네트워크 - 802.11
컴퓨터 네트워크를 공부하면서 정리를 한 내용들 입니다.
-참고 K-mooc 부산 대학교 유영환 교수님 : 컴퓨터 네트워크 강의
802.11 LAN Architecture
802.11 랜의 와이파이의 대표적인 구조는 Infrastructure 모드입니다.
Infrastructure 모드에서는 베이스 스테이션(공유기)를 통해서
데이터를 허브, 스위치 또는 라우터에 모읍니다.
이것들은 엑세스 포인트가 모아 온 데이터를 인터넷에 보내거나,
또는 인터넷에서 온 데이터를 엑세스 포인트로 넘겨 주는 역할을 합니다.
이런 하나의 엑세스 포인트가 커버하는 이런 영역을
보통 BSS(Basic Service Set)라고 부릅니다.
또 보통 와이파이에서는 베이스 스테이션이라고 잘 부르지 않고
엑세스 포인트라고 부릅니다.
802.11 Channels
802.11은 채널을 보통 11개로 나눠서 사용합니다.
그림은 802.11b가 2.4GHz ~ 2.485GHz의 대역,
약 80 MHz 정도영역에서 11개의 채널을 서비스 하는 예시입니다.
1번부터 11번 까지 채널이 있는데
한 채널의 넓이가 20 MHz 대역의 채널 넓이를 사용 합니다.
20 MHz 11개라고 하면 220 MHz가 필요한데
범위가 80 MHz 밖에 안 되기 때문에
사실 이 채널들을 겹치지 않게 놓을 수는 없습니다.
그래서 그림에 있는 것 처럼 11개의 채널이 오버랩 됩니다.
그래서 되도록이면 서로 겹치지 않도록 사용하는 것이 좋기 때문에
가장 많이 사용 되는 채널이 그림에서 보시는 1번, 6번, 11번 입니다.
만약에 내 AP 주변에 서로 간섭을 일으킬 수 있는 AP가 2개 있을 때
셋이서 서로 1번, 6번, 11번을 나눠 쓰면
서로 겹치지 않으므로 간섭을 최소화 할 수 있습니다.
요즘의 공유기에 보면 자동으로 채널을 선정 할 수 있게 되어 있어서
엑세스 포인트를 설치 하게 되면 주변을 감시를 해서
다른 주변에 있는 AP들을 보고
“어떤 채널을 쓸 때 가장 간섭을 적게 일으킬 수 있는가?”를 계산해서 선정합니다.
AP Association.PNG
어떤 장소에 가서 AP를 접속 할 때 어떤 과정을 거치는지 알아봅니다.
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각각의 AP들이 각각의 beacon 메시지 보냅니다.
메시지에는 AP의 이름(SSID)와 MAC address가 포함됩니다.
호스트는 그것을 스캔합니다. -
그 중 어떤 것을 선택 할 지 결정하고
거기에 association request라는 메시지를 보냅니다.
AP는 암호를 요구 할 수도 있고 요구하지 않을 수 있습니다. -
AP로 부터 association response 메시지를 받습니다.(연결)
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AP를 통해서 DHCP 기술을 이용 해서 IP 주소를 얻게 됩니다.
802.11 Frame : Addressing
AP와 무선 호스트 사이에 주고 받는 프레임의 형태입니다.
전반적으로 이더넷 프레임과 비슷한 면이 있습니다.
끝에 CRC 코드가 4 byte 그리고 payload가 붙습니다.
이더넷 프레임에서는 주소 필드가 두 개 밖에 없었지만
여기서는 주소가 4개 있습니다.
첫 번째 address는 wireless host,
무선 호스트와 AP 사이에 주고 받는 내용이기 때문에
목적지 receiver의 MAC address가 들어갑니다.
두 번째 address는 wireless 호스트나
AP 중에서 보내는 곳의 MAC address를 쓰게 됩니다.
세 번째 address는 AP가 접속 되어 있는 허브 스위치의 MAC address,
허브 스위치는 라우터나 스위치, 게이트웨이로써
그것의 MAC address를 씁니다.
네 번째 주소는 ad hoc 모드로 사용하는 주소 필드입니다.
802.11 Frame : Addressing 동작과정
호스트1이 AP측으로 프레임을 보냅니다.
그러면 주소 필드 앞에 세 개 중에
첫 번째 필드는 수신자인 AP의 MAC address를 쓰고
두 번째는 자신 H1의 MAC address를 쓰고,
세 번째는 라우터의 MAC address를 쓰게 됩니다.
그것이 802.11 와이파이의 프레임 형태 입니다.
AP에서 라우터 측으로 전달이 될 때는
AP MAC address를 떼버리고
Destination MAC 주소를 라우터의 MAC으로 쓰고
다음에 보내는 H1 호스트의 MAC address를 써서
이더넷 프레임을 만들어서 전달합니다.
그래서 이 사이에서 802.11 프레임은 없어져 버립니다.
그 과정에서 프로토콜 번역을 해서
전달이 된다는 것을 알 수 있습니다.