Cheat sheet

Escolhe primeiro o modelo e a fronteira. Cada secção indica quando a fórmula vale e o erro que a troca provoca.

Canal e erros

Conta	Expressão	Vale quando
Bits por símbolo	$\log_2M$	Alfabeto de $M$ símbolos
Débito	$R_s\log_2M$	Sem redundância
Nyquist	$2B\log_2M$	Ideal, sem ruído, banda $B$
Shannon	$B\log_2(1+SNR)$	SNR linear, ruído gaussiano
SNR de dB	$10^{SNR_{dB}/10}$	Razão de potências
Ganho/perda	$10\log_{10}(P_2/P_1)$	dB é razão, não potência
dBm/dBW	$P_{dBm}=P_{dBW}+30$	Referências 1 mW e 1 W
Espaço livre	$20\log_{10}(4\pi d/\lambda)$	Isotrópico, campo distante
Erro de trama	$F=1-(1-p)^L$	Bits independentes
Sucesso em $k$ tentativas	$1-F^k$	Tentativas independentes

Com Nyquist e Shannon impostos, fica o menor. Transmissão

Atraso e débito

1. Converte bytes em bits, ms em s, km em m.
2. Soma por salto: $t_f=L/R$, $t_p=D/v$, mais fila e processamento.
3. $N$ pacotes, $H$ ligações iguais, só transmissão: $(H+N-1)L/R$. Débitos diferentes: desenha cada transmissão.
4. Débito sustentado não passa o menor débito do percurso.
5. Janela $W$ bytes, RTT $T$: $8W/T$ bit/s. Atraso

ARQ: escolher e calcular

	Stop-and-Wait	Go-Back-N	Selective Repeat
Fora de ordem	—	Descarta	Guarda na janela
Retransmite	A trama	Em falta e seguintes	Só em falta
Janela, $m$ bits	1	$\le2^m-1$	$\le2^{m-1}$

• Sem perdas: $U=t_f/(t_f+2t_p+t_a)$; janela $W$: $\min(1,W/(1+2a))$, $a=t_p/t_f$.
• Com $p_e$ independente: $U_{SW}=(1-p_e)/(1+2a)$; SR entrega $(1-p_e)\min(1,W/(1+2a))$.
• RR(n) pede a trama $n$; REJ(n) repete desde $n$; SREJ(n) repete só $n$.
• Bloco finito: segue transmissões e ACKs; último bit chega uma propagação após o fim, confirmação após duas. Traços
• Lab 1 usa BCC por XOR, stuffing após o cálculo, API llOpenTx/llOpenRx/llSend/llReceive. Lab

Filas: escolher o modelo

1. Confirma a fronteira: fila exclui serviço, sistema inclui. Com perdas, $\lambda$ é a taxa admitida.
2. Poisson dá $P(k)=e^{-\lambda t}(\lambda t)^k/k!$. Agregado periódico não é Poisson.
3. M/M/1 exige $\rho<1$: $T=1/(\mu-\lambda)$, $T_q=\rho/(\mu-\lambda)$, $N=\rho/(1-\rho)$.
4. Serviço constante muda para M/D/1: $T_q=\rho/(2\mu(1-\rho))$. Variância geral: Pollaczek-Khinchine.
5. B é capacidade total: $p_n=(1-\rho)\rho^n/(1-\rho^{B+1})$; bloqueio $p_B$.
6. Jackson: resolve $\lambda_i=\gamma_i+\sum_j\lambda_jp_{ji}$, confirma cada nó, soma $N$ e divide pela taxa externa. Filas

Acesso e LAN

• ALOHA puro $Ge^{-2G}$ (máximo $1/2e$ em $0{,}5$); com ranhuras $Ge^{-G}$ (máximo $1/e$ em 1). Tentativas Poisson, tramas iguais.
• CSMA/CD: $L_{min}/R\ge2t_p$. Comutada full-duplex não usa CD.
• Wi-Fi: sem deteção de colisão; ACK após SIFS; backoff congela com meio ocupado. Escondidas não se ouvem; RTS/CTS reserva com sobrecarga.
• Comutador aprende origem; desconhecido inunda a VLAN; mesma porta filtra. VLAN separa broadcast; STP evita ciclos. Acesso e LAN

IP e rotas

1. Rede = IP AND máscara. Bloco alinhado a potência de dois.
2. VLSM: maiores primeiro; desconta rede, broadcast, gateway e gestão.
3. Vale o prefixo mais longo; /0 é a rota por omissão.
4. ARP resolve o próximo salto; remoto resolve o gateway.
5. Fragmento IPv4: dados não finais múltiplos de 8; offset em blocos de 8; 4000 em MTU 1500 dá 1480/0, 1480/185, 1020/370.
6. Dijkstra exige custos não negativos; prossimo salto é o primeiro após a origem. DV: $D_x(y)=\min_v(c+D_v)$. RIP: 16 é infinito. IP e routing

TCP e aplicações

• Bytes, não segmentos: SYN/FIN consomem 1. ACK indica o próximo esperado.
• Fluxo gere o recetor (rwnd); congestionamento gere a rede (cwnd). Novos: $\max(0,\min(rwnd,cwnd)-FlightSize)$.
• Reno: 3 duplicados dão ssthresh+3MSS e volta a ssthresh; timeout dá cwnd=1MSS e slow start. Slow start duplica por RTT; avoidance soma ~1 MSS.
• RTO: atualiza RTTVAR antes de SRTT; mínimo recomendado 1 s; Karn ignora amostras ambíguas.
• DNS: A/AAAA, CNAME, MX, NS, PTR; recursão nos locais; porta 53.
• HTTP/1.1: CRLF e linha vazia delimitam; persistente poupa aberturas; 304 reutiliza corpo.
• FTP: controlo 21, dados à parte. SMTP DATA acaba em linha só com .. TCP e aplicações

Erros que custam pontos

• Misturar bit/s com baud, ou SNR em dB dentro de Shannon.
• Esquecer gateway e gestão na contagem de terminais.
• Usar broadcast ou rede como endereço de host.
• Confirmar RR como entrega; tratar duplicado confirmado como dados novos.
• Aplicar M/M/1 a fila finita, serviço constante ou chegadas periódicas.
• Anunciar agregados que incluem destinos indevidos.
• Atribuir a perda apenas a congestionamento; ignorar ECN e erros de canal.