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802.11 WiFi 5, 6, 7

WiFi가 지금과 같이 엄청 빨라질 수 있었던 이유가 뭘까?앞서 정리한 QAM과 같은 모듈레이션 기법, 기본적으로 넓어진 대역폭이 있지만 두 가지가 더 있다.OFDM과거에는 FDM에서 신호끼리 간섭이 나지 않도록 간격을 조금 벌리는 이른바 가드 밴드라는 기법이 있었다. 이는 손해보는 기법이기에 상당히 좋지 않았다고 한다. 그런데 서로 분할된 여러 대역폭을 동시에 사용하는 MCM(multi - carrier - modulation) 기법이 나오면서 겹쳐도 상호 간섭이 일어나지 않게 중첩시키는 방법을 찾아냈다. 이는 동일한 대역폭을 2배 조금 넘는 효율을 볼 수 있도록 한다. 802.11a 가 OFDM 기법이 처음 적용된 WiFi 버전이다. 48개의 서브캐리어가 존재하고 250K의 symbol rate를 갖..

cs/데이터통신 2024.12.06

CSMA와 이더넷 스위치

CSMA(carrier sense multiple access)앞서 aloha 모델에 대해 공부해보았는데 전송 효율을 극대화하기 위해 요즘은 CSMA/CD 방식을 주로 사용한다.CSMA 방식은 그냥 노드들이 현재 전송중인지에 대한 여부를 채널을 통해 주고받는거다. 만약 채널이 비어있다면 전송을 시도할 것이고 채널을 사용중이라면 전송을 미룰 것이다. 뒤에 붙어 있는 CD는 collision detection의 약자인데 짧은 시간동안 충돌을 감지하여 감지 즉시 전송을 중단하여 시간을 보존하는 것이다. 이 CD는 유선은 쉽지만 무선은 어렵다.CSMA 방식에는 총 세 가지가 있다.Nonpersistent CSMA채널이 비어있으면 즉시 전송을 시도한다.채널이 사용중이라면 random-backoff 방식으로 기다린..

cs/데이터통신 2024.12.06

Link layer

link layerlink layer는 인접한 nodes(host & router)끼리 연결하고 데이타그램 패킷을 프레임으로 encapsulate하는 역할을 한다.링크 레이어는 인접 노드에게 물리적으로 데이타그램을 전송하기 때문에 요즘에 들어서 피지컬 레이어와의 구분은 따로 하지 않는다고 한다. 데이터그램이 전송되면서 각 링크별로 다른 프로토콜을 사용해 전송될 수 있다.(WiFi로 처음, 두 번째는 ethernet 같이)링크 계층의 서비스모델을 자세히 보면 source와 destination에 대한 MAC 주소가 포함된 헤더와 에러 디텍션을 위한 트레일러를 포함해 encapsulate하고, 공유 매체에 접근할 수 있도록 한다. 여기서 MAC 주소는 링크 계층에서 노드를 식별하는 고유 주소, ip 주소는 ..

cs/데이터통신 2024.12.06

Wireless and Mobile Networks

Wireless무선 네트워크는 기본적으로 유선 네트워크 인프라가 필요하다.  여기에 base station이 하나 연결되어 base 주위로 무선 네트워크 영역이 구성된다. 우리가 흔히 얘기하는 ap(access point)가 이를 가능하게끔 한다. ap는 무선 신호를 제공하는 장치라고 보면 된다.802.11무선 네트워크에서는 다양한 표준이 동시에 사용되는데 그 중 이름에 802.11이 붙는 애들이 우리가 흔히 말하는 wi-fi이다. 표준별로 통신 가능한 거리나 대역폭에 따른 속도가 상이하다.ad hoc은 네트워크 인프라 없이 host들 끼리 직접 네트워크를 구성하는 것이다. 대부분의 공유기에 포함된 기능이고 라우터나 ap 없이 연결이 가능하나 쓸 일이 거의 없다..Characteristics of Wir..

cs/데이터통신 2024.12.04

Physical layer: Signals

Signal신호는 크게 아날로그와 디지털로 나뉜다.신호는 amplitude(진폭), frequency(진동수), phase(파형) 으로 이루어져 있다.모든 신호는 사인파들의 조합으로 만들 수 있다.Bandwidth(대역폭)fourier analysis(푸리에 분석)을 통해 time domain 그래프 혹은 frequency domain 그래프로 나타낼 수 있다.신호가 복잡하면 싸인파의 조합으로 나타내도 분석하기 너무 복잡하기 때문에 frequency domain을 보는 것이 용이하다.여기서 주파수에 대해 분석하면 가능한 주파수 범위(영역)으로 나타내어 지는데 이를 Bandwidth(대역폭)이라고 한다. 특히, 전송속도는 대역폭에 직접적인 연관이 있어 매우 중요하다!!!  디지털 신호는 무한한 대역폭이 존..

cs/데이터통신 2024.12.02

Tree

용어Tree: 1개 이상의 노드들의 유한 집합Disjoint sets(부분 집합): 모든 트리는 노드 수 >= 0인 부분집합을 갖는다.노드 레벨: 루트는 레벨 1, 자식 레벨 = 부모 레벨 + 1노드의 차수(degree): 노드의 서브트리 수리프 노드(터미널 노드): 차수가 0인 노드(끝 노드)비단말 노드(논 터미널 노드): 차수가 0이 아닌 노드노드 X의 자식: 노드 X의 서브트리의 루트형제(sibling): 부모가 같은 자식들트리의 차수: max{노드의 차수}조상: 속한 모든 subtree의 루트트리의 깊이: max{노드 레벨} 트리의 리스트 표현 >>공간 낭비가 많음 왼쪽 - 자식, 오른쪽 - 형제로 하여 이진 트리로 표현

cs/자료구조 2024.12.01

Network layer: control plane

Routing protocols - link state라우팅 프로토콜의 목표는 라우터들 사이에서 가장 '좋은 경로'를 찾는 것이다. 여기서 '좋은' 경로 란 적은 비용, 속도, 그리고 낮은 혼잡도를 의미한다.  이를 찾기 위해 각각의 라우터들을 노드로 먼저 그래프 추상화를 한다. 이 중 이 글에서는 link state에서만 다룰 예정이다.link state란, 모든 라우터들이 각자의 상태(state)를 공유하여 다익스트라 알고리즘을 통해 최적의 경로를 구하는 방법이다.다익스트라 알고리즘은 한 노드에서 다른 모든 노드까지의 최소 경로를 계산하는 알고리즘으로 포워딩 테이블을 만드는데 사용된다.Dijkstra's link-state routing algorithm노테이션은 다음과 같다.C는 x에서 y로 가는 ..

cs/데이터통신 2024.12.01

IPv6

IPv6 Datagram formatsource와 dest 주소가 각각 128비트씩 들어가고 4줄 씩 총 8줄을 차지하고, flow label은 패킷들의 집합의 레이블이다.**checksum 필드, option 필드, reassemble/fragmantaion 필드가 빠졌다. tunnelingIPv6와 IPv4를 함께 사용하는 기술위에서 보면 IPv4 속에 IPv6 데이터그램을 합친 것을 볼 수 있다.특정 노드가 IPv6만, 특정 라우터는 IPv4만 지원한다고 한다면 위와 같이 터널링 기법을 활용하여 데이터를 보낼 수 있다.아래와 같은 상황일 것이다.다음과 같이 IPv6에서 IPv4로 한 층을 더 씌우면서 src와 dest가 잠시 바뀐다.IPv6라는 것을 구분하기 위해 Flow:X를 추가한다.

cs/데이터통신 2024.11.30

NAT

NAT(Network Address Translation)-가정 집의 공유기에 NAT 기능이 있음(주소 공유 기능)NAT는 local network에서 단 하나의 network 주소를 공유하여 외부로 나가는 유일한 통로 역할을 한다.외부로 데이터그램이 나가게 되면 전부 동일한 source NAT IP 주소를 갖게 된다. (포트 번호는 다름, 이 포트번호로 어떤 device에서 온건지 구분, 밖에서는 하나의 IPv4 주소로 보임)장점1. 하나의 ip주소로 여러 device 연결 가능2. 여러 인터페이스가 하나의 IP 주소로 보임(내부 숨김)3. ISP를 바꾸기가 용이(NAT만 변경하면 됨)동작과정1. host가 데이터그램을 dest로 보낸다.2. NAT 라우터가 소스 addr를 WAN side addr로 ..

cs/데이터통신 2024.11.30