Wireless LAN frame structure

wireless LAN frame structure

 

위는 유선 네트워크, 아래는 무선 네트워크의 frame structure

   - 위는 유선 네트워크, 아래는 무선 네트워크의 frame 구조이다. FC는 frame control 필드로 MAC 프레임 관련 제어 정보를 담고 있다. Duration / ID 필드는 브로드 캐스트, ACK 프레임에 대한 정보를 담고 모든 노드가 확인할 수 있도록 한 필드이다. FCS는 오류 검출용 필드이다.

 

   - 중요한 것은 무선 네트워크의 프레임에는 주소를 저장하는 필드가 4개나 있다는 것이다. 특수한 경우를 제외하고 대부분 1~3, 3개의 주소만을 사용한다.

 

   - Address 1 : host or AP to receive 

 

     Address 2 : host or AP transmitting 

 

     Address 3 : router interface to which AP is attached

 

host to router / h1 frame

   - 위 그림처럼 h1에서 AP를 거쳐 라우터 X로 전송한다면 h1에서의 frame 구성은 오른쪽 표와 같을 것이다. 무선 랜에서 frame에 주소가 3개가 담겨야하는 이유를 이해하기 위해선 AP는 단순히 link layer device에 불과하다는 것을 생각해야한다.

 

   - 예를 들어 h1에서 목적지에 대한 정보를 패킷에 담는 것으로 다음 정보가 충분하다고 생각하여 destination 주소를 AP만 넣었다고 하자. AP에 도착한 이 frame은 패킷을 해석하고 ARP하여 다음 라우터 MAC를 찾고 싶지만 AP는 link layer 상위 계층 데이터를 해석할 능력이 없다. 

 

   - 또 그럼 만약 h1에서 목적지에 대한 정보를 바로 라우터의 MAC 주소(R1)로 하면 어떻게 될까. 해당 frame은 AP을 찾을 방법이 없어진다.

 

   - 즉 무선 랜 방식의 frame에는 host에서 아예 R1에 대한 AP 다음 목적지의 해석을 마치고 link layer 밖에 모르는 다음 목적지인 AP에게 전달해야 하므로 주소가 3개나 필요한 것이다.

 

router to host

   - router에서 host로 보낼 때는 라우터가 AP-host 가 무선인 줄 모른다. frame의 주소를 3개로 구성할 수 없다. 라우터에서의 frame은 목적 경로에 AP는 없는 것 취급되서 도착지 host, 출발지 R1 을 바로 적어 보낸다. 이 frame을 AP에서 받아 h1에 전송할 때는 transmit은 AP, destination은 H1, router interface는 R1이 적힌다.

 

Process (Host to router)

 

  1. 본인의 MAC 주소는 알고 있다.

 

  2. AP의 정보가 담긴 Beacon msg를 수신하여 AP의 MAC 주소를 얻는다.

 

  3. DHCP request를 보내서 broad cast 

 

DHCP request, data의 src는 아직 현재 host의 ip가 결정되지 않아서 비워둠

 4. DHCP server (DHCP port 열어둔 server)는 이를 수신하여 broad cast로 본인의 정보를 송신하고 host는 이 중 최적의 router를 결정한다.  

 

   ** DHCP response 정보 : host Ip address, subnet mask, gateway router Ip, local name sever Ip  

 

 5. ARP를 이용하여, DHCP로 얻은 router의 ip address에 해당하는 MAC 주소 탐색한다.

 

 6. 테이블에 MAC 주소가 없다면 ARP request frame을 broad cast 하는 것으로 router MAC 찾는다.

  

 

ARP request

 **. 사실 DHCP할 때, R1은 DHCP response를 위해 프레임을 만들어 브로드 캐스트 할 것이고, 이때 transmit 데이터에 본인의 MAC 주소를 대입하므로 이를 수신한 H1은 라우터의 MAC 주소를 이미 알 수 있다.

  

DHCP response