지금 이 순간

1. 개요

 - 이동성을 지원하는 인터넷 구조 및 프로토콜. RFC 3220에 주로 정의됨

 - 모바일 IP란 이동노드가 자신의 홈 LInk를 벗어나 새로운 링크로 움직여도 다른 노드들과 논리적 연결의 단절없이 계속하여 통신할 수 있게하는 프로토콜

 - Mobile IP의 필요성

     - TCP 세션이 맺어졌을 경우 이동 중에도 동일한 IP 주소를 유지해야함.
     - 이동으로 인해 새로운 네트워크로 진입했을 때 IP를 변경해야 하는 문제 발생

2. Mobile IPv4

 가. 구성요소

   1) 모바일 노드(Mobile Node)

     - IP의 변경없이 네트워크로의 접속점을 변경할 수 있는 시스템(노드)

   2) 홈에이젼트(Home agent, HA)

     - 호스트 첫 등록시 속한 서브네트워크의 라우터

   3) 외부 에이젼트(Foreign Agent, FA)

     - 현재 이동단말기가 임시로 접속된 다른 서브 네트워크의 라우터

   4) 홈어드레스

     - Mobile node가 원래 속해 있던 네트워크에서 사용하고 있던 IP 주소 

   5) 관리주소(Care of Address, CoA)

     - MN이 임시로 부여받아 사용하는 주소

   6) 상대노드(Correspondent Node, CN)

     - MN과 통신하는 노드
 

 나. 동작절차

    - MN의 이동

    - MN의 등록 요청/FA의 등록요구사항을 HA에 전달

    - HA의 등록응답과 Mobility Binding

    - FA의 등록응답 후 MN에 전달

    - CN의 MN에 대한 Data 송신
    - HA가 CoA에 대한 Data 송신(Tunneling)

    - FA의 Detunneling / MN에 Data전

 다. 문제점

   1) Triangle Routing

     - 외부 네트워크에 위치한 MN은 통신하려는 상대노드에게 직접 패킷을 전송

     - 그러나 상대노드가 외부 네트워크에 위치한 이동노드로 패킷을 전달할 때에는 이동노드의 홈 네트워크에 위치한 홈 에이전트를 거쳐 터널링되어 전달

     - 이와 같이 상대노드가 전송한 패킷이 이동노드로 직접 전달되지 못하고 항상 홈 에이전트를 거쳐서 전달되는 현상을 Triangle Routing이라고 하며, 이는 통신의 효율성을 떨어뜨림

   2) Ingress Filtering

     - Ingress filtering은 합당하지 않은 발신지 주소를 가진 패킷이 포워딩되지 않도록 차단하는 기능

     - 만약 FA가 ingress filtering을 수행하고 있을 때 이동노드가 자신의 홈 주소를 발신지로 하여 패킷을 전송한다면 홈 주소는 이동노드가 위치한 네트워크에 속한 주소가 아니므로 FA는 패킷을 폐기해 버린다

     - Mobile IPv4에서 ingress filtering을 수행하는 라우터를 통과하여 이동노드가 패킷을 전달하기 위해서 이동노드는 CoA(Care of Address)를 발신지 주소로 하여 역터널링된 패킷을 생성하여 전송하여야 함

3. Mobile IPv6

 가. 동작절차

출처: http://egloos.zum.com/tyland104/v/724434

 나. 특징

 - 외부 네트워크에서 사용할 임시주소인 CoA를 홈네트워크에 존재하는 라우터에 등록하여 노드의 이동성을 지원한다는 점에서 Mobile IPv4와 근본적으로 비슷하지만 다음과 같은 몇 가지 큰 차이를 가짐

    1) FA 불필요

      - Mobile IPv6에서는 FA와 같은 별도의 에이전트를 통해서 이동성을 제공하지 않고 이동노드가 직접 CoA를 생성하여 사용한다

    2)  Routing optimization

       - 이동노드의 CoA가 홈 에이전트와 상대노드에 등록된 후에는 이동노드와 상대노드의 통신은 홈 에이전트를 경유하지 않고 직접 이루어질 수 있다

     3) Ingress filtering

        - Mobile IPv6에서 이동노드는 해당 링크에 속해 있는 주소인 CoA를 발신지로 하여 전송한다. Ingress filtering을 수행하는 라우터를 통과하여 목적지까지 전달될 수 있다

4. MIPv4와 MIPv6 비교

5. MIPv4와 MIPv6간의 연동

   - 패킷 구성 방식 : IPv4 / IPv6 듀얼 스택
    - MIPv6 in MIPv4 Tunneling : IPv4/IPv6 듀얼 스택 호스트와 라우터는 IPv6 데이터그램을 IPv4 헤더로 캡슐화하여 IPv4 라우팅 토폴로지 영역을 통과(터널링)

6. 맺음말

 - 이동 프로토콜이 IPv6 네트워크로 진화함에 따라 Mobile 워킹그룹에서는 Mobile IPv6에 대한 보안 문제가 제기->이를 보안하기 위해 IPv6에서의 IPsec구현 및 RR(Return Routability) 등이 등장하고 있음

 - Mobile IPv6를 통해 모든 단말의 All-IP화, 무선화, 유비쿼터스 환경을 이끌 전망

1. 개요

2. 멀티캐스트 라우팅 프로토콜 트리 구분 

3. 주요 멀티캐스팅 프로토콜

4. 맺음말

1. 개요

 -  멀티캐스트(Multicast)란 필요한 데이터를 1:1로 전송하는 유니캐스트와는 달리  1번의 전송으로 그룹내 등록된 가입자 모두에게 전송 하는 방식

 - 멀티캐스트 전송을 위하여 등록 가입자 그룹핑용 IGMP 프로토콜과 멀티캐스트 라우팅 프로토콜이 필요함

 - 멀티캐스트 라우팅 프로토콜은 데이터를 보내는 소스 호스트로부터 그 데이터를 받는 목적지까지 중복되지 않고 루프가 없는 최단경로를 구성하는 역할

 - IPV4에서 Class D 주소 (224.0.0.0~239.255.255.255)를 사용함

2. 멀티캐스트 라우팅 프로토콜 트리 구분 

 - 소스 기반 트리(Source based Tree)와 공유 기반 트리(Share based Tree) 의 두가지로 구분됨

가. 소스 기반 트리

   - SSM(Source Specific Multicast)

   - 송신 단말이 연결된 라우터가 루트가 되어 정보 전달

   - End-to-end maximum delay가 짧다  

   - 망내의 모든 라우터가 모든 멀티캐스트 정보에 대해 저장관리 해야 하기 때문에 망의 부담이 커진다

   - Poor Scalability (large network 적용하기 어려움) 

   - 지원하는 프로토콜로는 DVMRP, MOSPF, PIM-DM

 나. Group-shared Tree

   - Core-Based Tree

   - 망내의 한 라우터를 루트로 선정하여 루트 라우터를 통하여 정보 전달

   - Tree에서 maximum delay가 SBT 보다 길다 

   - 코아 라우터만 모든 정보를 관리하고 나머지 라우터들은 코아의 방향과 현재 인접 라우터에서 요구한 멀티캐스트 정보를 관리

   - Good Scalability (large network 적용 가능) 

   - 지원하는 프로토콜로는 CBT, PIM-SM등

  다. 비교

3. 주요 멀티캐스팅 프로토콜

 가. DVMRP(Distance Vector Multicasting Routing Protocol)

    - 유니캐스트 라우팅에서 사용하는 거리벡터 알고리즘 RIP의 확장

    - 동작 절차

         1) 첫 데이터그램은 전체 네트워크로 플러딩 

         2) 이 트래픽을 받은 종단 라우터들은 종단 서브네트워크에 연결되어 있는 그룹 멤버가 없으면, Prune 메시지를 송신지를 향해 역방향으로 전송 

         3) Prune 메시지를 통하여 그룹 멤버로 이어져 있지 않은 모든 가지들 을 제거 

         4) 소스 기반의 최단 경로 (shortest-path) 트리 구성 (주기적 동작) 

 나. MOSPF(Multicast Open Shortest Path First)

    -  OSPF의 멀티캐스트 확장 

    -  DVMRP와 달리 트리를 최단 경로 대신에 최소 비용 트리를 사용 

    -  각 라우터는 자신이 루트(root)가 되고 다른 나머지 라우터들이 트리의 노드가 되는 최소 비용 트리를 생성하기 위해서 딕스트라 알고리즘을 사용

  다. PIM(Protocol Independent Multicast)

    - PIM이란 특정 유니캐스트 라우팅 프로토콜과 독립적임을 의미

    - PIM은 그룹의 멤버가 밀집되어 있는 환경을 위한 프로토콜(PIM-DM)과 

        다양한 지역에 널리 분포되어 있는 환경을 위한 프로토콜(PIM-SM)로 구분

  라. CBT

    - 대학/연구기관을 중심으로 연구가 진행중인 프로토콜로서 비상업적

4. 맺음말

 - 멀티캐스팅은 제한된 대역폭을 통하여 대용량 정보를 효율적으로 전송하는 기법

 - IP-TV를 비롯해 실시간 정보전송이 필요한 원격화상회의 및 원격 교육 등에 유용하게 사용되고 있음

1. 개요

 - IGMP(Internet Group Management Protocol)의 약자로 Multicast group들의 Membership을 관리하는 통신 규약임

 - IGMP는 Query, membership report, leave report 패켓을 이용하여 멀티캐스트 그룹을 관리함

 - 멀티캐스트 구현을 위해서는 멀티캐스팅 라우팅 프로토콜과 그룹핑용 IGMP프로토콜이 필요

2. IGMP 메시지

 - 메시지 타입에 따라 구분

 가. Query 메시지

   - Router가 host들에게 주기적으로 Query 메시지를 보내 Group membership을 물어봄

 나. Membership report

   -  Host들은 자신의 Group membership을 Router에게 대답

 다. Leave report

   - Host가 해당 그룹의 Multicast traffic을 원치 않으면 leave 메시지를 전송

   - IGMPv2부터는 탈퇴 응답 메시지 전송 후 탈퇴

3. IGMP 동작

 - 그룹 멤버쉽 조사(monitoring): 멤버쉽 질의 메시지를 보내서 응답을 기다림

 - 그룹 가입(Joining): 그룹에 가입하고자 하는 요청을 라우터에 보고

 - 멤버쉽 연속(member continuation): 계속해서 유지하기 원하는 보고 메시지

 - 그룹 탈퇴(Leaving): Host가 해당 그룹의 Multicast traffic을 원치 않으면 leave 메시지를 전송

4. IGMP snooping

 - Switch가 Host와 Router간의 대화내용을 듣는 것

 - Switch는 multicast traffic을 필요로 하는 host에게만 전달

 - Multicast를 이해 못하는 Switch는 broadcast multicast traffic을 LAN상에 모두 보냄-->Multicast traffic 감소

5 맺음말

 - IGMP는 IP-TV, VOD, 온라인 스트리밍, 비디오 게임분야에서 한정된 대역폭을 좀 더 효율적으로 사용하게 하는 기술

 - 향후 효율적인 트래픽 처리를 위하여 모든 Local router와 연결되는 L3 switch에 IGMP Snooping을 채택

1. 개요

 - IPv6의 주소길이 128비트(IPv4는 32비트)

 - IPv6의 주소체계

   128bit=Network ID(64bits)+ Host ID(64bits)

2. IPv6 표시 방법

 - IPv6 128bit=16bit(4자리의 16진수로 표시)*8

 - 16진수로 표기된 것은 콜론(:)으로 구분

         예) 2004:0ba8:13aa:1211:0000:0000:0000:abaa

 - 한편, 0000으로 채워진 부분은 ::(더블 콜론)으로 표시 가능함

          예) 2004:0ba8:13aa:1211:::abaa

 - 주소 앞쪽에 “0”이 올 경우는 생략이 가능함

          예) 2004:ba8:13aa:1211:::abaa

3. IPv6 주소 유형

 나. 사이트 로컬 유니캐스트 주소

     - '111'로 시작'(FEC0::/10')

     - 사설 주소 개념

 나. Link-local 유니캐스트 주소

    - '111'로 시작(FE80::/10)

    - 로컬 링크에서 사용

    - 라우팅 업데이트 등에 사용

1. 개요

 - 네트워크 제어방식 및 종류

3. 혼잡 제어

1. 개요

 - 교환기와 단말, 단말과 단말 등 인접 노드간에 에러없는 전송 담당

 - Network 계층에서 온 패킷을 Frame이라는 형태로 만든 후 이 Frame이 물리적인 매체를 지나 오류없이 상대편 디바이스로 전달될 수 있도록 함

 - 정보 교환단위: Frame

2. 2계층 제어방식

3. 오류 제어

- 유, 무선망을 이용하여 신호 전송 시 감쇄 및 손실등으로 인하여 신호의 왜곡 및 에러 발생

 - 에러 제어 방식에는 ARQ(에러검출), FEC 방식(에러정정), Hybrid-ARQ 방식이 있음

 - FEC는 오류정정을 위한 여분의 비트를 추가하여 전송, 수신쪽에서는 이를 이용하여 오류를 검출, 정정하는 방식

 - ARQ는 에러 검출 후 재전송 요청하는 방식으로 Stop and Wait ARQ, Go back N ARQ, Selective ARQ, Adaptive ARQ가 있음

 - Hybrid-ARQ 방식은 ARQ와 FEC를 조합한 형태로 고속무선통신에 주로 사용

4. ARQ

  - 에러 검출 후 재전송 요청

1. 개념

 - 망중립성이란 허가된 사용자 또는 단말기에 대해서 인터넷으로 전송되는 데이터 트래픽을 그 내용, 유형, 제공사업자, 부착된 단말기 등에 관계없이 동등하게 처리하는 것을 의미함

2. 방통위 가이드라인 기본 원칙

  가. 이용자의 권리

     - 인터넷 이용자는 콘텐츠, APP 등을 자유롭게 사용할 권리를 가지며, 트래픽 관리에 관한 정보를 제공받을 권리 

  나. 인터넷 트래픽 관리의 투명성

     - 사업자는 트래픽 관리의 목적, 방법 등을 공개하고 그 사실을 고지해야 함

  다. 차단금지

     - 합법적인 콘텐츠, 서비스 , 장비를 차단해서는 안됨

  라. 불합리한 차별금지

     - 합법적인 콘텐츠, 서비스 , 장비를 차별해서는 안됨

  마. 합리적인 트래픽 관리

     - 망의 보안성, 안정성 확보를 위해 합리적인 트래픽 관리 허용

3. 망중립성 주요 쟁점

  가. 찬성

     - 통신망은 전력, 철도와 같은 공공인프라

     - 망사업자가 타사업자를 차별할 경우 불공정한 시장 형성됨

  나. 반대

     - 과도한 트래픽이 통신망의 안정성을 해침

     - 급증하는 트래픽을 차별없이 안정적으로 제공하려면 대규모의 투자 필요

 4. IntServ와 Diffserv

   가. IP QoS 파라미터

      - 대역폭: 전송속도를 결정할 수 있는 척도

      - Delay: 패킷의 시간 지연

      - Jitter: 전송도중 발생된 불규칙한 위상지연

      - packet loss: 중간에 유실된 패킷의 정도

      - throughtput: 단위시간내 처리할 수 있는 처리량

      - Service availability: 서비스를 중단없이 신뢰성있게 제공하는지의 척도

      - 연결능력: 얼마나 연결성이 보장되는지의 척도

   나. IntServ(Integrated Service)

      - Traffic 별로 차별화된 서비스 제공

      - Traffic이 지나가는 모든 경로에 RSVP로 자원예약 수행

      - 가장 완벽한 QoS를 지원할 수 있는 모델

      - 확장성이 뛰어나지 못함

      - Flow별 자원예약은 Router에 과부하 야기

   다. DiffServ(Differentiated Service)

      - 망규모가 커지면서 IntServ를 적용하는데 한계, 이를 극복하기 위해 제안

      - Traffic을 Class로 구분, Class별 차등화된 서비스 제공

      - IPv4에서는 ToS(Type of Service), IPv6에서는 Traffic Class 필드를 이용 패킷을 차별화하여 처리

      - 확장성이 뛰어남

      - 차별화된 서비스 제공

    라. IntServ와 DiffServ

5. 통신사업자와 OTT 사업자 사이의 망중립성 논란

  - OTT 사업자의 mVoIP 서비스 등이 통신사업자의 수익성 저하를 가져옴

  - 이통 사업자는 IP 트래픽을 제어할 수 있는 기술을 보유

  - 통신사업자는 과도한 Traffic을 이유로 차별적인 트래픽 관리를 하고 있음

  - 방통위는 합리적 트래픽 관리 허용

  - OTT 사업자는 이통사가 수익저하가 되는 특정 트래픽을 불합리하게 제한할 수 있다고 주장

6. 맺음말

  - 망중립성에 대한 논란이 첨예함

  - 통신사가 트래픽 관리를 할 수 있는 방법에 IntServ와 DiffServ 모델이 있음 

1. 개요

2. NAT의 구성 

3. NAT의 종류

4. NAT 장/단점

5. 맺음말

1. 개요

- 공인 IP와 사설 IP를 서로 변환시켜줌

      - 사설 IP는 공인 IP와는 달리 동일 네트워크 내부에서만 인식이 되고 타 네트워크에서는 접속할 수 없는 IP를 말한다. 즉, 내부에서 외부로는 접근이 가능하나, 외부에서는 내부로 접근이 불가능, 방화벽의 일부로 사용

      - 각 통신사업자들이 개인에게 대부분 한 개의 유동 IP만을 제공하고 있기 때문에 한 개의 IP로 여러 단말들이 공유하여 사용할 수 있는 환경을 만들기 위해 사용됨, 즉 소수의 공인 IP를 통해 수 많은 사설 IP가 인터넷에 연결될 수 있게 하는 기술을 NAT 기술이라 한다. 

2. NAT의 구성

3. NAT의 종류

 가. Static NAT

    - 내부 IP 주소 하나에 외부 IP 주소 하나를 할당하는 1:1 방식의 주소변환

 나. Dynamic NAT

    - 로컬 어드레스와 글로벌 어드레스를 동적으로 매핑

    - Many to many 방식 

 다. PAT(Port Address Translation)

    - one to many 방식

    - 하나의 글로벌 어드레스와 여러개의 로컬어드레스를 매핑

    - 글로벌 어드레스의 IP 를 절약하기위해 TCP/UDP 의 소스 포트를 사용해서 변환

http://www.9tut.com/network-address-translation-nat-tutorial

    라. LSNAT(Load Sharing NAT)

       - 하나의 외부 IP 주소를 복수 개의 내부 IP주소에 대응시켜, 외부 망에서 해당 IP 주소를 목적지로 하는 모든 세션을 할당된 각 내부의 IP 주소로 분산 변환

4. NAT 장/단점

5. 맺음말

- NAT 는 부족한 IP 주소를 효율적으로 사용하기 위한 유용한 장치(기능)임

- 주소 변환과정을 반드시 거쳐야 하므로, 보안을 강화하는데 효과적임

- NAT 통해 주소자원 부족과 보안문제를 해결하는 일석이조의 효과를 얻음

nat.pdf

 1. 개 요

- 3G, Wi-Fi 등의 여러 인터페이스를 지닌 무선 단말이 증가함에 따라 트랜스포트 계층에서 다수의 네트워크 링크를 인지하고 활용할 수 있도록 해주는 다중 경로 트랜스포트 프로토콜의 중요성이 부각

- 다중 경로를 지원하는 트랜스포트 프로토콜에 SCTP와 MPTCP가 있음

2. SCTP

 - Stream Control Transport Protocol의 약자임

 - TCP는 End to End간 신뢰성있는 통신이 목적으로, 중간에 Path에 문제가 생기면 데이타가 손실되는 문제가 발생됨

 - 이를 극복하기 위해, SCTP(Multi Homing, Multi Stream기능) 프로토콜이 개발됨.

   ● Multihoming

       SCTP의 multi-homing 특성은 SCTP 세션이 여러 개의 IP 주소를 동시에 사용할 수 있도록 하며, 세션 도중 네트웍 장애가 발생하는 경우 대체경로 (혹은 대체 IP 주소)를 통해 세션이 유지되도록 한다

   ● Multistreaming

   SCTP의 multi-streaming 특성은 하나의 세션을 통해 다양한 종류의 응용데이터를 보낼 수 있도록 한다

 - SCTP는 호스트간 2개의 IP를 사용함으로, 종단에 NAT(IP변환)설정에 문제가 발생됨

 - TCP, UDP 그리고 SCTP 비교

http://www.technology-training.co.uk/signallingtransportsigtranusingsctp_41.php

<참조>

SCTP(Stream control Transmission Protocol)

    -  IETF는 RFC2960을 통해 SCTP(Stream Control Transmission Protocol)를 TCP(Transmission Control Protocol), UDP(User Datagram Protocol)에 이은 제3의 수송계층 프로토콜 표준으로 제정

    -  90년대 후반에 접어들면서 기존 TCP, UDP를 통해서는 갈수록 광대역화 및 멀티미디어화로 발전하는 인터넷 응용 요구사항을 적절히 수용할 수 없었기 때문

    - SCTP는 UDP의 메시지지향(message-oriented) 특성과 TCP의 연결지향(connection-oriented) 및 신뢰전송 특성을 모두 포함하는 등 TCP와 UDP의 장점을 살리도록 설계되었다. SCTP는 TCP의 연결지향성 및 신뢰전송 기능을 제공하지만, TCP와는 달리 4-way 연결설정 및 3-way 연결종료 등의 기능을 제공

    - SCTP는 멀티스트리밍(multi-streaming) 및 멀티호밍(multi-homing) 특성을 제공

    - Multi-streaming 특성을 통해 하나의 세션에서 다양한 종류의 컨텐츠를 식별 및 전달할 수 있음

    - Multi-homing 특성을 통해 단말은 두 개 이상의 IP 주소를 한 세션에서 사용할 수 있음

    - SCTP는 IETF에서 차세대 수송계층 프로토콜 표준으로 제정되었으며, 현재 관련 표준화 및 개발작업이 한창이다. 향후 SCTP는 TCP, UDP를 대체하기보다는 서로 공존하면서, 각각의 특성에 부합하는 응용 및 서비스에 활용될 것으로 전망된다. 아직은 보급 초기단계이지만, TCP/UDP처럼 향후 지속적인 기술 보완을 통해 점차 실제 인터넷 응용에 널리 적용될 것이다

3. MPTCP

 가. 개요

  - MPTCP는 Multipath TCP의 약어

  - 기존의 TCP Stream을 여러개 묶어서 하나의 Applicaton 또는 Host에서 데이타를 주고 받을수 있음

  - MPTCP (Multi Path TCP)는 IETF에 의해 2013년 표준화된 기술로 TCP 프로토콜을 확장하여 단말과 TCP 서버간에 다수의 TCP 경로를 구성하고 다수의 경로로 동시에 데이터를 송수신하는 방법

  - MPTCP는 4계층 프로토콜임

  나. 시스템 구성 

  다. 특징

   - MPTCP는 호스트간 여러경로를 두어, 각각의 경로를 통해 데이타를 주고받을수 있는 장점이 있음

   - 중간에 혼잡(Congestion)이 발생하거나 연결이 끊어지더라도 연속적으로 데이타를 주고 받을 수 있음

   - 다중 경로 TCP는 네트워크 전반적인 트래픽 엔지니어링 효과를 얻을 수 있는 장점

   - VoIP, IPTV, 게임 등과 같은 요구가 많은 서비스에게 신뢰성(reliability)을 제공하기에 적합

4. MPTCP 응용기술

- IP기반의 LTE망에서 혼잡에 의한 트래픽손실 방지를 위해 사용됨

- LTE 와 Wibro, WiFi 네트워크와 연동시 응용됨(LTE와 WLAN과 같이 이종망을 다중 경로로 구성하는 경우에는 WLAN과 LTE간의 Carrier Aggregation 효과를 얻을 수 있는 구조)

http://www.netmanias.com/ko/post/blog/6719/carrier-aggregation-lte-wi-fi/integration-of-lte-and-wi-fi-networks-2-non-3gpp-based

<참조>

http://www.tta.or.kr/data/weekly_view.jsp?news_id=778

http://www.tta.or.kr/data/weekly_view.jsp?news_id=2766

http://www.netmanias.com/ko/post/blog/6719/carrier-aggregation-lte-wi-fi/integration-of-lte-and-wi-fi-networks-2-non-3gpp-based

http://cafe.daum.net/impeak/Pthm/1?q=%C1%A4%BA%B8%C5%EB%BD%C5%B1%E2%BC%FA%BB%E7&re=1

http://ssami.tistory.com/460

sctp.pdf