Cisco CCNAv7 - Exercícios da camada de rede

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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: Camada de rede e protocolo IP

1. Em que camada do modelo OSI trabalha o protocolo IP? Qual é o nome da PDU dessa camada?

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Na camada 3 (rede). A PDU é o pacote.

2. Cite as quatro funções da camada de rede.

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Endereçamento, encapsulamento, roteamento e desencapsulamento.

3. Cite as três características do IP.

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Sem conexão, melhor esforço (não garante entrega) e independente do meio.

4. O IP não garante a entrega dos pacotes. Que protocolo da camada de transporte oferece essa confiabilidade?

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O TCP.

5. Explique o que significa “sem conexão”.

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O IP não estabelece uma conexão com o destino antes de enviar. Cada pacote é tratado de forma independente e pode seguir um caminho diferente.

6. O que é o MTU? Qual é o valor típico no Ethernet?

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É o tamanho máximo de dado que um quadro pode carregar em um enlace. No Ethernet, 1500 bytes.

7. Um ping com 1472 bytes de dados, com a fragmentação proibida, funciona em um enlace Ethernet (MTU 1500). Por quê?

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1472 (dados) + 8 (cabeçalho ICMP) + 20 (cabeçalho IP) = 1500 bytes, que cabe exatamente no MTU.

8. Quais protocolos são do mesmo “nível” do IP, na camada de rede? Cite dois.

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IPv4, IPv6 e ICMP (também os protocolos de roteamento, como OSPF e EIGRP, em um sentido amplo).

Parte 2: O pacote IPv4

9. Qual é o tamanho mínimo do cabeçalho IPv4? E o máximo?

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20 bytes e 60 bytes.

10. O campo IHL de um pacote vale 7. Qual é o tamanho do cabeçalho em bytes?

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7 × 4 = 28 bytes.

11. Para que serve o campo TTL?

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Evita que o pacote circule para sempre. Cada roteador diminui 1, e, ao chegar a 0, o pacote é descartado, com aviso ICMP ao remetente.

12. Um PC envia um pacote com TTL 64 por um caminho com 5 roteadores. Qual será o TTL ao chegar ao destino?

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64 − 5 = 59.

13. Um pacote sai com TTL 3 e o caminho tem 4 roteadores. Em qual roteador ele é descartado?

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No 3º roteador: o 1º reduz para 2, o 2º para 1 e o 3º para 0 e o descarta.

14. Que campo do cabeçalho indica se o conteúdo é TCP, UDP ou ICMP? Dê os valores.

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O campo Protocolo: 6 = TCP, 17 = UDP e 1 = ICMP.

15. Quais campos do cabeçalho IPv4 têm 32 bits cada?

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O endereço de origem e o endereço de destino.

16. Um pacote tem comprimento total de 1500 bytes e IHL = 5. Quantos bytes de dados ele carrega?

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1500 − 20 = 1480 bytes.

17. Um pacote de 4000 bytes (20 de cabeçalho e 3980 de dados) passa por um enlace com MTU de 1500 bytes. Quantos fragmentos serão gerados? Quais os tamanhos e os deslocamentos?

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Cada fragmento leva 1480 bytes de dados (múltiplo de 8). Dados: 1480 + 1480 + 1020 = 3980. São 3 fragmentos, de 1500, 1500 e 1040 bytes, com deslocamentos 0, 185 e 370.

18. Um pacote de 2020 bytes (2000 de dados) passa por um enlace com MTU de 1000 bytes. Quantos fragmentos? Quais os deslocamentos?

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O máximo de dados por fragmento seria 980, mas o deslocamento é medido em unidades de 8 bytes, então o valor deve ser múltiplo de 8: 976 (976 ÷ 8 = 122). Dados: 976 + 976 + 48 = 2000. São 3 fragmentos, de 996, 996 e 68 bytes, com deslocamentos 0, 122 e 244.

19. Por que a fragmentação é considerada prejudicial ao desempenho?

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Gasta processamento para dividir e remontar, e a perda de um único fragmento obriga a perder (e retransmitir) o pacote inteiro.

20. Qual é a função da flag DF?

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Proibir a fragmentação do pacote. Se ele for maior que o MTU, é descartado e o remetente é avisado.

Parte 3: O pacote IPv6

21. Por que o IPv6 foi criado?

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Pelo esgotamento dos endereços IPv4 (32 bits) e pelas limitações causadas, como a dependência do NAT.

22. Qual é o tamanho de um endereço IPv6? E do cabeçalho IPv6?

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Endereço: 128 bits. Cabeçalho: 40 bytes, de tamanho fixo.

23. Associe o campo do IPv4 ao seu equivalente no IPv6:

IPv4	IPv6
A. TTL	1. Próximo cabeçalho
B. Protocolo	2. Limite de saltos
C. Comprimento total	3. Comprimento da carga

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

24. Cite dois campos do IPv4 que foram removidos do cabeçalho IPv6.

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Por exemplo: IHL, checksum do cabeçalho, e os campos de fragmentação (Identificação, Flags e Deslocamento).

25. Um pacote IPv6 tem Comprimento da carga igual a 1400. Qual é o tamanho total do pacote?

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40 + 1400 = 1440 bytes.

26. Cite três técnicas de convivência entre IPv4 e IPv6.

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Pilha dupla, tunelamento e tradução (NAT64).

Parte 4: Decisão do host

27. Quais são as três opções de destino para um host que vai enviar um pacote?

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Ele mesmo (loopback), um host da mesma rede (envio direto) e um host de outra rede (envio ao gateway padrão).

28. O que é o gateway padrão? Em que rede ele deve estar?

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É a interface de um roteador que o host usa para alcançar outras redes. Deve estar na mesma rede do host.

29. O host 192.168.0.50/24 quer enviar um pacote a 192.168.1.50. O destino é local ou remoto?

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Remoto: as redes são 192.168.0.0/24 e 192.168.1.0/24, diferentes. O pacote vai ao gateway.

30. O host 10.0.0.5/8 quer enviar um pacote a 10.200.1.1. Local ou remoto?

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Local: com /8, a rede é 10.0.0.0/8, e o destino pertence a ela.

31. O host 172.16.0.5/16 quer enviar um pacote a 172.17.0.5. Local ou remoto?

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Remoto: com /16, a rede do host é 172.16.0.0/16, e o destino está em 172.17.0.0/16.

32. O host 10.1.1.130/25 quer enviar a 10.1.1.100. Local ou remoto? (Dica: calcule o AND do último octeto.)

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A máscara /25 é 255.255.255.128. 130 AND 128 = 128; 100 AND 128 = 0. As redes são diferentes (10.1.1.128/25 e 10.1.1.0/25), então é remoto.

33. Qual é o MAC de destino do quadro enviado a um destino remoto: o do host remoto ou o do gateway? E o IP de destino?

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O MAC do gateway. O IP de destino continua sendo o do host remoto.

34. Qual comando mostra a tabela de rotas de um host no Windows? E no Linux?

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Windows: route print (ou netstat -r). Linux: ip route show (ou netstat -rn).

35. Um PC acessa os computadores da rede local, mas não abre a Internet. Qual é a causa mais provável?

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Gateway padrão ausente ou incorreto.

Parte 5: Decisão do roteador

36. Descreva, em ordem, o que um roteador faz ao receber um quadro com um pacote para encaminhar.

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Desencapsula o quadro, lê o IP de destino, diminui o TTL, consulta a tabela de roteamento, reencapsula o pacote em um novo quadro e o envia pela interface de saída.

37. O que acontece com um pacote quando o roteador não tem rota para o destino e não tem rota padrão?

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É descartado, e o roteador envia um aviso ICMP de destino inalcançável.

38. O que significam os códigos C, L e S no show ip route?

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C = rede conectada; L = endereço local (do próprio roteador, /32); S = rota estática.

39. Escreva o comando de uma rota estática para a rede 172.16.30.0/24, com próximo salto 10.0.0.2.

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ip route 172.16.30.0 255.255.255.0 10.0.0.2.

40. Escreva o comando de uma rota padrão com próximo salto 203.0.113.1.

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ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 203.0.113.1.

41. Um roteador tem as rotas 10.0.0.0/8 (A), 10.1.0.0/16 (B), 10.1.1.0/24 (C) e 0.0.0.0/0 (D). Para onde vão os pacotes com destino a: (a) 10.1.1.9; (b) 10.1.2.9; (c) 10.9.9.9; (d) 11.0.0.1?

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(a) C, a mais específica (/24). (b) B (/16). (c) A (/8). (d) D, a rota padrão.

42. Qual é a vantagem e a desvantagem das rotas estáticas, em relação às dinâmicas?

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Vantagem: simples e leve (pouco consumo de CPU e banda). Desvantagem: configuração manual e não se adapta sozinha a falhas ou mudanças.

43. Por que um ping pode falhar mesmo depois de o roteador de origem ter a rota para a rede de destino?

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Porque a rota de volta também precisa existir. Se o roteador do outro lado não souber como alcançar a rede de origem, a resposta é descartada.

44. Qual das rotas tem menor distância administrativa: conectada, estática ou OSPF?

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A conectada (DA 0). A estática tem DA 1 e o OSPF, 110.

Parte 6: Atividades práticas

Prática 1 (seu computador): ler a configuração de IP

1. Rode ip address show e ip route show (no Windows: ipconfig e route print).
2. Identifique o IP, a máscara, o gateway padrão e a rota padrão.
3. Teste ping 127.0.0.1, ping para o gateway e ping 8.8.8.8. Em qual teste um problema indicaria falha de IP/cabo, de gateway ou de Internet?

Prática 2 (Wireshark): o cabeçalho IPv4

1. Capture um ping para um site e abra o cabeçalho IPv4 de um pacote Echo request.
2. Anote versão, tamanho do cabeçalho, TTL, protocolo, origem e destino.
3. Compare o MAC de destino do quadro com o MAC do gateway (ip neigh show ou arp -a).

Prática 3 (Packet Tracer): host sem gateway

1. Monte 2 redes ligadas por um roteador (192.168.1.0/24 e 192.168.2.0/24).
2. Teste ping entre PCs de redes diferentes.
3. Apague o gateway de um PC e repita o teste. O que muda? E o ping ao próprio gateway?

Prática 4 (Packet Tracer): rotas estáticas

1. Monte 2 roteadores ligados por uma rede 10.0.0.0/30, cada um com uma LAN.
2. Configure as rotas estáticas de ida e de volta e teste o ping entre os PCs.
3. Troque as rotas por uma rota padrão em cada roteador. O resultado muda?

Prática 5 (cálculo): fragmentação

Um pacote de 3020 bytes (3000 de dados) passa por um enlace com MTU de 1500 bytes. Preencha:

Fragmento	Dados	Tamanho total	Deslocamento
1	?	?	?
2	?	?	?
3	?	?	?

Ver pistas das práticas

• Prática 1: ping 127.0.0.1 falha → problema na pilha TCP/IP; ping ao gateway falha → problema na rede local (IP, máscara, cabo ou Wi-Fi); ping 8.8.8.8 falha, mas o gateway responde → problema no gateway ou no acesso à Internet.
• Prática 3: sem gateway, o ping entre redes diferentes falha, mas o ping ao gateway (que está na rede local) funciona.
• Prática 4: com a rota padrão nos dois roteadores, o ping continua funcionando, pois as duas LANs são “alcançadas” pelo próximo salto.
• Prática 5:

Fragmento	Dados	Tamanho total	Deslocamento
1	1480	1500	0
2	1480	1500	185
3	40	60	370

Próximo passo

Parabéns, você concluiu o Módulo 8. No próximo módulo, você vai estudar a resolução de endereços: como o ARP descobre o MAC de um host a partir do seu IP.