무선 네트워크

Link Layer의 한 부분

Wireless & Mobility

• Wireless 무선
  • 단순히 선이 없는 상태
  • Wifi, Cellular
  • labtop → wireless하지만 mobility는 아님
• Mobility 이동
  • 네트워크 관점에서 연결 중에 네트워크를 넘나드는 상태
  • 폰

Wireless network

• 첫 hop만 무선이고 그 후로는 유선이다. 무선일 경우의 관점
• 주로 single hop과 ifrastructure가 있는 걸 의미함
• Collisiton detection이 안된다
  • 충돌일 경우 그저 노이즈로 전달되고, 본인 영역에서는 본인 것만 들리기 때문이다.
• Wifi : IEEE 802.II Wireless Lan
  • Wireless Fidelity (From Hi-Fi)
  • 무선 호스트는 base station (AP) 와 연결되고 이 AP는 Switch와 연결된다.
  • Base station을 중심으로 Base Service Set이 생긴다
    • 무선 호스트들 , AP 로 이루어짐
• AP Scan - passive / active
  • Passive
    • APs가 beacon frame에 AP 정보를 담아 주기적으로 broadcast
    • 이 beacon으로 host들이 판단한다.
  • Active
    • 호스트가 broadcast해서 연결을 요청함
    • AP가 이를 받아서 응답함
    • 호스트는 이 중에 하나를 골라서 연결

CSMA/CA

유선 : 충돌이 나면 재전송 (CSMA/CD) ← 충돌 detect가 되기에 가능하다.

무선 : 충돌 감지 불가

• 충돌은 발생하지만 노이즈로 바뀌어 연결되기에 안갔다는 걸 알 수가 없다.
• 대신 충돌 여부를 상대방이 알려준다 → ACK 사용

절차

1. DIFS 동안 채널이 조용하면 전송
2. 전송된 데이터를 받으면 SIFS만큼 기다렸다가 ACK을 보냄

→ 이때 충돌이 나면 DIFS+ DATA 전송시간 + SIFS + ACK 만큼의 시간이 낭비가 돼 손해가 크다.

+ RTS-CTS 교환을 추가한다.

1. DATA 전송 전 RTS를 보낸다
   • 작은 전송 단위로 충돌이 날 경우에도 피해가 적기에 테스트용으로 보내보는 것
2. RTS가 안전하게 AP에 도착하면 AP는 잘받았다고 CTS를 Broadcast한다.
3. CTS(A)를 받으면 A는 DATA를 보낸다.
4. DATA를 잘 받았다면 AP는 ACK을 Broadcast한다.

→ 채널을 차지하기 위한 경쟁이 지속 되는 것

Addressing

Wifi Frame에는 총 4개의 address field가 있다.

1. Recieve 할 MAC 주소
2. Transmit 할 MAC 주소
3. 이 과정 중 유선에 연결시킬 Router MAC 주소
4. hoc mode에서 사용하는 field → 논외

절차

H1→AP

AP MAC Addr | H1 MAC Addr | R1 MAC Addr

• 3개가 필요한 이유 : AP가 Link layer device이기 때문에
  • R1이 없으면 목적지를 모른다. (IP pkt을 열어볼 순 없다)
  • AP MAC이 없으면 무선이라 더이상 갈 곳이 없다. 이동 못함
• AP MAC 주소 아는 방법 : 주변 AP가 beacon으로 정보를 broadcast 한다.
• Router MAC 주소 아는 법
  • DHCP : [src none][dest IP][broadcast] → GWR IP 보내줌
  • → ARP 쿼리 보내기 → Router MAC 주소 얻기