o tráfego total quando comparada com a escolha de um
servidor de nomes na rede da organização, se nenhuma solicitação poderá ser
atendida a partir da cache do servidor? Em que
situação esta escolha poderá levar a uma melhor taxa de acertos na cache, e, potencialmente, uma redução de tráfego total?
b)
Quais considerações são necessárias, relativas à cache de DNS, ao mudar o endereço IP de um servidor Web?
Como podem ser minimizados os problemas operacionais?
a) i) No caso do
servidor DNS utilizado estar localizado na rota direta entre a estação cliente
e todos os endereços necessários, tipicamente por estar dentro do seu provedor
de serviço Internet. Observe que isto significa que não vai consultar nenhum
nome do seu próprio domínio.
ii) Quando outros clientes, talvez de
domínios distintos, também utilizam o mesmo servidor DNS remoto para resolver
seus nomes, e os diferentes clientes procuram os mesmos nomes.
b) Ao
mudar o endereço IP de um servidor Web, o tempo para esta mudança propagar aos
cachês dos clientes que já o consultaram antes da mudança depende do valor de
TTL especificado no momento da consulta. Para garantir rapidez na atualização dos
cachês, será necessário reduzir o valor de TTL usado para este endereço algum
momento antes da alteração, e somente
realizar a alteração depois de passado o TTL antigo. Por exemplo, se antes o
TTL era 1 semana, deve-se mudar para 5 min uma semana antes de mudar o endereço IP. Ao mudar o
endereço IP, pode-se voltar a usar um TTL longo.
5)
O protocolo POP3 (Post Office Protocol) somente permite que um cliente recupere mensagens
de correio, após autenticá-lo usando uma senha. Por outro lado, até há poucos anos, um cliente que queria enviar uma mensagem a
enviava para um servidor de correio qualquer via SMTP e esperava que a mensagem
fosse encaminhada.
a)
Explique porque servidores de correio hoje em dia normalmente
não permitem mais receber mensagens de correio de
cliente arbitrários;
b)
Proponha uma extensão de SMTP para autenticar clientes remotos.
a) Devido
a abusos, especialmente spam.
b) Incluir
um comando para autenticar um cliente remoto, como usado em POP3. Como o atual protocolo
SMTP não usa criptografia, seria desejável executá-lo usando SSL, SSH ou HTTPS.