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TRABAJO GRUPAL # 3 Un paquete de capa superior se divide en 10 tramas, cada una de las cuales tiene un 80% de probabilidad de llegar sin daño. Si el protocolo de enlace de datos no lleva a cabo el control de errores, ¿cuántas veces se debe reenviar el mensaje en promedio para conseguir que pase todo...

Description

TRABAJO GRUPAL # 3 1. Un paquete de capa superior se divide en 10 tramas, cada una de las cuales tiene un 80% de probabilidad de llegar sin daño. Si el protocolo de enlace de datos no lleva a cabo el control de errores, ¿cuántas veces se debe reenviar el mensaje en promedio para conseguir que pase todo?

2. La siguiente codificación de caracteres se utiliza en un protocolo de enlace de datos: A: 01000111 B: 11100011 FLAG: 01111110 ESC: 11100000 Muestre la secuencia de bits transmitida (en binario) para la trama de cuatro caracteres: A B ESC FLAG cuando se utiliza cada uno de los siguientes métodos de entramado: (a) Conteo de caracteres. (b) Bytes bandera con relleno de bytes. (c) Bytes bandera de inicio y final, con relleno de bits.

3. El siguiente fragmento de datos ocurre a la mitad de un flujo de datos para el cual se utiliza el algoritmo de relleno de bytes descrito en el texto: A B ESC C ESC FLAG FLAG D. ¿Cuál es la salida después del relleno?

4. ¿Cuál es la sobrecarga máxima en el algoritmo de relleno de bytes?

5. Uno de sus compañeros, de nombre Scrooge, ha señalado que es un desperdicio terminar cada trama con un byte bandera e iniciar la siguiente con otro. Un solo byte bandera podría hacer el trabajo, por lo que un byte guardado es un byte ganado. ¿Está usted de acuerdo?

6. Una cadena de bits, 0111101111101111110, necesita transmitirse en la capa de enlace de datos. ¿Cuál es la cadena que realmente se transmite después del relleno de bits?

7. ¿Puede pensar en alguna circunstancia en la que podría ser preferible un protocolo de lazo abierto (por ejemplo, un código de Hamming) a los protocolos tipo retroalimentación que vimos en este capítulo?

8. Para proporcionar mayor confiabilidad de la que puede dar un solo bit de paridad, un esquema de codificación de detección de errores usa un bit de paridad para verificar todos los bits de número impar y un segundo bit de paridad para todos los bits de número par. ¿Cuál es la distancia de Hamming de este código?

9. Se van a transmitir mensajes de 16 bits mediante un código de Hamming. ¿Cuántos bits de verificación se necesitan para asegurar que el receptor pueda detectar y corregir errores de un solo bit? Muestre el patrón de bits transmitido para el mensaje 1101001100110101. Suponga que se utiliza paridad par en el código de Hamming.

10. Un código de Hamming de 12 bits, cuyo valor hexadecimal es 0xE4F, llega al receptor. ¿Cuál era el valor original en hexadecimal? Suponga que a lo más hay 1 bit con error.

11. Una manera de detectar errores es transmitir los datos como un bloque de n filas de k bits por fila y agregar bits de paridad a cada fila y a cada columna. El bit en la esquina inferior derecha es un bit de paridad que verifica su fila y su columna. ¿Detectará este esquema todos los errores sencillos? ¿Los errores dobles? ¿Los errores triples? Muestre que este esquema no puede detectar algunos errores de cuatro bits.

12. Suponga que se transmiten datos en bloques con tamaños de 1000 bits. ¿Cuál es la máxima tasa de error bajo la cual es mejor usar el mecanismo de detección de errores y retransmisión (1 bit de paridad por bloque) que el código de Hamming? Suponga que los errores de bits son independientes unos de otros y que no hay error de bit durante la retransmisión.

13. Un bloque de bits con n filas y k columnas usa bits de paridad horizontal y vertical para la detección de errores. Suponga que se invierten exactamente 4 bits debido a errores de transmisión. Deduzca una expresión para la probabilidad de que no se detecte el error.

14. Si utiliza el codificador convolucional de la figura 3-7, ¿cuál es la secuencia de salida cuando la secuencia de entrada es 10101010 (de izquierda a derecha) y en el estado interno inicial todos los bits son cero?

15. Suponga que se transmite un mensaje 1001 1100 1010 0011 mediante el uso de la suma de verificación de Internet (palabra de 4 bits). ¿Cuál es el valor de la suma de verificación?

16. ¿Qué residuo se obtiene al dividir 𝑥 7 + 𝑥5 + 1entre el polinomio generador 𝑥 3 + 1?

17. Un flujo de bits 10011101 se transmite utilizando el método estándar CRC que se describió en el texto. El generador polinomial es x3 + 1. Muestre la cadena de bits real que se transmite. Suponga que el tercer bit, de izquierda a derecha, se invierte durante la transmisión. Muestre que este error se detecta en el lado receptor. Mencione un ejemplo de errores de bits en la cadena de bits transmitida que no serán detectados por el receptor.

18. Se envía un mensaje de 1024 bits que contiene 992 bits de datos y 32 bits de CRC. La CRC se calcula mediante el polinomio CRC de 32 grados estandarizado de IEEE 802. Para cada uno de los siguientes casos, explique si el receptor detectará los errores durante la transmisión del mensaje: (a) Hubo un error de un solo bit. (b) Hubo dos errores de bit aislados. (c) Hubo 18 errores de bit aislados. (d) Hubo 47 errores de bit aislados. (e) Hubo un error de ráfaga extenso de 24 bits. (f) Hubo un error de ráfaga extenso de 35 bits.

19. En el análisis del protocolo ARQ en la sección 3.3.3, se describió un escenario en el que el receptor aceptaba dos copias de la misma trama debido a la pérdida de la trama de confirmación de recepción. ¿Es posible que un receptor pueda aceptar múltiples copias de la misma trama si no se pierde ninguna de las tramas (mensaje o confirmación de recepción)?

20. Un canal tiene una tasa de bits de 4 kbps y un retardo de propagación de 20 mseg. ¿Para qué intervalo de tamaños de trama se obtiene una eficiencia de cuando menos 50% con el protocolo de parada y espera?

21. En el protocolo 3, ¿es posible que el emisor inicie el temporizador cuando éste ya está en ejecución? De ser así, ¿cómo podría ocurrir? De lo contrario, ¿por qué no es posible?

22. Una troncal T1 de 3 000 km de longitud se usa para transmitir tramas de 64 bytes con el protocolo 5. Si la velocidad de propagación es de 6 μseg/km, ¿de cuántos bits deben ser los números de secuencia?

23. Imagine un protocolo de ventana deslizante que utiliza tantos bits para los números de secuencia que nunca ocurre un reinicio. ¿Qué relaciones deben mantenerse entre los cuatro límites de la ventana y el tamaño de la misma, que es constante y el mismo tanto para el emisor como para el receptor?

24. Si el procedimiento between del protocolo 5 verificara la condición a ≤ b ≤ c en lugar de la condición a ≤ b < c, ¿tendría esto algún efecto en la corrección o en la eficiencia del protocolo? Explique su respuesta.

25. En el protocolo 6, cuando llega una trama de datos, se hace una revisión para ver si el número de secuencia es diferente del esperado y si el valor de no_nak es verdadero. Si ambas condiciones se cumplen, se envía una NAK. De otra manera, se inicia el temporizador auxiliar. Suponga que se omite la cláusula else. ¿Afectará este cambio la corrección del protocolo?

26. Suponga que el ciclo while de tres instrucciones cerca del final del protocolo 6 se elimina del código. ¿Afectará esto la corrección del protocolo o sólo su desempeño? Explique su respuesta.

27. La distancia desde la Tierra a un planeta distante es de aproximadamente 9x109 m. ¿Cuál es la utilización del canal si se usa un protocolo de parada y espera para la transmisión de tramas en un enlace punto a punto de 64 Mbps? Suponga que el tamaño de trama es de 32 KB y que la velocidad de la luz es de 3x108 m/s.

28. En el problema anterior, suponga que ahora se utiliza un protocolo de ventana deslizante. Para qué tamaño de ventana de emisor la utilización del enlace será de 100%? Puede ignorar los tiempos de procesamiento del protocolo en el emisor y el receptor.

29. En el protocolo 6, el código de frame_arrival tiene una sección que se usa para las NAK. Dicha sección se invoca si la trama entrante es una NAK y se cumple otra condición. Describa un escenario en el que la presencia de esta otra condición sea esencial.

30. Considere la operación del protocolo 6 en una línea de 1 Mbps perfecta (es decir, libre de errores). El tamaño máximo de trama es de 1000 bits. Se generan nuevos paquetes a intervalos aproximados de 1 segundo. El tiempo de expiración del temporizador es de 10 mseg. Si se eliminara el temporizador especial de confirmación de recepción, ocurrirían terminaciones de temporizador innecesarias. ¿Cuántas veces se transmitiría el mensaje promedio?

31. En el protocolo 6, MAX_SEQ = 2n - 1. Si bien esta condición es evidentemente deseable para utilizar de manera eficiente los bits de encabezado, no hemos demostrado que sea esencial. ¿Funciona correctamente el protocolo con MAX_SEQ = 4, por ejemplo?

31. En el protocolo 6, MAX_SEQ=2n-1. Si bien esta condición es evidentemente deseable para utilizar de manera eficiente los bits de encabezado, no hemos demostrado que sea esencial. ¿Funciona correctamente el protocolo con MAX_SEQ = 4, por ejemplo?

32. Se están enviando tramas de 1000 bits a través de un canal de 1 Mbps mediante el uso de un satélite geoestacionario, cuyo tiempo de propagación desde la Tierra es de 270 mseg. Las confirmaciones de recepción siempre se superponen en las tramas de datos. Los encabezados son muy cortos. Se usan números de secuencia de tres bits. ¿Cuál es la utilización máxima de canal que se puede lograr para: a) ¿Parada y espera? b) ¿El protocolo 5? c) ¿El protocolo 6?

33. Calcule la fracción del ancho de banda que se desperdicia en sobrecarga (encabezados y retransmisiones) para el protocolo 6 en un canal satelital de 50 kbps con carga pesada, en donde se utilicen tramas de datos consistentes en 40 bits de encabezado y 3960 bits de datos. Asuma que el tiempo de propagación de la señal de la Tierra al satélite es de 270 mseg. Nunca ocurren tramas ACK. Las tramas NAK son de 40 bits. La tasa de error de las tramas de datos es de 1%, y la tasa de error para las tramas NAK es insignificante. Los números de secuencia son de 8 bits.

34. Considere un canal satelital de 64 kbps libre de errores que se usa para enviar tramas de datos de 512 bytes en una dirección y devolver confirmaciones de recepción muy cortas en la otra. ¿Cuál es la velocidad real de transmisión máxima para tamaños de ventana de 1, 7, 15 y 127? El tiempo de propagación de la Tierra al satélite es de 270 mseg.

35. Un cable de 100 km de longitud opera con una tasa de datos de línea T1. La velocidad de propagación del cable es 2/3 de la velocidad de la luz en el vacío. ¿Cuántos bits caben en el cable?

36. Dé por lo menos una razón por la cual PPP utiliza relleno de bytes en vez de relleno de bits para evitar que bytes bandera accidentales dentro de la carga útil causen confusión.

37. ¿Cuál es la sobrecarga mínima para enviar un paquete IP mediante PPP? Tome en cuenta sólo la sobrecarga introducida por el mismo PPP, no la del encabezado IP. ¿Cuál es la sobrecarga máxima?

38. Un paquete IP de 100 bytes se transmite sobre un lazo local mediante el uso de una pila de protocolos de ADSL. ¿Cuántas celdas ATM se transmitirán? Describa brevemente su contenido.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA CARATULA AREA DE LA ENERGÍA Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES INGENIERIA EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

NETWORKING TRABAJO GRUPAL Nro. 4 DOCENTE: Ing. Marco

Suing Ochoa

INTEGRANTES:

✓ Danny Sixto Armijos Loyola ✓ David Antonio Gonzalez Vega ✓ Carlos Luis Carpio Ramírez ✓ Santiago Alejandro León Medina

Ciclo: 9º “A”

Grupo #: 2

Fecha de Entrega: 6 de Febreo 2021

LOJA - ECUADOR 2021

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TRABAJO GRUPAL # 4 Realizar los problemas del capítulo #4 del Libro “Redes de Computadoras”, Autores: Andrew S. Tanenbaum y David J. Wetherall Realizado por GRUPO II: ➢ Danny Sixto Armijos Loyola ➢ Santiago Alejandro León Medina

➢ David Gonzalez ➢ Carlos Carpio

1. Para este problema, utilice una fórmula de este capítulo, pero primero enúnciela. Las tramas llegan en forma aleatoria a un canal de 100 Mbps para su transmisión. Si el canal está ocupado cuando llega una trama, ésta espera su turno en una cola. La longitud de la trama se distribuye exponencialmente con un promedio de 10 000 bits/trama. Para cada una de las siguientes tasas de llegada de tramas, obtenga el retardo experimentado por la trama promedio, incluyendo tanto el tiempo de encolamiento como el de transmisión. (a) 90 tramas/seg. (b) 900 tramas/seg. (c) 9 000 tramas/seg.

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2. Un grupo de N estaciones comparte un canal ALOHA puro de 56 kbps. La salida de cada estación es una trama de 1000 bits en promedio cada 100 seg, aun si la anterior no se ha enviado (por ejemplo, las estaciones pueden almacenar en búfer las tramas salientes). ¿Cuál es el valor máximo de N?

3. Considere el retardo del ALOHA puro comparándolo con el ALOHA ranurado cuando la carga es baja. ¿Cuál es menor? Explique su respuesta. ➢ En ALOHA puro, la transmisión puede comenzar de inmediato, cuando la carga es baja no se producen colisiones por la que se espera que la transmisión sea exitosa. ➢ Con ALOHA ranurado, tiene que esperar a la siguiente ranura, lo que aumenta el tiempo de retardo. 4. Una gran población de usuarios de ALOHA genera 50 solicitudes/seg, incluyendo tanto las originales como las retransmisiones. El tiempo se divide en ranuras de 40 mseg. (a) ¿Cuál es la oportunidad de éxito en el primer intento? (b) ¿Cuál es la probabilidad de que haya exactamente k colisiones y después un éxito? (c) ¿Cuál es el número esperado de intentos de transmisión necesarios?

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5. En un sistema ALOHA ranurado de población infinita, la cantidad promedio de número de ranuras que espera una estación entre una colisión y una retransmisión es de 4. Grafique; la curva de retardo contra velocidad real de transmisión para este sistema. ➢ ➢

El número de transmisiones es 𝐸 = 𝑒 𝐺 , los eventos E esparados en el intervalo E – 1 de los cuatro slots es 4 (𝑒 𝐺 - 1). El retraso esta dado por S = Ge-G. Ubicación de G en la curva de poisson.

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6. ¿Cuál es la longitud de una ranura de contención en CSMA/CD para (a) un cable con dos conductores de 2 km (la velocidad de propagación de la señal es 82% de la velocidad de propagación de la señal en vacío) y, (b) un cable de fibra óptica multimodo de 40 km (la velocidad de propagación de la señal es 65% de la velocidad de propagación de la señal en vacío)?

7. ¿Cuánto debe esperar una estación, s, en el peor de los casos, antes de empezar a transmitir su trama sobre una LAN que utiliza el protocolo básico de mapa de bits? ➢ El peor de los casos es que todas las estaciones desea enviar al mismo tiempo, en el tiempo de espera y periodo de contención 𝑵 + (𝒏 − 𝟏) 𝒙 𝒅 ( tramas de bits de transmisión). 8. En el protocolo de conteo binario descendente, explique cómo se puede prohibir a una estación de menor numeración que envíe un paquete. ➢ Si una estación con numero mas alto y una estación con numero mas bajo tiene paquetes para enviar al mismo tiempo, la estación con el número mas alto siempre ganara la licitación. ➢ Por lo tanto el haber varias estaciones con alto numero y continuo flujo, se denegará a la estación de numero bajo.

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9. Dieciséis estaciones, numeradas del 1 al 16, contienden por el uso de un canal compartido mediante el protocolo de recorrido de árbol adaptable. Si todas las estaciones cuyas direcciones son números primos de pronto quedaran listas al mismo tiempo, ¿cuántas ranuras de bits se necesitan para resolver la contención?

10. Considere cinco estaciones inalámbricas, A, B, C, D y E. La estación A se puede comunicar con todas las demás. B se puede comunicar con A, C y E. C se puede comunicar con A, B y D. D se puede comunicar con A, C y E. E se puede comunicar con A, D y B. (a) Cuando A envía a B, ¿qué otras comunicaciones son posibles? (b) Cuando B envía a A, ¿qué otras comunicaciones son posibles? (c) Cuando B envía a C, ¿qué otras comunicaciones son posibles?

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11. Seis estaciones, de A a F, se comunican mediante el protocolo MACA. ¿Es posible que dos transmisiones tengan lugar de manera simultánea? Explique su respuesta. ➢ Sí. Imagínese que ellos están en una línea recta y que cada estación puede llegar sólo a sus vecinos más cercanos. Entonces A puede enviar a B, mientras que E está enviando a la F. 12. Un edificio de oficinas de siete pisos tiene 15 oficinas adyacentes por piso. Cada oficina contiene un enchufe de pared para una terminal en la pared frontal, por lo que los enchufes forman una rejilla rectangular en el plano vertical, con una separación de 4 m entre enchufes, tanto en forma vertical como horizontal. Suponiendo que es factible tender un cable recto entre cualquier par de enchufes, en forma horizontal, vertical o diagonal, ¿cuántos metros de cable se necesitan para conectar todos los enchufes usando: (a) una configuración en estrella con un solo enrutador en medio? (b) una LAN 802.3 clásica?

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13. ¿Cuál es la tasa de baudios de la Ethernet de 10 Mbps clásica?

10 Mbps --------1062 baudios 14. Bosqueje la codificación Manchester en una Ethernet clásica para el flujo de bits: 0001110101.

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15. Una LAN CSMA/CD (no la 802.3) de 10 Mbps y 1 km de largo tiene una velocidad de propagación de 200 m/μseg. En este sistema no se permiten los repetidores. Las tramas de datos tienen 256 bits de longitud, incluidos 32 bits de encabezado, suma de verificación y otra sobrecarga. La primera ranura de bits tras una transmisión exitosa se reserva para que el receptor capture el canal y envíe una trama de confirmación de recepción de 32 bits. ¿Cuál es la tasa de datos efectiva, excluyendo la sobrecarga, suponiendo que no hay colisiones?

16. Dos estaciones CSMA/CD intentan transmitir archivos grandes (multitrama). Después de enviar cada trama, contienden por el canal usando el algoritmo de retroceso exponencial binario. ¿Cuál es la probabilidad de que la contención termine en la ronda k, y cuál es el número promedio de rondas por periodo de contención? Datos o Dos estaciones CSMA/CD o Algoritmo retroceso exponecial binario o Probabilidad termnal ronda k= ? Intentos de fallo seguido de k es:

𝐏𝐤 = (𝟏 − 𝟐)−(𝐤−𝟏) 𝟐−(𝐤−𝟏)(𝐤−𝟐)/𝟐

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17. Un paquete IP que se transmitirá a través de Ethernet tiene 60 bytes de longitud, incluyendo todos los encabezados. Si no se utiliza LLC, ¿se necesita relleno en la trama Ethernet, y de ser así, cuántos bytes? Datos o 60 bytes de longitud o No LLC El mínimo de trama ethernet 64 bytes, Los campo cabecera son 18 bytes con la longitud de 60 bytes, no se usa relleno ya que sobre pasa el mínimo. 60 bytes + 18 bytes = 78 bytes 18. Las tramas Ethernet deben...