7.8 무선과 이동성: 상위 계층 프로토콜에의 영향

- 링크 계층(페이딩이나 다중경로, 숨은 터미널 등과 같은 무선 채널의 특성)과 네트워크 계층(네트워크 접속점이 동적으로 바뀌는 이동 사용자의 존재)에서 무선 네트워크와 유선 네트워크 간에 상당한 차이가 있다.
- TCP 트랜스포트 프로토콜은 유선 네트워크와 무선 네트워크에서 전혀 다른 성능을 보이는 경우가 많으며, 성능 면에서 그 차이가 뚜렷하다.
  º TCP(Transmission Control Protocol)는 송신자와 수신자 간의 경로에서 손실되거나 오류가 생긴 세그먼트를 재전송한다는 것을 기억하자.
  º 이동 사용자의 경우 네트워크 혼자 때문에 (라우터의 버퍼 오버플로우) 또는 핸드오프 때문에 (이동 노드의 새 네트워크 접속점으로 세그먼트를 재라우팅해 주기 위한 지연 때문에) 손실을 겪을 수 있다.
  º 어떤 경우든지 간에 TCP의 수신자에서 송신자로 전송되는 ACK는 세그먼트가 성공적으로 수신되었는지 여부만을 알리며, 만일 세그먼트가 손실될 경우에는 그것이 혼잡 때문인지 핸드오프 때문인지 또는 비트 에러 때문인지 송신자는 알지 못한다.
  º 어떤 이유에서든 송신자의 반응은 항상 같다.
    → 즉 해당 세그먼트를 재전송하는 것이다.
- 유선 네트워크보다 무선 네트워크에서 비트 오류가 훨씬 많이 발생한다.
  º 비트 오류나 핸드오프로 인해 손실이 생겼을 경우에는 TCP 송신자는 혼잡 윈도우를 감소(즉, 송신올 감소)시킬 필요가 없다.
  º 실제로는 패킷이 혼잡을 겪지 않고 종단간의 경로를 따라 여유 있는 라우터 버퍼를 이용해 제대로 전달되고 있을 수도 있다.
- 무선 랜의 높은 비트 오류율과 핸드오프로 인해 무선 환경에서는 혼잡 제어와 관련된 TCP의 무조건적인 반응이 문제가 될 수 있음을 알게 되었다. 이 문제를 해결하기 위해 다음 세 가지 접근 방법을 사용할 수 있다.
  º 지연 복구(local recovery)
    : 비트 오류가 발생했을 때 오류 발생 지점(예: 무선 랜)에서 복구해 주는 것이다.
  º TCP 송신자의 무선 랜 인지(TCP sender awareness of wireless links)
    : 지역 복구 방식에서, TCP 송신자는 세그먼트가 무선 랜를 거쳐서 전달되고 있음을 전혀 알지 못한다.
     ▷ 한 가지 대안으로써 TCP 송신자와 수신자가 무선 랜을 인지하게 해서 유선 네트워크에서의 혼잡으로 인한 손실과 무선 랜에서의 오류나 핸드오프로 인한 손실을 구분하게 하는 방법이 있다.
     ▷ 즉 유선 네트워크에서의 혼잡으로 인한 손실에 대해서만 혼잡제어를 하도록 하는 것이다.
  º 연결 분리 방법(Split-connection approaches)
    : 무선 사용자의 종단간 연결을 2개의 트랜스포트 계층 연결로 분리한다.
     ▷ 하나는 무선 사용자와 AP 간에, 다른 하나는 AP와 목적지 간에 설정된다. (목적지가 유선 호스트라고 가정)
     ▷ 따라서 종단간 연결은 무선 부분과 유선 부분으로 분리된다.
     ▷ 무선 구간의 트랜스포트 프로토콜은 표준 TCP 연결이나 또는 UDP 위에서 동작하도록 고안된 복구용 프로토콜일 수 있다.
- 무선 및 이동성이 애플리케이션 계층 프로토콜에게 어떤 영향을 주는지 살펴보자.
  º 무선 랜에서의 중요한 고려사항 중 하나는 대역폭이 상대적으로 작다는 것이다.
  º 따라서 무선 랜, 특히 셀룰러 네트워크 같은 환경에서 동작하는 응용에게 대역폭은 매우 부족한 자원이다.
  º 예를 들어, 3G 셀룰러폰에서 동작하는 웹 브라우저에게 콘텐츠를 제공하는 웹 서버의 경우, 유선 연결에서 동작하는 브라우저에게 제공해 주는 것처럼 이미지가 풍부한 콘텐츠를 제공해 줄 수 없는 경우가 많다.