Boletin_4_AR

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ARQUITECTURA DE 
REDES 
2º curso de Ingeniería Informática – 
Tecnologías Informáticas 
Curso 22/23 
 
 
 
Boletín de problemas 4 
Redes de área local inalámbricas 
 
 
 
Problema 1. Dada una red IEEE 802.11 en modo infraestructura, se pide: 
 
1. Responda a las siguientes cuestiones: 
a. ¿Con qué identificadores podría una estación determinar si dicha red se 
encuentra disponible? 
b. ¿Qué mensajes se intercambian para obtener dicha información? 
c. ¿De qué tipo son estos mensajes? 
d. ¿Quién es el origen de estos mensajes? ¿Y el destino? 
e. Una vez descubierta la red, ¿Qué mensajes se intercambian para 
“conectarse” a la red? ¿Quién es el origen y el destino de los mensajes? 
 
2. El cliente FTP instalado en el PC A quiere conectarse con el servidor instalado 
en B. Suponiendo que ambas estaciones están conectadas a la red: 
a. ¿Cuántas tramas IEEE 802.11 (que lleven parte del archivo) enviaría A 
para transmitir un archivo de 4000 bytes? 
b. ¿Cuántas tramas IEEE 802.11 (que lleven parte del archivo) recibirá la 
estación B? ¿Cuántas procesará? 
c. En cualquiera de las tramas enviadas, ¿qué protocolos se emplean en 
los diversos niveles? 
d. Indique el formato de una trama enviada por A y de una procesada por 
B. Indique las direcciones MAC origen, destino, transmisor y receptor, 
las direcciones IP origen y destino y el BSSID de la red. Las 
direcciones de las estaciones se muestran en la siguiente tabla. 
 
Estación IP MAC 
A 192.168.2.10 00:11:22:33:44:55 
B 192.168.2.13 00:00:11:11:22:22 
AP 192.168.2.1 00:AA:BB:CC:DD:EE 
 
Problema 2. La Figura 1 muestra una red compuesta por un segmento cableado que 
sigue el estándar IEEE 802.3 y por dos celdas inalámbricas que siguen el estándar IEEE 
802.11, y que están gestionadas por los puntos de acceso AP1 y AP2, respectivamente. 
La elipse de la izquierda representa el área de cobertura de la celda gestionada por AP1, 
mientras que la elipse de la derecha representa el área de cobertura de la celda 
gestionada por AP2. Todas las estaciones asociadas a un punto de acceso comparten el 
mismo área de cobertura que la celda inalámbrica a la que se encuentran asociada. 
Todas las estaciones de la parte inalámbrica de la red se encuentran asociadas a su celda 
correspondiente. AP1 y AP2, además de puntos de acceso, son routers. Los routers 
pueden implementar el mecanismo de traducción de direcciones NAT cuando sea 
estrictamente necesario. Para ello, emplearán como dirección traducida la dirección IP 
pública asignada a su interfaz. La máscara de red empleada en toda la red es /24. S1 es 
un servidor web (puerto 80). 
 
 
Figura 1: Representación de la red. 
NOTA: 
Considere únicamente el tráfico generado por la solicitud de conexión (apartado 1) o 
por la solicitud de eco (apartado 2), sin tener en cuenta las respuestas. 
 
Sabiendo que no ha sido necesario fragmentar ningún mensaje, se pide contestar 
razonadamente las siguientes cuestiones: 
1. La estación A envía una solicitud de conexión al servidor S1. 
a. ¿Cuántas tramas IEEE 802.11 habrá recibido la estación B? 
b. ¿Cuántas tramas IEEE 802.11 habrá recibido S1? 
c. ¿Cuántas tramas habrá recibido la estación D? 
d. ¿Qué protocolos de nivel de enlace de datos se emplearán? 
2. La estación D envía una única solicitud de eco (ejecutando el comando ping) a la 
estación A. 
a. Indique la dirección IP origen y destino de cada uno de los mensajes que 
recibe AP1 
b. Indique el protocolo de nivel de enlace de datos empleado por cada uno 
de los mensajes que recibe AP1 
c. ¿Cuántas tramas recibirá la estación A? 
d. ¿Cuántas tramas procesará la estación A? 
e. Suponiendo que D no ha obtenido aún respuesta, ¿podría la estación E 
obtener servicios desde S1? Esto es, E debe enviar la solicitud de inicio 
de conexión a S1 y este debe devolver un primer mensaje aceptando la 
conexión. 
 
 
Problema 3. Se dispone de una configuración de la red como la representada en la 
figura 1. La red 1 es una red inalámbrica, en la que el router A hace las veces de Punto 
de Acceso (AP). Dicho router concede las direcciones IP correspondientes a la red 
mediante el protocolo DHCP. El resto de redes son redes Ethernet cableadas. 
 
 
Responda RAZONADAMENTE a las siguientes cuestiones: 
 
a. El PC 1 se quiere unir a la red 1 (se supone que ya conoce el SSID de dicha 
red mediante una trama baliza o un Probe Request/Response procedente del 
router A). Explique razonadamente qué tramas se intercambian en la 
comunicación entre PC 1 y el router A (Punto de acceso) desde que el PC 1 
quiere unirse a la red hasta que dispone de una dirección IP, indicando qué 
tipo de contenido tiene cada trama y quién es el emisor de cada una. (Suponga 
que el medio no está nunca ocupado y que se utiliza MACA para el acceso al 
medio). 
b. Se quieren enviar 3000 bytes de datos desde PC 1 a PC 2 utilizando un 
protocolo de aplicación denominado AR, el cuál funciona utilizando los 
servicios que le presta UDP. Se sabe que la MTU de la red inalámbrica es de 
2312 bytes, que el tamaño de la AR_PDU está adaptado para no tener que 
fragmentar en redes inalámbricas, que todas la AR_PDU tienen AR_PCI, y 
que los tamaños de las cabeceras de algunos protocolos son los siguientes: 
 
Protocolo Tamaño de la cabecera 
(bytes) 
AR 10 
UDP 8 
TCP 20 
IP 20 
SNAP 5 
LLC 3 
IEEE 802.11 34 
 
¿Cuántas tramas de datos envía PC 1 al AP, y cuál es su tamaño? Indique los 
cálculos necesarios para llegar a esta conclusión 
 
c. Desde PC 2 se ejecuta la operación tracert a PC 1. ¿Cuántos mensajes ICMP 
se generan y de qué tipo son cada uno? ¿Quiénes son los emisores y los 
receptores de dichos mensajes? 
 
 
Problema 4. Un antiguo alumno de AR es el administrador de la red Eduroaming, una 
red 802.11 trabajando en modo infraestructura. Existen 3 estaciones asociadas a esta 
red, llamadas A, B, y C. Un router inalámbrico, que a su vez es el AP de la red 
inalámbrica, conecta la red inalámbrica con un servidor TFTP, a través de una red 
cableada. La estación A envía un archivo de 2500 bytes al servidor TFTP. Sabiendo que 
la MTU de la red inalámbrica es de 2312 bytes, que la de la red cableada es de 1400 
bytes, y que los tamaños de algunas cabeceras vienen dados en la Tabla 1, conteste a las 
siguientes preguntas: 
a. ¿Cuántas tramas de datos envía A y cuál es el tamaño de las tramas que 
contienen el archivo? 
b. Suponiendo que B tiene visibilidad directa con A, ¿cuántas tramas 802.11 ha 
recibido B durante la transmisión del archivo? ¿cuántas procesa? 
c. Suponiendo que C es un nodo oculto para A, ¿cuántas tramas 802.11 ha recibido 
C durante la transmisión del archivo? 
d. La estación D quiere unirse a la red Eduroaming, ¿qué parámetros de la red debe 
conocer y qué métodos tiene para conocerlos? 
e. En un momento dado, tanto A, como B, como C, intentan transmitir datos 
utilizando el mecanismo de acceso al medio CSMA/CA, pero la estación D está 
transmitiendo en ese momento. Teniendo en cuenta los algoritmos de backoff de 
las estaciones, dado en la Tabla 2, el tiempo de transmisión de los datos que se 
van a transmitir, señalado en la Tabla 3, y que el valor del IFS es de 1 ms, 
realice un gráfico temporal que indique cómo trasmiten todas las estaciones. 
Protocolo Tamaño bytes cabecera 
TFTP 4 
UDP 8 
TCP 20 
IPv4 20 
LLC 3 
SNAP 5 
SAP 8 
IEEE 802.8 12 
IEEE 802.3 32 
Ethernet 26 
IEEE 802.11 34 
RTX 23 
 
Tabla 1. Tamaño de algunas cabeceras. 
 
 
 
Estación Backoff 
A 3 
B 6 
C 4 
 
Tabla 2. Resultado del algoritmo de Backoff para cada estación (en ms) 
 
Estación Datos 
A 6 
B 5 
C 5 
 
Tabla 3. Tiempo de transmisión de los datos (en ms) 
 
 
 
Problema 5. La figura 3 representa una red de área local formada por tres partes: una 
cableada según el estándar Ethernet; y otras inalámbricas, que emplean el estándar IEEE 
802.11. Todas las estaciones con tarjeta de red compatible con IEEE 802.11de la red 
comparten la misma área de cobertura que el dispositivo que gestiona la red (AP). El 
administrador de la red, por motivos de seguridad, no ofrecerá ninguna información 
sobre la red. La MTU de toda la red se ha establecido a 1400 bytes. Se ha configurado la 
red para únicamente utilice IPv4 como protocolo del nivel de red. 
La tabla 3 representa el tamaño de las cabeceras de distintos protocolos. Para 
hacer referencia a direcciones MAC, emplee la cadena MAC_XX donde XX es el 
identificador del elemento de red, por ejemplo MAC_A. Si algún elemento de red posee 
varias interfaces, deberá especificar claramente a cuál de ellas se refiere. 
 
 
Figura 3. Configuración de la red. 
 
Protocolo Tamaño bytes cabecera 
TFTP 2 
UDP 8 
TCP 20 
IPv4 20 
LLC 3 
SNAP 5 
SAP 8 
IEEE 802.8 12 
IEEE 802.3 32 
Ethernet 34 
IEEE 802.11 40 
RTX 23 
 
Tabla 2. Tamaño de algunas cabeceras. 
 
 
Responda a las siguientes preguntas: 
 
1. ¿Qué tipo de topología se ha implementado según la norma IEEE 802.11? 
2. Sabiendo que el despliegue de la red se ha realizado empleando dispositivos más 
simples posibles, ¿qué dispositivos, además de puntos de acceso, son AP1 y 
AP2? ¿Por qué? 
3. ¿Qué parámetros deberá conocer una estación para conectarse inalámbricamente 
a la red? ¿Cómo los obtendrá? 
4. La estación A desea descargar el fichero “AR.txt”, que ocupa 460 bytes, desde el 
servidor TFTP S1. Considerando todos los mensajes intercambiados para 
realizar la descarga: 
a. Indique la/s pila/s de protocolos empleados. 
b. Represente cronológicamente el intercambio de tramas realizado, 
empleando un dibujo similar al de la figura 3. Incluya una breve 
explicación del proceso. 
c. ¿Cuántos mensajes ha recibido la estación B, si tiene visibilidad directa 
con la estación A? ¿Cuántos procesa? 
d. ¿Cuántos mensajes ha recibido la estación C? ¿Cuántos procesa? 
e. ¿Cuántos mensajes ha recibido la estación E? ¿Cuántos procesa? 
f. Para el mensaje de datos del protocolo TFTP recibido por la estación A, 
indique qué direcciones del nivel de enlace de datos contiene. 
5. La estación C desea descargar el fichero “TI.pdf” que ocupa 2048 bytes desde el 
servidor S1. ¿Cuántos mensajes de datos recibirá la estación A? 
6. Complete la plantilla correspondiente al mecanismo CSMA/CA suponiendo que 
las flechas indican cuando las estaciones poseen datos para transmitir. El 
resultado del algoritmo de Backoff para cada estación es el dado en la tabla 3, 
mientras que el tamaño de los datos a transmitir medido en slots es el indicado 
en la tabla 4. No será necesario contemplar la ventana de contienda (CW). El 
IFS ocupa 2 slots. 
a. ¿En qué caso/s puede presentar problemas el empleo de esta técnica? 
Describa brevemente el/los caso/s y el problema. 
 
 
Estación Backoff 
0 3 
1 4 
2 6 
3 2 
4 5 
 
Tabla 3. Resultado del algoritmo de Backoff para cada estación 
 
Estación Datos 
0 6 
1 5 
2 5 
3 7 
4 4 
 
Tabla 4. Tamaño de datos a transmitir en slots 
 
 
E1
E2
E3
E4
BUSY
CW
E0
 
 
Problema 6. En la figura, se muestra una red de computadores formada por dos routers 
inalámbricos (AP1 y AP2) conectados a un sistema de distribución cableado que emplea 
IEEE 802.3. PC A y PC B son equipos conectados al punto de acceso AP1, mientras 
que PC C y PC D se encuentran conectados al punto de acceso AP2. Tanto AP1 como 
AP2 generan redes empleando el estándar IEEE 802.11 en modo infraestructura. 
Responda justificadamente a las siguientes cuestiones: 
 
Figura. Configuración de la red. 
 
1. Si un nuevo host PC E se quiere unir a la red inalámbrica creada por el punto de 
acceso AP1, explique detalladamente las siguientes cuestiones: 
a. ¿Qué datos necesitaría conocer de dicha red? 
b. ¿Cómo podría obtener dichos datos? 
c. ¿Qué mensaje/s se intercambiarán para realizar la conexión? ¿Quién 
es/son el/los emisor/es de este/estos mensaje/s? ¿Quién es/los el 
destino/s? 
2. Suponga que ambos puntos de accesos pertenecen a la misma EBSS, conteste 
justificadamente las siguientes cuestiones: 
a. ¿Qué parámetros de la red inalámbrica tendrán en común ambos APs? 
b. ¿Cómo podríamos saber a cuál de los APs están conectado una estación 
de la red? 
 
3. Dos PCs de la red quieren intercambiar 3500 bytes de datos empleando un 
protocolo de nivel de aplicación determinado. Se considera emplear dos 
protocolos de nivel de aplicación (X e Y), el protocolo X usa los servicios de 
TCP-IPv4, mientras que el protocolo Y pide servicios directamente a IEEE 
802.2. Sabiendo que el tamaño de la MTU de las redes inalámbricas es 2312 
bytes y el de la cableada de 1290 bytes, y que el tamaño de las cabeceras se 
muestran en la Tabla 1, resuelva razonadamente las siguientes cuestiones: 
a. ¿Cuántas tramas de datos envía PC A a PC B empleando el protocolo X? 
¿Cuántos bytes de datos transporta cada una? 
b. ¿Cuántas tramas de datos recibirá el PC B si este se encuentra dentro del 
área de cobertura del PC A? ¿Cuántas procesaría? 
c. ¿Cambiaría la respuesta anterior si el PC A fuese un nodo oculto para PC 
B? 
d. Suponiendo que ambas redes constituyen BSS diferentes, ¿Cuántas 
tramas de datos recibirá PC C si no se encuentra en el área de cobertura 
de la red creada por AP1? 
e. ¿Cambiaría la respuesta anterior si ambas redes forman parte del mismo 
EBSS? 
f. Suponiendo que son ambas redes son BSS diferentes, ¿Cuántas tramas de 
datos recibirá PC 1? 
g. ¿Cambiaría la respuesta anterior si PC A enviara los datos a PC C? ¿Y si 
ambas redes fuesen la misma EBSS? 
h. ¿Cuántas tramas de datos envía PC A a PC B empleando el protocolo Y? 
¿Cuántas tramas IEEE 802.11 recibirá PC B suponiendo que están en el 
mismo área de cobertura? ¿Cuántas tramas de datos procesará PC B? 
 
Protocolo Tamaño cabecera 
X 4 bytes 
Y 8 bytes 
TCP 24 bytes 
UDP 8 bytes 
IPv4 20 bytes 
RIP 12 bytes 
RTCP 16 bytes 
SNAP 5 bytes 
DNS 16 bytes 
 IEEE 802.3 32 bytes 
LLC 3 bytes 
IEEE 802.11 34 bytes 
Tabla 1. Tamaño de cabeceras de los protocolos