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Questão de Redes de Computadores — Protocolo — FGV 2024

Redes de ComputadoresProtocolo
Código
fg097527
Banca
FGV
Órgão
TCE-PA
Ano
2024
Nível
Superior
Cargo
Auditor de Controle Externo - Área de Informática - Analista de Suporte
A figura abaixo apresenta o número de octetos de um pacote IP utilizado para transmissão do áudio de uma chamada VoIP utilizando o codec G723.1. Cada pacote IP transmite simultaneamente quatro quadros gerados pelo codificador de áudio G723.1. Cada quadro G723.1 possui 20 octetos e duração de 30 ms. O cabeçalho é composto por informações dos protocolos IPv4, UDP e RTP.Imagem associada para resolução da questãoA taxa de transmissão mínima necessária para que não ocorra perda de pacotes, em kbps, é igual a
  1. A1
  2. B5,3
  3. C8
  4. D9,6
  5. E10
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GabaritoC — 8

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Resolução

Gabarito: letra C — a conta chega a 8 kbps — alternativa C.

A ideia por trás

Em redes de computadores, a taxa de transmissão é a quantidade de bits que o enlace consegue enviar por segundo. Para uma aplicação como VoIP, que gera pacotes em intervalos regulares, a banda mínima necessária é a razão entre o tamanho total do pacote (em bits) e o intervalo de tempo que ele representa (em segundos). Se a taxa do enlace for menor que isso, os pacotes se acumulam e são descartados.

A relação fundamental é: taxa = (tamanho do pacote em bits) / (duração de áudio em segundos). O tamanho do pacote inclui a carga útil (os dados de áudio) e os cabeçalhos dos protocolos (IPv4, UDP, RTP). A duração é o tempo de áudio que o pacote carrega, que é o número de quadros multiplicado pela duração de cada quadro. Se você esquecer os cabeçalhos, a taxa calculada fica menor do que a real, causando perda de pacotes.

Esta questão cobra exatamente esse cálculo: primeiro somar a carga útil e os cabeçalhos para obter o tamanho total do pacote, depois dividir pela duração total de áudio. O erro clássico é calcular apenas a taxa do codec, ignorando os cabeçalhos.

O que a questão dá

  • cada quadro G.723.1 tem 20 octetos

  • cada quadro dura 30 ms

  • cada pacote IP carrega 4 quadros

  • cabeçalho total (IPv4 + UDP + RTP) = 40 octetos

O que queremos: a taxa de transmissão mínima em kbps para não perder pacotes

Passo 1 — Calcular a carga útil de áudio por pacote

O pacote IP carrega vários quadros de áudio. Para saber quanto de dados de áudio ele transporta, multiplicamos o número de quadros pelo tamanho de cada quadro. Isso é a base para o cálculo do tamanho total do pacote.

Por que esta fórmula: Cada quadro tem 20 octetos e o pacote carrega 4 quadros, então a carga útil é o produto.

cargautil=4×20carga_{util} = 4 \times 20

De onde vem cada valor: 44 = enunciado: cada pacote IP transmite quatro quadros · 2020 = enunciado: cada quadro G.723.1 possui 20 octetos

cargautil=4×20=80 octetoscarga_{util} = 4 \times 20 = \boxed{80\ \text{octetos}}
NÃO CAIA NESSA!

Usar 20 octetos como carga útil total, esquecendo que são 4 quadros por pacote.

Passo 2 — Calcular a duração de áudio por pacote

A taxa de transmissão é bits por segundo, então precisamos saber quantos segundos de áudio cada pacote representa. Como cada quadro dura 30 ms e o pacote tem 4 quadros, multiplicamos.

Por que esta fórmula: A duração total é o número de quadros vezes a duração de cada quadro.

duracao=4×30 msduracao = 4 \times 30 \text{ ms}

De onde vem cada valor: 44 = enunciado: cada pacote IP transmite quatro quadros · 3030 = enunciado: cada quadro G.723.1 possui duração de 30 ms

duracao=4×30=120 msduracao = 4 \times 30 = \boxed{120\ \text{ms}}
NÃO CAIA NESSA!

Usar 30 ms como duração total, esquecendo que são 4 quadros.

Passo 3 — Converter a duração para segundos

A taxa de transmissão é medida em bits por segundo, então a duração precisa estar em segundos. Como 1 segundo tem 1000 milissegundos, dividimos por 1000.

Por que esta fórmula: 1 s = 1000 ms, então para converter de ms para s divide-se por 1000.

duracaos=1201000duracao_{s} = \frac{120}{1000}

De onde vem cada valor: 120120 = passo 2: 120 ms

duracaos=1201000=0,12 sduracao_{s} = \frac{120}{1000} = \boxed{0{,}12\ \text{s}}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de converter e usar 120 s, o que daria uma taxa absurdamente pequena.

Passo 4 — Calcular o tamanho total do pacote em octetos

O pacote transmitido na rede não contém apenas os dados de áudio; ele também carrega os cabeçalhos dos protocolos. Para saber quantos bits precisam ser enviados, somamos a carga útil com os cabeçalhos.

Por que esta fórmula: O tamanho total é a soma da carga útil com o cabeçalho.

tamanhototal=80+40tamanho_{total} = 80 + 40

De onde vem cada valor: 8080 = passo 1: 80 octetos · 4040 = enunciado: cabeçalho total (IPv4 + UDP + RTP) = 40 octetos

tamanhototal=80+40=120 octetostamanho_{total} = 80 + 40 = \boxed{120\ \text{octetos}}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de somar os cabeçalhos e usar apenas 80 octetos, o que leva à alternativa B.

Passo 5 — Converter o tamanho do pacote para bits

A taxa de transmissão é medida em bits por segundo, então precisamos do tamanho em bits. Como 1 octeto tem 8 bits, multiplicamos por 8.

Por que esta fórmula: 1 octeto = 8 bits, então para converter de octetos para bits multiplica-se por 8.

tamanhobits=120×8tamanho_{bits} = 120 \times 8

De onde vem cada valor: 120120 = passo 4: 120 octetos

tamanhobits=120×8=960 bitstamanho_{bits} = 120 \times 8 = \boxed{960\ \text{bits}}
NÃO CAIA NESSA!

Esquecer de multiplicar por 8 e usar 120 bits, o que daria uma taxa muito baixa.

Passo 6 — Calcular a taxa de transmissão mínima

Agora temos o tamanho do pacote em bits e a duração em segundos. A taxa mínima é a divisão desses dois valores, pois é a quantidade de bits que precisam ser enviados por segundo.

Por que esta fórmula: Taxa = tamanho do pacote (bits) / duração (segundos). Essa é a definição de taxa de transmissão.

taxa=9600,12taxa = \frac{960}{0{,}12}

De onde vem cada valor: 960960 = passo 5: 960 bits · 0,120{,}12 = passo 3: 0,12 s

taxa=9600,12=8000 bpstaxa = \frac{960}{0{,}12} = \boxed{8000\ \text{bps}}
NÃO CAIA NESSA!

Usar a carga útil sem cabeçalhos (640 bits / 0,12 s ≈ 5333 bps ≈ 5,3 kbps), que é a alternativa B.

Passo 7 — Converter a taxa para kbps

A questão pede a resposta em kbps, então precisamos converter de bits por segundo para kilobits por segundo. Como 1 kbps = 1000 bps, dividimos por 1000.

Por que esta fórmula: 1 kbps = 1000 bps, então para converter de bps para kbps divide-se por 1000.

taxakbps=80001000taxa_{kbps} = \frac{8000}{1000}

De onde vem cada valor: 80008000 = passo 6: 8000 bps

taxakbps=80001000=8 kbpstaxa_{kbps} = \frac{8000}{1000} = \boxed{8\ \text{kbps}}
NÃO CAIA NESSA!

Confundir kbps com KB/s (kilobytes por segundo), que seria 1 KB/s, mas a questão pede kbps.

Resposta: 8 kbps — alternativa C

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