Cisco CCNAv7 - Exercícios de switching Ethernet

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Tente responder cada questão antes de abrir a resposta. As respostas estão em blocos que você abre clicando em Ver resposta. No final, há atividades práticas.

Parte 1: Ethernet e padrões

1. Em quais camadas do modelo OSI o Ethernet opera?

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Nas camadas 1 (física) e 2 (enlace).

2. O que significa cada parte em 100BASE-TX?

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100 = 100 Mb/s; BASE = transmissão em banda base; TX = par trançado (cobre). É o Fast Ethernet.

3. Associe o padrão à velocidade:

Padrão	Velocidade
A. 10BASE-T	1. 1 Gb/s
B. 100BASE-TX	2. 10 Mb/s
C. 1000BASE-T	3. 100 Mb/s
D. 10GBASE-T	4. 10 Gb/s

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A-2, B-3, C-1, D-4.

4. Qual é a categoria mínima de UTP para o 1000BASE-T? E quantos pares ele usa?

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Cat 5e e 4 pares.

5. Qual é o comprimento máximo de um segmento de cobre Ethernet?

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100 metros.

6. Qual mudança de equipamento mais contribuiu para o fim das colisões nas LANs?

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A troca do hub pelo switch, junto com o uso de full duplex.

7. O campo de 2 bytes depois dos MACs tem o valor 0x0800. É um EtherType ou um comprimento? O que ele indica?

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0x0800 = 2048, que é maior que 1536, então é EtherType. Indica IPv4.

8. Outro quadro tem o valor 0x0100 (256) nesse campo. É EtherType ou comprimento?

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256 é menor que 1500, então é comprimento (quadro IEEE 802.3).

Parte 2: Endereço MAC

9. Quantos bits tem o OUI e quem o atribui?

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24 bits, atribuídos pelo IEEE ao fabricante.

10. No MAC 3C:5A:B4:12:34:56, qual é o OUI e qual é o identificador da placa?

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OUI: 3C:5A:B4. Identificador da placa: 12:34:56.

11. Escreva o MAC 00:1A:2B:3C:4D:5E no formato do Cisco IOS.

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001A.2B3C.4D5E.

12. O que significam os bits I/G e U/L do primeiro byte?

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I/G (último bit): 0 = individual, 1 = grupo. U/L (penúltimo bit): 0 = universal, 1 = administrado localmente.

13. Classifique os MACs quanto a I/G e U/L: (a) 00:50:56:AA:BB:CC; (b) 01:00:5E:7F:00:01; (c) 02:00:00:00:00:01; (d) DA:A1:19:00:00:01.

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(a) 0x00 = 00000000: individual, universal. (b) 0x01 = 00000001: grupo, universal. (c) 0x02 = 00000010: individual, local. (d) 0xDA = 11011010: individual, local (típico de MAC aleatório).

14. Por que o endereço FF:FF:FF:FF:FF:FF é considerado de grupo?

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Porque todos os seus bits são 1, inclusive o I/G do primeiro byte. Ele é o endereço de broadcast.

15. Que prefixos de MAC são usados para multicast IPv4 e IPv6?

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IPv4: 01:00:5E. IPv6: 33:33.

16. Uma placa recebe um quadro com destino ao MAC de outro dispositivo. O que ela faz?

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Descarta o quadro (a menos que esteja em modo promíscuo).

17. O que é o modo promíscuo e que ferramenta o utiliza?

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É o modo em que a placa aceita todos os quadros que chegam, mesmo os endereçados a outros. É usado por analisadores como o Wireshark.

Parte 3: Tabela MAC

18. O que a tabela MAC associa?

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Cada endereço MAC à porta do switch em que ele foi aprendido.

19. O switch aprende pelo MAC de origem ou pelo de destino?

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Pelo MAC de origem.

20. O que o switch faz com um quadro cujo MAC de destino não está na tabela?

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Inunda o quadro: envia por todas as portas, exceto a de entrada.

21. O que o switch faz com um quadro cujo MAC de destino está na tabela e associado à mesma porta de onde o quadro chegou?

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Filtra (descarta), pois o destino está no mesmo segmento do remetente.

22. Por que o MAC de broadcast nunca entra na tabela?

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Porque o broadcast só aparece como destino, e o switch aprende apenas pelo MAC de origem.

23. Qual é o tempo de envelhecimento padrão das entradas dinâmicas nos switches Cisco?

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300 segundos (5 minutos).

24. O switch S1 tem a tabela MAC vazia. Os PCs A, B e C estão nas portas Fa0/1, Fa0/2 e Fa0/3. Acompanhe a sequência e preencha a tabela ao final:

A envia um quadro para B.
B responde para A.
C envia um quadro para A.

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Aprende A → Fa0/1. B é desconhecido: inunda por Fa0/2 e Fa0/3.
Aprende B → Fa0/2. A é conhecido: encaminha só por Fa0/1.
Aprende C → Fa0/3. A é conhecido: encaminha só por Fa0/1.

Tabela final: A → Fa0/1, B → Fa0/2, C → Fa0/3.

25. Na questão anterior, depois dos três passos, A envia um quadro para C. Por qual porta ele sai? O PC B recebe esse quadro?

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Sai somente por Fa0/3. O PC B não recebe, pois o switch já conhece o destino.

26. Se um PC é movido da porta Fa0/1 para a Fa0/5 e transmite, o que acontece com a entrada dele na tabela?

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A entrada é atualizada: o MAC passa a ser associado à Fa0/5.

27. Qual comando mostra a tabela MAC? E qual apaga as entradas dinâmicas?

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show mac address-table (ou show mac-address-table, em versões antigas) e clear mac address-table dynamic.

28. Qual é a diferença entre entradas DYNAMIC e STATIC?

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As dinâmicas são aprendidas automaticamente e envelhecem. As estáticas são configuradas manualmente (mac address-table static ...) e não envelhecem.

Parte 4: Domínios de colisão e de broadcast

29. Quantos domínios de colisão tem um hub com 6 PCs? E um switch com 6 PCs?

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Hub: 1. Switch: 6 (um por porta ocupada).

30. Que dispositivo separa domínios de broadcast?

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O roteador (e também as VLANs). Hubs e switches não separam.

31. Dois switches estão ligados entre si, com 4 PCs em cada um, sem roteador. Quantos domínios de colisão e quantos de broadcast existem?

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Colisão: 4 + 4 + 1 (enlace entre os switches) = 9. Broadcast: 1.

32. Um roteador tem 3 interfaces em uso, cada uma ligada a um switch com 5 PCs. Quantos domínios de broadcast existem? E de colisão?

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Broadcast: 3. Colisão: 15 enlaces de PCs + 3 enlaces de roteador = 18.

33. Cite dois protocolos ou serviços que usam broadcast no dia a dia.

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ARP e DHCP (a mensagem Discover).

34. Por que o excesso de broadcast prejudica a rede?

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Porque todos os dispositivos do domínio precisam processar cada broadcast, consumindo CPU e banda. Em casos extremos (como loops), pode causar uma tempestade de broadcast.

Parte 5: Métodos de encaminhamento

35. Qual método de encaminhamento recebe o quadro inteiro e confere o FCS antes de enviar?

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O store-and-forward.

36. Qual é a diferença entre fast-forward e fragment-free?

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O fast-forward encaminha logo depois de ler o MAC de destino. O fragment-free espera os primeiros 64 bytes, para filtrar fragmentos de colisão.

37. Qual método permite portas com velocidades diferentes? Por quê?

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O store-and-forward, pois o quadro é armazenado por completo e depois enviado na velocidade da porta de saída.

38. Quanto tempo leva para receber um quadro de 1518 bytes a 100 Mb/s? E a 1 Gb/s?

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1518 × 8 = 12.144 bits. A 100 Mb/s: 121,44 µs. A 1 Gb/s: 12,144 µs.

39. Quanto tempo leva para receber 64 bytes a 10 Mb/s?

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64 × 8 = 512 bits ÷ 10 Mb/s = 51,2 µs.

40. Um switch fragment-free lê 64 bytes antes de encaminhar. Qual é o tempo disso a 100 Mb/s?

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512 bits ÷ 100 Mb/s = 5,12 µs.

41. Qual é a desvantagem do cut-through?

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Pode encaminhar quadros com erro, pois o FCS só chega ao final do quadro. Também exige portas com a mesma velocidade.

42. Qual é a diferença entre memória de buffer por porta e compartilhada?

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Na por porta, cada porta tem sua fila. Na compartilhada, todas as portas usam um pool comum, de forma flexível, o que facilita a comutação assimétrica.

Parte 6: Velocidade, duplex e Auto-MDIX

43. O que o prefixo a- em a-full e a-100 indica?

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Que o duplex e a velocidade foram autonegociados.

44. Quais comandos fixam uma porta em 100 Mb/s e full duplex? E quais devolvem a autonegociação?

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Fixar: speed 100 e duplex full. Voltar: speed auto e duplex auto.

45. Por que fixar a velocidade e o duplex só em um dos lados é arriscado?

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O outro lado, em automático, pode assumir half duplex, causando duplex mismatch: erros, colisões e lentidão.

46. O que o Auto-MDIX faz?

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Detecta o tipo de cabo (direto ou cross-over) e ajusta a porta (troca transmissão e recepção, se necessário), de modo que qualquer um dos cabos funcione.

47. Qual é o comando para ativar o Auto-MDIX em uma interface?

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mdix auto.

48. Em portas MDI (PC e roteador), quais pinos transmitem e quais recebem?

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Transmitem os pinos 1 e 2 e recebem os 3 e 6. Nas portas MDIX (switch), é o inverso.

Parte 7: Atividades práticas

Prática 1 (Packet Tracer): aprendizado de MACs

Monte 1 switch com 4 PCs (192.168.10.1 a .4, máscara 255.255.255.0).
Limpe a tabela (clear mac address-table dynamic) e confirme que está vazia.
Faça ping do PC1 para o PC2 e consulte show mac address-table. Depois, ping do PC3 para o PC1 e consulte de novo.
Anote quando cada MAC apareceu e em qual porta.

Prática 2 (Packet Tracer, Simulation): inundação e encaminhamento

Limpe a tabela e, no modo Simulation, envie um ping do PC1 para o PC4.
Observe o ARP sendo inundado para todos os PCs, e a resposta e o ICMP indo só aos envolvidos.
Repita o ping. Por que agora não há mais broadcast?

Prática 3 (Packet Tracer): domínios

Monte 2 redes: roteador com G0/0 ligada a um switch com 3 PCs e G0/1 ligada a outro switch com 3 PCs.
Conte os domínios de colisão e de broadcast no papel.
Em Simulation, observe que o ARP não atravessa o roteador.

Prática 4 (switch): velocidade, duplex e Auto-MDIX

Rode show interfaces status e anote velocidade e duplex das portas ligadas.
Fixe uma porta com speed 100 e duplex full. Compare o resultado com o das outras portas.
Ligue dois switches com cabo direto e depois com cross-over. O link sobe nos dois casos? Por quê?

Prática 5 (cálculo): tempos de encaminhamento

Complete a tabela para um quadro de 1518 bytes:

Velocidade	Tempo de recepção
10 Mb/s	?
100 Mb/s	?
1 Gb/s	?
10 Gb/s	?

Ver pistas das práticas

Prática 1: depois do primeiro ping, aparecem os MACs do PC1 e do PC2 (e, se a resposta ARP passar pelo switch, os dois). Depois do segundo ping, aparecem os do PC3 também.
Prática 2: na primeira vez há ARP em broadcast (inundado). Na segunda, os MACs já estão na tabela e no cache ARP dos PCs, então o quadro vai direto ao destino.
Prática 3: 2 domínios de broadcast; colisão: 3 + 3 + 2 = 8.
Prática 4: com Auto-MDIX ativo (padrão nos 2960), os dois cabos funcionam.
Prática 5: 12.144 bits → 1.214,4 µs (10 Mb/s), 121,44 µs (100 Mb/s), 12,144 µs (1 Gb/s) e 1,2144 µs (10 Gb/s).