Treballs perteneixents a PAC2 l'assignatura de Xarxes Multimèdia de l'Universitat Oberta de Catalunya

1. PAC 2
Xarxes multimèdia
Grau de Multimèdia
2n semestre curs 2016/2017
Marcos Baldoví Martínez
Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

2. 06.521 · PAC 2 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàtica Multimèdia i Telecomunicació
Presentació
Aquesta PAC 2 consta de tres parts sobre els continguts del tercer i quart
mòdul de l’assignatura. Una primera part on es demanen definicions, una
segona part amb qüestions o preguntes teòriques i una tercera part amb un
cas real o part pràctica.
Competències
Aquesta PAC té per objectiu dotar-vos de coneixements i competències sobre
xarxes d'ordinadors, treballant les següents competències específiques:
 Conèixer l'arquitectura d'una xarxa. Saber diferenciar els nivells i
conèixer les principals funcions i serveis de cadascun d'ells.
 Aprofundir en coneixement dels nivells de xarxa i de transport d’una
xarxa.
Objectius
Amb aquesta PAC es pretén que l'estudiant demostri el grau de coneixement
dels continguts dels mòduls 3 i 4. Prèviament a la realització d’aquesta PAC,
l’estudiant haurà realitzat un estudi detallat d’aquests mòduls de l’assignatura.
Enunciat
Primera part (10%)
Definiu els següents conceptes o termes, en un màxim de deu línies per
cadascun d’ells: (1) RFC, (2) DHCP, (3) three-way handshake protocol, i
(4) DCCP
1) Els documents RFC (Request for Comments) descriuen diversos aspectes
del funcionament d'Internet i de les xarxes de computadores així com a
protocols, procediments, idees , etc. Totes aquestes publicacions son
publicades per l'Internet Engineering Task Force (IETF) ( Grup de Treball
d'Enginyeria d'Internet ).
La IETF és una organització internacional oberta de normalització, que té com
a objectius el contribuir a l'enginyeria d'Internet. Cada RFC que publiquen
2

3. 06.521 · PAC 2 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàtica Multimèdia i Telecomunicació
constitueix un monogràfic o memoràndum que enginyers o experts en la
matèria els han fet arribar.
Els protocols més importants d'Internet estan definits per RFC, com el
protocol IP detallat en el RFC 791, el FTP en el RFC 959, o l'HTTP —escrit
per Tim Berners-Lee et al.— en el RFC 2616 (entre uns altres).
2) DHCP: És un protocol client-servidor que assigna de manera automàtica
les adreces IP així com altres informacions de configuració relacionades com
per exemple, la porta d'enllaç predeterminada i la màscara de subxarxa.
També permet als host obtenir la informació de configuració de TCP/IP
necessària d'un servidor DHCP.
3) three-way handshake protocol: És un protocol que s'utilitza per establir
una connexió TCP aquesta connexió es compon de tres etapes: establiment
de connexió, transferència de dades i fi de la connexió (tree-way handshake
en català protocol de tres passos).
Primer des del costat client s'envia un paquet SYN inicial al servidor com a
part de la negociació en tres passos. En el costat del servidor es comprova si
el port està obert, En cas de no estar-ho, s'envia al client un paquet de
resposta amb el bit RST activat, la qual cosa significa el rebuig de l'intent de
connexió. En cas que sí que es trobi obert el port, el costat servidor
respondria a la petició SYN vàlida amb un paquet SYN/*ACK. Finalment, el
client hauria de respondre-li al servidor amb un ACK, completant així la
negociació en tres passos (SYN, SYN/*ACK i ACK) i la fase d'establiment de
connexió.
4) DCCP: S'utilitza per al control de gestió de datagrames (Datagram
congestion control protocol) és un tipus de protocol que pertany a la capa de
transport i està dedicat al missatge i a connexió. La seva funció principal es la
de controlar la cogestió en els enviaments de dades que no necessiten ni la
fiabilitat ni l'ordre que ofereix el TCP. És un tipus de protocol molt utilitzat en
aplicacions multimèdia a temps real.
Segona part (50%)
1. Detalleu les diferències entre l’adreçament IPv4 i el IPv6.
• Augment de la grandària de l'adreça IP, de 32 a 128 bits, L’aparició
IPv6 es degut a la llimitació en el nombre de les adreces que
presentava IPv4.
IPv4 utilitza 4 nombres decimals d'un byte, separats per un punt (per
ex. 192.168.1.1), mentre que IPv6 utilitza nombres hexadecimals
separats per dos punts (per ex. fe80::b2z8:7123:x5a1:f1s7j34).
3

4. 06.521 · PAC 2 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàtica Multimèdia i Telecomunicació
• IPv6 ofereix una simplificació de la capçalera, alguns camps de la
capçalera del model IPv4 són eliminats o passen a ser opcionals,
oferint un tipus de format més simplificat que millora el tractament en
els routers.
• Utilització de capçaleres d'Extensió (Extension Headers), es
col·loquen en capçaleres suplementàries no tractades per routers
intermedis aconseguint millores tant en la seguretat com en l’eficiència
permetent un major nombre de paquets per segon.
• IPV6 permet tenir major flexibilitat i ofereix més seguretat en
l'autenticació i la confidencialitat, mitjançant eines criptogràfiques.
2. Quina és la utilitat del protocol ARP (Adress Resolution Protocol) i
quin és el seu funcionament? https://youtu.be/qJZzX0V8Opg
El protocol ARP és l’encarregat de trobar la direcció MAC a partir de la
direcció IP d’un equip.
Quan un dispositiu vol enviar un paquet a un altre del qual coneix la dirécció
IP, farà servir el protocol ARP per averiguar la seva direcció MAC. Un cop
dispossa d’ella, envia el paquet al router intermitg. Aquest, reenvia el paquet a
la direcció MAC de la capçalera.
L’equip que vol enviar el paquet, comença consultant la MAC del dispositiu
destí a la seva taula ARP (taula on apareixen vinvulades les direccionsIP amb
les seves corresponents direccions MAC). Si la IP no es troba a la taula,
l’equip origen envia una sol·licitud ARP a les màquines de la seva xarxa local.
La màquina que te aquesta direcció IP o el router si és el cas, respon indicant
la seva direcció MAC.
Per explicar un cas d’us del protocol ARP primer de tot mostraré la taula ARP
del meu equip després d’haver-la esborrat.
Es pot veure com només apareix el router i direccions de broadcast. Tot seguit
possaré en marxa el tcpdump capturant només paquest ARP, per tal de veure
la comunicació d’aquest protocol que te el meu equip. El primer que veiem és
que el meu MAC rep sol·licituds ARP del router, a les quals contesta
identificant-se cada pocs segons.
En l’exemple que vull veure, faré un ping a un ordinador de la meva xarxa
(marcat de groc). Es pot veure com automàticament el meu equip fa una
sol·licitud demanant la identificació de la IP de l’equip de destí. Rep la
resposta i automàticament el ping s’executa correctament.
Per contra, quan intento fer un ping a una direcció IP inexistent a la meva
xarxa, el meu equip envia de forma reiterada sol·licituds ARP demanant la
identificació d’aquesta IP (color rosa). Es pot veure com el ping no rep
4

5. 06.521 · PAC 2 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàtica Multimèdia i Telecomunicació
resposta. El meu equip, no ha trobat l’equip corresponent a la direcció IP de
destí.
Amb aquest exemple, es pot veure com el meu equip necessita coneixer la
MAC de l’equip amb el qual es vol comunicar i per obtenir aquesta direcció
MAC fa la sol·licitud ARP corresponent. Fins que no rep resposta a aquesta
sol·licitud, no es produirà la comunicació.
3. Presenteu un exemple en el que es posi en evidència el funcionament
de les taules d’encaminament, concretant les dades de les taules.
Les taules d'encaminament s'emmagatzemen en el router i disposen tota la
informació necessària per poder interconnectar totes les subxarxes que
configuren internet. Amb la finalitat que el router decideixi la millor ruta per
transportar els paquets de dades segons la taula.
Tots els dispositius que tenen assignada una adreça IP disposen d'una taula
d'encaminament.
Taules d’encaminament : https://youtu.be/gyRXRl_3gJ4
Exercici practic de taules d’encaminament https://youtu.be/XbbB9S0Z6HU
5

6. 06.521 · PAC 2 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàtica Multimèdia i Telecomunicació
6

7. 06.521 · PAC 2 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàtica Multimèdia i Telecomunicació
La informació que apareix a la taula d’enrutament ens permet veure com el
meu equip gestiona l’enviament de paquets a la xarxa. Així, per defecte
qualsevol paquet es enviat a la direcció 192.168.1.1, direcció del router de la
meva xarxa. Tots els paquets dirigits al localhost o direcció de xarxa 127, els
gestiona directament el meu equip (localhost).
Totes les direccions de la xarxa 192.168.1 son enviades al router, igual passa
a les direccions de xarxa 192.168.1.1/32, 192.168.1.133 o els enviament
directes al router (192.168.1.1) . En aquest darrer cas, apareix directament la
direcció mac del router on s’ha de fer l’enviament.
També apareix la direcció de broadcast (192.168.1.255, 255.255.255.255/32,
broadcasthost) i d’altres direccions especials (224.0.0/4, 224.0.0.251,
239.255.255.250).
4. Quines són les principals funcionalitats del protocol TCP? En quins
casos estaria justificat l’ús del protocol UDP?
La funcionalitat bàsica del protocol TCP és garantir la comunicació entre dos
equips. En aquest sentit, el protocol TCP és un protocol orientat a connexió
7

8. 06.521 · PAC 2 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàtica Multimèdia i Telecomunicació
que proporciona fiabilitat, garantint que els paquests arrivin correctament i en
ordre al seu destí.
El protocol TCP s’encarrega de establir la connexió amb l’enviament d’un
paquet de tipus SYN. L’ordinador destí, quan ho rep ha de retornar un paquet
del tipus ACK confirmant que ho ha rebut. Al mateix temps, també enviarà un
paquet SYN per confirmar la comunicació des del seu costat. El primer
ordinador rep l’ACK i el SYN i respon amb un altre ACK. En aquest moment,
tots dos equips estan dispossats a intercanviar-se informació. Aquest
intercanvi segueix un procediment semblant, fins que un ordinador no
confirma un paquet rebut, l’emisor no el marca com enviat correctament, de
manera que passat uns segons el tornarà a reenviar fins que li arrivi la
confirmació. D’aquesta manera, es garanteix que els paquets enviats han
arrivat al seu destí de forma ordenada.
Així, TCP garanteix la comunicació entre els dos equips. Aquest tipus de
protocol és útil per a aplicacions que requereixen confiabilitat alta i on el
temps de transmissió és menys crític.
D’altra banda, el protocol UDP és un protocol no orientat a la connexió. Això
vol dir que no està pensat per garantir la recepció de la informació enviada. El
seu ús te sentit en aquells casos on s’envia informació i no cal garantir que
aquesta informació tingui resposta. És molt útil quan es vol transmetre petites
quantitats d’informació prioritzant la velocitat. O quan les nostres aplicacions
no necessiten una resposta per part del destinatari. Un exemple d’utilització
del protocol UDP és en cas de broadcast. També es fa servir en els servidors
multijugadors, on la prioritat és la jugabilitat i no es permet els retards a les
accions que fa el jugador.
5. Quina és la funció de l’ús dels ports en els protocols TCP i UDP?
Es ports identifiquen aplicacions en execució dintre del nostre sistema.
D’aquesta manera, quan una aplicació vol comunicar-se amb un altre equip,
envia un paquet indicant el seu port.
El nostre equip, fa l’enviament indicant la seva direcció IP. Així, l’aplicació
queda identificada per la IP de l’equip i el seu port. Quan el nostre equip rebi
la resposta, mirarà el port al que va dirigit i sabrà a quina aplicació li ha de fer
arribar la resposta.
Per tant, l’utilització de ports permet que el nostre equip pugui enviar i rebre
paquets de forma simultània corresponents a aplicacions diferents que s’estan
executant. Això és el que s’anomena multiplexació per ports.
Un exemple d’us podria ser enviar un correu electrònic mentre estem
navegant, o actualitzar un arxiu del dropbox mentre escoltem música per
spotify
8

9. 06.521 · PAC 2 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàtica Multimèdia i Telecomunicació
Tercera part (40%)
Es demana que numereu les xarxes: 1,2,... de manera que si dues
adreces IP són d'ordinadors de la mateixa xarxa, tinguin el mateix
número assignat. Presenteu la classe de cadascuna d'aquestes xarxes
(A, B, C,...), detallant quants ordinadors pot tenir com a màxim cada
xarxa (dependrà del tipus de xarxa). A més, per a cada adreça IP de la
taula, heu d'indicar quina és l'adreça de xarxa, l'adreça del host i l'adreça
de broadcast de la xarxa.
Hem escanejat diferents xarxes i hem obtingut algunes adreces IP com les
que es presenten en la següent taula.
xarxa adreça IP adreça de
xarxa
clase Núm. màx.
ordinadors que
pot tenir aquesta
xarxa
Adreça del
host
Adreça de
broadcast
1 154.13.24.67 154.13.0.0 B 216
=65.536 0.0.24.67 154.13.255.255
2 88.126.102.103 88.0.0.0 A 224
=16.777.216 0.126.102.103 88.255.255.255
3 195.182.160.140 195.184.160.0 C 28
=256 0.0.0.140 195.184.160.255
3 195.182.160.142 195.184.160.0 C 28
=256 0.0.0.142 195.184.160.255
4 220.125.222.21 222.125.222.0 C 28
=256 0.0.0.21 222.125.222.255
5 156.11.75.213 156.11.0.0 B 216
=65.536 0.0.75.213 156.11.255.255
9

10. 06.521 · PAC 2 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàtica Multimèdia i Telecomunicació
Part II (20%)
Cal que accediu a la interfície web de configuració del vostre router
(sovint des de 192.168.1.1), i reviseu i presenteu les possibilitats de
configuració relacionant-les amb els conceptes que surten en els
mòduls 1 al 4 de l’assignatura.
1- Mostrarem tota la informació del router.
2- Dades de la xarxa on es mostra el nom de l'única xarxa que tenim (SSID1)
MASMOVIL_Z6xX aquest tipus de router permet emetre fins a quatre tipus de xarxes
diferents (SSID1 fins SSID4) també ens informa dels tipus de protocol d'encriptació,
MAC, etc.
3 – Ip’s
associades a la xarxa MASMOVIL_Z6xX, en aquesta captura es mostra l'adreça del
router, la mascara de xarxa, el DHCP IP star/end : informa del que podem connectar
128 dispositius que aniran des de 192.168.1.128 fins al 254. També ens mostra totes
10

11. 06.521 · PAC 2 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàtica Multimèdia i Telecomunicació
les adreces MAC i IP de tots els dispositius connectats a la xarxa, el tipus de port és
comú en tots els dispositius (SSID1) perquè tots els dispositius es connecten sense
fils a la mateixa xarxa.
4- Conexions Ethernet com no es disposa de cap connexió ethernet en el router per
defecte ens mostra l’adreça IP i MAC del router en tots els ports.
11

12. 06.521 · PAC 2 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàtica Multimèdia i Telecomunicació
Observació: No s’hauran de modificar els paràmetres de configuració que us
apareguin. En qualsevol cas, si que us serà útil fer captures de pantalla, com a base
dels continguts que desenvolupareu en aquesta part. També us pot ser d’ajuda
consultar prèviament el manual del vostre router que podreu localitzar fent una
cerca a Internet.
12

13. 06.521 · PAC 2 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàtica Multimèdia i Telecomunicació
Recursos
El present qüestionari correspon als continguts dels mòduls 3 “El nivell de
xarxa” i 4 ”El nivell de transport”.
Tipus de Xarxa WAN: espais geogràfics extensos-→
interconnectar xarxes LAN facilitant la connexió d'usuaris a diferents localitzacions
Criteris de valoració
Cada part de la PAC té associada una ponderació: un 10% per la primera
part, un 50% per la segona part i un 40% per la tercera part (que es
subdivideix en un 20% de la part I, i un 20% de la part II).
Es valorarà l’exactitud de les respostes donades i el seu grau d’argumentació.
En concret es valorarà:
 Grau d’aprofundiment i argumentació en les respostes donades.
 Grau de coherència dels continguts i justificacions teòriques dins
cadascuna de les preguntes, relacionant-los amb els continguts dels
materials de l’assignatura.
 Grau de diferenciació dels principals protocols dels nivells de xarxa i
de transport, entenent el seu funcionament, sabent relacionar-los amb
el funcionament actual d’Internet.
 Si és el cas, adequació i qualitat de les fonts emprades, en base a les
cerques realitzades, amb una correcta citació.
Format i data de lliurament
Cal lliurar la solució en un fitxer Word, Writer de LibreOffice o PDF dins la
bústia Lliurament i registre d’AC. Podeu aprofitar aquest enunciat per
contestar. En aquest cas, les respostes s’hauran d'escriure en color blau.
La data límit de lliurament és el 9 d’abril de 2017 fins a les 23:59 hores.
13

14. 06.521 · PAC 2 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàtica Multimèdia i Telecomunicació
Nota: Propietat intel·lectual
Sovint és inevitable, en produir una obra multimèdia, fer ús de recursos creats per
terceres persones. És per tant comprensible fer-ho en el marc d'una pràctica dels estudis
del Grau Multimèdia, sempre i això es documenti clarament i no suposi plagi en la
pràctica.
Per tant, en presentar una pràctica que faci ús de recursos aliens, s'ha de presentar
juntament amb ella un document en què es detallin tots ells, especificant el nom de cada
recurs, el seu autor, el lloc on es va obtenir i el seu estatus legal: si l'obra està protegida
pel copyright o s'acull a alguna altra llicència d'ús (Creative Commons, llicència GNU,
GPL ...). L'estudiant haurà d'assegurar-se que la llicència que sigui no impedeix
específicament seu ús en el marc de la pràctica. En cas de no trobar la informació
corresponent haurà d'assumir que l'obra està protegida pel copyright.
Hauran, a més, adjuntar els fitxers originals quan les obres utilitzades siguin digitals, i el
seu codi font si correspon.
Un altre punt a considerar és que qualsevol pràctica que faci ús de recursos protegits pel
copyright no podrà en cap cas publicar-se en Mosaic, la revista del Graduat en
Multimèdia a la UOC, a no ser que els propietaris dels drets intel·lectuals donin la seva
autorització explícita.
14