무선이동 네트워크2

IEEE 802.11 MAC 프로토콜 : CSMA/CA

802.11 송신자 (Sender)

1. 채널이 DIFS 동안 유휴 상태일 경우:
   •  프레임을 전송
2. 채널이 바쁠 경우:
   • 무작위 백오프 시간을 설정
   • 타이머가 끝나면 전송을 시도
   • 만약 ACK를 받지 못하면 무작위 백오프 시간을 증가시키고, 이 과정을 반복합니다

802.11 수신자 (Receiver)

• 프레임이 정상적으로 수신되면:
  • 수신자는 SIFS(Successive Inter-Frame Space) 후에 ACK를 반환
  • 숨은 터미널 문제를 방지하기 위함

CA : RTS-CTS

 

 

• RTS-CTS 교환의 목적:
  • 데이터를 다 보냈는데 충돌이 감지되면 낭비가 크니까, 먼저 작은 데이터(RTS)를 보내서 충돌이 일어나더라도 낭비가 적게 만든다. (작아서 낭비가 적음)
• RTS 메시지:
  • 노드 A는 AP에 데이터를 보내기 전에 RTS(A) 메시지를 전송합니다.
  • 이때, 만약 노드 B가 동시에 RTS(B)를 전송하면 충돌이 발생할 수 있습니다.
• CTS 메시지:
  • AP는 노드 A의 RTS(A)를 수신하면 CTS(A) 메시지를 전송하여 노드 A에게 데이터를 전송할 준비가 되었다는 신호를 보냅니다.
  • 이 CTS 메시지는 주변의 모든 장치들에게도 전송되므로, 노드 B는 CTS(A)를 수신하면 자신의 전송을 잠시 연기하게 됩니다.
• 데이터 전송 및 ACK:
  • 노드 A는 CTS(A)를 받은 후 데이터를 전송합니다.
  • AP는 데이터를 수신한 후 ACK(A) 메시지를 보내어 데이터가 성공적으로 수신되었음을 확인합니다.

802.11 프레임

 

• Frame Control (2바이트):
  • 프레임의 유형과 제어 정보를 담고 있습니다.
• Duration (2바이트):
  • 프레임이 전송될 동안 예약된 기간을 나타냅니다.
• Address 1 (6바이트):
  • 이 프레임을 수신할 무선 호스트 또는 AP의 MAC 주소입니다.
• Address 2 (6바이트):
  • 이 프레임을 송신하는 무선 호스트 또는 AP의 MAC 주소입니다.
• Address 3 (6바이트):
  • AP가 연결된 라우터 인터페이스의 MAC 주소입니다. 인프라 네트워크에서 사용하는 주소입니다.
• Sequence Control (2바이트):
  • 프레임의 순서와 관련된 제어 정보를 나타냅니다.
• Address 4 (6바이트):
  • 애드혹(Ad hoc) 모드에서만 사용되며, 일반적인 인프라 모드에서는 사용되지 않습니다. 이 주소는 양방향 통신에서 추가적인 주소를 지정할 때 사용됩니다.
• Payload (0 ~ 2312바이트):
  • 전송되는 실제 데이터입니다.
• CRC (4바이트):
  • 오류 검출을 위한 사이클릭 중복 검사(CRC) 필드입니다. 프레임이 전송되는 과정에서 발생할 수 있는 오류를 확인합니다.

Addressing

 

파란원(호스트부터 AP까지) 에선 무선링크 ㅡ> WI-FI, CSMA/CA

AP부터 라우터까진 유선링크 ㅡ> 이더넷, CSMA/CD

 

AP

ㅡ> 2계층(링크계층)까지 있다.

 

AP는 IP패킷의 헤더를 해석할 능력이 없어서, R1의 MAC주소를 알아내지 못한다.

그래서 H1에서 프레임에 R1의 MAC주소까지 담아서 보내 것이다. 

AP왼쪽은 무선, 오른쪽은 유선

 

WI-FI에서 보면 AP에 MAC주소가 있음

라우터에서 보면 AP는 없는것이고, 라우터가 바로 H1에 연결된것으로 취급

 

<H1이 주소를 알아내는 방법>

ㅡ> AP의 MAC주소는 AP가 주기적으로 브로드캐스팅해서 알게된다 (beacon frame)

ㅡ> 브로드캐스트로 DHCP에게 R1의 IP주소를 알아낸다.

ㅡ> R1의 IP로 ARP 요청을 해 R1의 MAC 주소를 알아낸다

 

 

집에있는 무선 공유기는

AP랑 라우터랑 합쳐진 것이라고 보면 됨

NAT, DHCP등까지 작동

mobility

유튜브 보면서 장소 이동하면 AP가 바뀐다.

연결이 끊길까?

 

연결

ㅡ> TCP connection

ㅡ> 소스IP, 소스포트, 목적지IP, 목적지포트

ㅡ> 이 4가지중 하나라도 바뀌면 연결이 끊긴 것

ㅡ> AP가 바뀌어도 같은 DHCP 네트워크 안에 있으면 IP가 안바뀌어서 연결은 유지된다.

ㅡ> 그러나 AP가 바뀌면 스위치 테이블은 업데이트 해야된다

 

WI-FI는 이동하다 보면 연결이 끊기는데

3G, LTE는 범위가 전국이라 연결이 안끊긴다