적응형 무선 및 모바일 네트워킹 프로토콜

카네기 멜런 대학의 모나코 프로젝트1의 목표는 네트워킹 프로토콜과 프로토콜 인터페이스를 개발하여 진정으로 원활한 무선 및 모바일 호스트 네트워킹을 가능하게 하는 것이다. 우리의 노력의 범위는 ISO 데이터 링크 계층(계층 2)의 일부에서부터 발표 계층(계층 6)에 이르는 대략적인 범위의 프로토콜 설계, 구현, 성능 평가 및 사용 기반 유효성 검사를 포함한다. 이 글에서는, 인터넷 모바일 네트워킹 커뮤니티의 광범위한 노력의 맥락에 놓으면서, 모나코 프로젝트에서 우리의 현재 작업에 대한 현황 보고서를 제공한다. 우리의 작업은 모바일 호스트가 서로 통신하고 정지해 있거나 유선 호스트와 통신할 수 있도록 하여 언제든지 모바일 호스트에서 사용할 수 있는 최상의 네트워크 연결을 투명하게 사용할 수 있도록 할 것이다. 이를 위해, 네트워킹 프로토콜은 다양한 방법으로 적응적 운영을 지원해야 한다. 예를 들어, 호스트 이동성은 프로토콜이 현재 위치의 각 모바일 호스트에 도달하기 위해 패킷 라우팅을 조정할 수 있어야 한다는 것을 의미한다. 또한, 예를 들어, 지역, 광역 및 광역 사용을 위한 다른 무선 네트워크는 대역폭, 대기 시간, 오류율 및 사용 비용 등의 요소에서 서로 다른 절충을 이루어 각 무선 네트워킹 제품 또는 서비스와의 네트워크 연결의 품질 수준을 서로 다르게 제공한다. 네트워크 프로토콜은 언제든지 각 모바일 호스트에 대해 사용 가능한 최상의 네트워크 연결 사용을 최적화할 수 있어야 한다. 또한 프로토콜과 애플리케이션이 네트워크 연결 품질의 이러한 변화에 적응할 수 있게 하려고, 네트워크 프로토콜은 그러한 변화가 일어날 때 상위 계층에 정보를 제공할 수 있어야 한다. 우리는 현재 카네기 멜런[10]에서 건설되고 있는 "무선 앤드루" 기반 구조의 맥락에서 우리의 프로토콜을 실험하고 있다. Wireless Andrew 인프라는 캠퍼스의 현재 유선 네트워크 인프라를 기반으로 구축되며, 대부분 초당 10메가비트 이더넷 장비로 구성된다. 캠퍼스의 고속 무선 접속을 위해, 우리는 대부분의 캠퍼스 건물을 망라하는 AT&T WAVELAND 네트워크를 설치하고 있다[32]. WAVELAND는 900MHz ISM 대역의 직접 절차 스프레드 주파수 라디오를 사용하여 초당 2메가비트의 원시 데이터 속도를 제공한다. 캠퍼스 밖이나 WAVELAND 네트워크의 범위를 벗어난 곳에서 무선 접속을 위해, 우리는 CDPD(Cellular Digital Packet Data)를 사용하고 있다[4]. CDPD 서비스는 기존의 AMPS 휴대 전화 네트워크의 유휴 음성 채널을 사용하여 초당 19.2 킬로비트의 원시 데이터 속도로 데이터 패킷을 전송한다. 이 기사의 다음 부문에서는 인터넷과 같은 대규모 인터넷 작업에서 모바일 호스트로 패킷을 라우팅하는 작업을 설명하고, 이 영역에서 구현 작업의 개요를 제공한다. 다음으로, 우리는 확립된 무선 네트워킹 인프라가 없는 지역에서 필요할 수 있는 것처럼 무선 모바일 호스트의 임시 네트워크에서 라우팅의 문제에 대해 논의한다. 우리는 그러한 네트워크에서 라우팅을 위해 우리가 개발한 새로운 프로토콜을 설명하고 프로토콜 시뮬레이션의 결과를 요약한다. 그런 다음, 상위 계층 프로토콜과 애플리케이션의 적응적 작동을 지원하는 우리의 최근 작업을 설명한다. 우리는 이동 호스트 네트워크 연결의 품질이 서로 다른 위치들 사이를 이동할 때 더 높은 계층에게 통지하기 위한 저렴한 프로토콜과 API를 개발했다. 각 위치에서 사용 중인 오크. 마지막으로, 우리는 우리의 일을 다른 곳의 관련 모바일 네트워킹 연구와 비교하고 결론을 제시한다.

 

IP, Net Ware PIX, ISO CLAP, Apple Talk 등 기존 인터넷 작업 프로토콜은 호스트 이동성을 지원하지 않는다. 인터넷 작업 토폴러지의 각 레벨에서 라우팅 정보와 라우팅 결정을 집계하기 위해, 인터넷 작업 프로토콜은 계층적 어드레싱과 라우팅 체계를 사용한다. 예를 들어, 인터넷에서 IP 주소는 별도의 네트워크 번호와 호스트 번호로 구분된다. 인터넷 전체의 라우터는 패킷을 올바른 네트워크로 라우팅하는 것에만 관심을 가질 필요가 있으며, 일단 거기에 도달하면, 패킷을 올바른 개별 호스트로 라우팅하는 것은 그 네트워크의 책임이 된다. 이러한 라우팅 집계는 인터넷 작업의 크기가 증가함에 따라 점점 더 중요해지고 있다. 특히 인터넷은 현재 6백만 개 이상의 개별 호스트로 구성되어 있으며, 이 숫자는 매년 대략 두 배씩 증가하고 있다. 실제로, 하위 네트워크[21]와 CID[9]로 인터넷 주소 지정 체계에 새로운 수준의 계층이 추가되었고, 현재 인터넷용으로 설계되고 있는 새로운 IP 버전인 IPv6에서 추가 계층에 대한 추가 지원이 계획되어 있다[2]. 그러나 이 계층은 호스트 이동성을 무너뜨린다. 계층적 주소 지정과 라우팅으로, 모바일 호스트로 전송되는 패킷은 집에서 멀리 떨어져 있을 수 있는 호스트의 현재 위치와 관계없이 모바일 호스트의 홈 네트워크로만 라우팅 될 수 있다. 모바일 호스트는 네트워크 간에 이동할 때 주소를 변경할 수 있지만, 이러한 변경은 어렵고 오류가 발생하기 쉽다. 주소를 변경하는 것은 호스트와 네트워크 서버의 여러 구성 파일을 수정하는 것을 수반하며, 종종 모든 기존 전송 수준 네트워크 연결을 다시 시작하거나 호스트 T를 다시 시작해야 한다. O는 재부팅된다. 대신, 호스트의 (정적) 홈 주소를 고려하여 현재 위치에 있는 모바일 호스트 호스트로 패킷을 올바르게 라우팅하기 위한 솔루션이 필요하다.