⚠️ 들어가기 앞서
경북대학교 컴퓨터학부 COMP0414-001 컴퓨터망 과목을 공부하며 정리한 글입니다.
무선 네트워크를 다루면서 빠질 수 없는 것이 바로 이동성이다. 이동할 수 있다는 것이 무선 네트워크의 가장 큰 특징 중 하나이기 때문이다. 이 때 기기가 이동하면서 네트워크가 바뀌고 하는 일련의 과정들이 발생할 것인데, 이번 소챕터에서 전체적으로 다뤄보고자 한다.
Mobility?
네트워크 관점에서 'Mobility' 즉 이동성이란? 다음과 같은 기준에 따라 4단계 정도로 분류할 수 있다.
Mobility Classification
No mobility: 디바이스가 네트워크 간에는 이동하나 물리적으로 움직일 수는 없음- 디바이스가 한 provider network 안의 같은 AP 내부에서 이동한다.
- 디바이스가 한 provider network 안의 여러 AP들 사이를 이동할 수 있다.
High mobility: 디바이스가 현재 연결을 유지하면서 여러 provider network 사이를 이동할 수 있다.
Home/Visited network
Cellular 환경
셀룰러 환경은 특정 사용자가 서비스 제공자가 제공하는 네트워크에 가입하여 네트워크 환경을 사용하는 구조이다. 따라서 기기를 식별할 수 있는 SIM card를 이용하여 '이 사용자는 우리 네트워크의 유저이다' 라는 정보를 관리하므로 Home network 라는 개념이 존재한다. Home network 안의 HSS (Home Subscriber Server) 에서 사용자들의 목록 및 정보들을 가지고 있다.
한편, 모바일 기기가 이동하여 다른 carrier network에 속하는 BS에 연결될 수가 있다. 이 때 home network가 아닌 다른 carrier network를 Visited network 라고 한다. 말 그대로 내가 이 네트워크에 속하는 유저가 아닌 '방문자' 라고 생각하면 될 것이다.
home network는 내가 다른 네트워크에 속해 있더라도 꾸준히 내가 어느 네트워크에 속해 있는지 등의 정보를 알 수 있어야 한다. 따라서 네트워크들끼리는 본인의 네트워크에 방문한 모바일 기기들에 대한 정보를 서로 제공하자는 service agreement 를 맺고 있다.
내가 친구 집에 놀러 가 있을 때, 우리 엄마가 내가 어딨는지 알 수 있도록 엄마들끼리 "당신네 아들 우리 집에서 놀고 있습니다" 라고 서로 알려주기로 한 거라 보면 된다.
모바일 기기는 각 네트워크 내의 Mobility Manager에 연결되고 이 mobility manager가 home network에다가 모바일 기기의 위치 정보를 register 한다.
그 결과 visited network mobility manager는 모바일 기기에 대해 알 수 있고, home network의 HSS는 이 모바일 기기가 지금 어디 있는지 알 수 있다.
Wi-Fi 환경
반면 와이파이 환경에는 home network 라는 개념이 없다.
대신 그 네트워크를 제공하는 ISP가 존재한다. 사용자 계정 및 패스워드 같은 credential 정보가 ISP 내 Authentication Access Server 에 저장되어 있다.
eduroam 같은 특이사항을 제외하면, 서로 다른 네트워크에는 각각 다른 보안 정보가 요구된다.
에듀롬은 고등교육의 연구와 교육을 위한 글로벌 와이파이 로밍 서비스이다. 사용자는 하나의 아이디로 전세계 연구교육기관의 Wi-Fi를 무료로 이용한다. (위키백과)
direct/indirect routing
indirect routing
송신자가 수신자에게 데이터를 보낼 때 직접 보내지 않고 송신자가 속한 home network의 H-GW를 통해서 전달하는 방법을 말한다.
Home network gateway는 remote network gateway에게 패킷을 forwarding 하고, 패킷을 받은 remote network gateway는 네트워크 내의 모바일 기기에게 이를 forwarding 한다.
이에 대한 응답을 돌려줄 때 remote network gateway는 다시 송신자의 home network gateway를 통해서 돌려줄 수도 있고 직접 전달해 줄 수도 있다.
이러한 형태를 H-GW, 송신자, 수신자 3가지 기기가 서로 데이터를 주고 받으므로 삼각 라우팅 (triangle routing) 이라고 한다. 그러나 만약 연결하는 두 호스트가 서로 같은 네트워크에 있다면 이 방식은 비효율적이다.
direct routing
송신자가 송신자의 home network gateway를 통해 수신자 네트워크의 gateway를 알아낸다.
그러면 송신자는 그 gateway의 주소를 알 수 있고 gateway로 데이터를 송신한다. gateway가 패킷을 받으면 수신자 디바이스로 forwarding 한다.
이 방식은 triangle routing의 비효율성을 해결할 수 있다.
또한 수신자가 별도의 외부 네트워크로 이동하는 경우, 그 주소를 추적하는 anchor foreign agent가 있다.
