Questão de Redes de Computadores — Conceitos Gerais de Ethernet — FGV 2024

Quadro Ethernet: análise do cabeçalho capturado

Gabarito: letra A. O quadro é do tipo broadcast, pois o endereço MAC de destino é FF:FF:FF:FF:FF:FF, que é o endereço de difusão padrão do IEEE 802.3. A análise do cabeçalho hexadecimal FF FF FF FF FF FF 3F F8 95 53 20 15 15 00 revela que os primeiros 6 bytes (FF FF FF FF FF FF) correspondem ao MAC de destino, os próximos 6 bytes (3F F8 95 53 20 15) ao MAC de origem, e os últimos 2 bytes (15 00) ao campo de tamanho/tipo.

O quadro Ethernet, conforme o padrão IEEE 802.3, é a unidade de dados da camada de enlace. Ele é composto por um cabeçalho de 14 bytes, que se divide em três campos: MAC de destino (6 bytes), MAC de origem (6 bytes) e campo de tamanho/tipo (2 bytes). O endereço MAC é um identificador físico de 48 bits (6 bytes), geralmente representado em hexadecimal, que identifica unicamente uma interface de rede. No quadro capturado, a sequência de bytes é FF FF FF FF FF FF 3F F8 95 53 20 15 15 00. A leitura é feita da esquerda para a direita, byte a byte. Assim, os primeiros 6 bytes (FF FF FF FF FF FF) formam o endereço MAC de destino. Esse endereço, com todos os bits em 1, é o endereço de broadcast da Ethernet: um quadro enviado para ele é recebido e processado por todas as estações da rede local. Os próximos 6 bytes (3F F8 95 53 20 15) formam o endereço MAC de origem, que identifica a máquina que transmitiu o quadro. Os últimos 2 bytes (15 00) representam o campo de tamanho/tipo. No padrão IEEE 802.3, esse campo indica o tamanho do campo de dados em bytes. Convertendo 15 00 de hexadecimal para decimal, temos: 0x1500 = 1*16^3 + 5*16^2 + 0*16^1 + 0*16^0 = 4096 + 1280 = 5376 bytes. No entanto, o campo de dados de um quadro Ethernet tem um tamanho máximo de 1500 bytes (MTU). O valor 0x1500 (5376) é maior que o máximo permitido, o que indica que, na prática, esse campo está sendo usado como EtherType, ou seja, para identificar o protocolo da camada superior encapsulado (neste caso, 0x1500 não é um EtherType padrão comum, mas a leitura como tamanho seria inválida). A alternativa C afirma que os dados possuem 500 bytes, o que não é suportado pela análise. A alternativa D afirma que o MAC de destino é FF:FF:FF:FF:FF:FF, o que é verdadeiro, mas a alternativa A é mais completa e correta, pois identifica o tipo de quadro (broadcast) com base nesse endereço. A alternativa E afirma que o MAC de origem é 95:53:20:15:15:00, o que está incorreto, pois o MAC de origem é 3F:F8:95:53:20:15.

A distinção entre broadcast, multicast e unicast é fundamental para entender o comportamento do quadro na rede. Um quadro unicast é enviado para um único destinatário específico, identificado pelo seu endereço MAC individual. Um quadro multicast é enviado para um grupo de estações que compartilham um endereço MAC de grupo (o primeiro byte do endereço de destino tem o bit menos significativo do primeiro octeto em 1, indicando que é um endereço de grupo). Um quadro broadcast é enviado para todas as estações da rede, utilizando o endereço FF:FF:FF:FF:FF:FF. A banca explora exatamente essa confusão: o candidato pode identificar corretamente o endereço de destino, mas errar ao classificá-lo como multicast ou unicast. A pegadinha está em reconhecer que FF:FF:FF:FF:FF:FF é o endereço de broadcast, não um endereço multicast ou unicast.

Guarde a fronteira entre os três tipos de endereçamento MAC: é exatamente nela que as alternativas se dividem. O endereço de destino FF:FF:FF:FF:FF:FF é o que decide a questão.

Alternativa A — ✅ Correta ⟵ GABARITO

O quadro é do tipo broadcast. O endereço MAC de destino é FF:FF:FF:FF:FF:FF, que é o endereço de difusão (broadcast) da Ethernet. Um quadro com esse endereço de destino é enviado para todas as estações da rede local, que o recebem e processam. A alternativa está correta porque identifica corretamente o tipo de quadro com base no endereço de destino.

Alternativa B — ❌ Incorreta

O quadro não é do tipo multicast. O endereço multicast é um endereço de grupo, identificado pelo bit menos significativo do primeiro octeto do endereço de destino. No caso, o endereço de destino é FF:FF:FF:FF:FF:FF, que é o endereço de broadcast, não um endereço multicast. A alternativa confunde o conceito de broadcast com multicast.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Os dados não possuem 500 bytes. O campo de tamanho/tipo do quadro é 15 00 em hexadecimal, que corresponde a 0x1500 = 5376 em decimal. Esse valor é maior que o tamanho máximo do campo de dados (1500 bytes), indicando que o campo está sendo usado como EtherType, não como tamanho. A alternativa apresenta um valor arbitrário de 500 bytes, sem fundamento na análise do cabeçalho.

Alternativa D — ❌ Incorreta

A máquina de destino possui endereço MAC igual a FF:FF:FF:FF:FF:FF, o que é verdadeiro. No entanto, a alternativa é incorreta porque não identifica o tipo de quadro (broadcast), que é a informação mais relevante e que a questão pede. A alternativa A é mais completa e correta, pois além de identificar o endereço de destino, classifica o quadro corretamente.

Alternativa E — ❌ Incorreta

A máquina que transmitiu o pacote possui endereço MAC igual a 95:53:20:15:15:00, o que está incorreto. O endereço MAC de origem é 3F:F8:95:53:20:15, que corresponde aos bytes 7 a 12 do cabeçalho capturado. A alternativa confunde o endereço de origem com o endereço de destino ou com uma parte do cabeçalho.

Gabarito: letra A