Transcript 이동 컴퓨팅과 인터넷 서비스

첨부 : 이동 컴퓨팅과 인터넷 서비스
순천향대학교 전산학과 정보보호연구실
[email protected]
박희운
주제 연구
이동 컴퓨팅과 인터넷의 연관성 고찰
이동 컴퓨팅과 인터넷의 상호 결합에 따른 발전 방향
이동 컴퓨팅의 전반적 고찰
인터넷에서 이동 컴퓨팅을 지원하는 네트워킹 기반 구조 연구
IETF등에서 일어나고 있는 Mobil IP에 관한 표준
이동 중 웹 서비스를 위한 WAP에 관한 내용
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통신 서비스의 환경 변화
현대 사회
정보 통신 분야의 급속한 발전
단순한 음성 서비스의 욕구
다양한 매체의 지원을 요구
기술력의 발전
음성 서비스와 저속 데이터 서비스 위주의 유선망 환경
=> 멀티미디어 지원 다 매체 서비스 환경
=> 고속 데이터 통신 지원
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통신 서비스의 환경 변화(계속)
90년대 이후 통신분야의 커다란 조류
인터넷 중심의 데이터 통신 및 멀티미디어 통신에 대한 기술 발
전
이동 통신 기술의 대중화 : 이동 전화, 무선 LAN, 위성 서비스
이동 통신의 기술적 발전
기존 컴퓨터와 거의 동일한 성능의 휴대용 컴퓨터 보급
무선망의 활용 일반화
망의 요소 및 망 기반 구조 연구 활발 :이동 중 지속적인 컴퓨팅 능
력 유지
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통신 서비스의 환경 변화(계속)
이동 통신과 인터넷의 결합 연구
장소 제한성 탈피
어디서든 정보의 지속적인 서비스가 가능
IMT-2000를 통한 실현 가능성
유무선 복합 광대역 개인 통신망에서 음성과 데이터 서비스의 통
합
이동 컴퓨팅의 페러다임
NOT ONLY 무선 네트워크
무선 네트워크  거대한 유선 네트워크 망
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통신 서비스의 환경 변화(계속)
인터넷의 접근성
인터넷은 무선 네트워크를 인근 유선망 및 거대한 정보망으로
접목시키기 좋은 증식 기반
다량의 무선 네트워크를 자연스럽게 타망과 연동 가능
다양한 형태의 이동 및 고정 호스트 접속을 지원
이를 위한 네트워킹 기반 구조의 연구가 인터넷을 중심으로 증가
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이동 컴퓨팅
이동 컴퓨팅과 네트워크의 발전은 불가분의 관계
컴퓨터의 크기가 작아짐
마이크로 칩 기술이 발전
각각의 컴퓨터 사용자에게 독자적인 컴퓨팅 환경을 확보해 줌
= 제한된 장소에서 이뤄지던 컴퓨팅 처리가 각 개인에게 분산
= 컴퓨팅 장소의 제한성을 완화
분산된 컴퓨터들은 네트워크 기술을 이용하여 서로 연결시킴
각종 자원의 공유 가능
여러 컴퓨팅 요소들이 상호 협력을 통해 특정 작업을 보다 빠르고 쉽
게 처리 가능
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이동 컴퓨팅(계속)
1990년 이후의 환경 변화
 이동 통신 서비스의 보급 확대
단순한 음성 위주의 서비스를 넘어 섬
이동 중에 데이터 서비스까지도 요구
 다양한 형태의 무선 데이터 통신 서비스 구현
800MHz Cellular 및 PCS서비스 예
단문 서비스
IWF(Inter-Working Function)를 이용한 다양한 형태의 무선 데이터 통신 서비스 구현
소형 컴퓨터(랩탑, 팜탑)를 활용한 무선 데이터 서비스의 활용
 분산 컴퓨팅 패러다임 + 이동 컴퓨팅
호스트의 이동성이 추가된 분산 컴퓨팅 발전
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이동 컴퓨팅(계속)
이동 통신 시스템의 구성 요소
 음성 통신 위주의 교환기( MSC : Mobil Switching Center)
 기지국(BTS : Base Tranceiver System)
교환기의 연결 주체
 기지국 제어기(BSC : Baqse Station Controller)
특성
 일정 크기의 패킷이 산발적으로 전송되는 경우에는 적합하지 않음
 해결책
IWF(Inter-Working Function)이용
패킷 데이터를 위한 망 연동 장치
인터넷 망을 포함하는 데이터망 연동성 확보
기존의 MSC에 새로운 장치를 부가해야 하는 단점 발생
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이동 컴퓨팅(계속)
Mobile IP 등장
이동 중의 데이터 통신을 지원하는 라우팅 프로토콜
기존의 IP 프로토콜의 확장
인터넷에서 이동 단발의 접속이 가능하도록 이동성을 지원
고속의 IP 라우팅을 가능하게 하는 프로토콜
현재 IETF의 표준안으로 발표
IMT-2000을 위한 CDMA2000시스템에서도 데이터 통신을 위
한 표준으로 채택
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이동 컴퓨팅(계속)
이동 컴퓨팅을 위한 시스템 구조
기존의 고정 네트워크
이동 호스트
이동 에이전트
무선 네트워크
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이동 컴퓨팅(계속)
이동 호스트
 무선 네트워크 접속 지원
 접속이 유지된 상태에서 서브 네트워크 위치 변동을 지원
이동 에이전트(기지국)
 고정망과 무선망 사이에 위치
 두 망간의 전송 속도 및 방식 등의 상이 특성을 변화, 상호 연결시키는
기반 호스트 역할
셀 반경
 하나의 이동 에이전트에 의해 결정되는 논리적 또는 지역적인 영역
 이동 호스트는 논리적으로 하나의 셀 반경 안에 포함되게 된다.
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이동 컴퓨팅(계속)
이동 호스트 관리 방법
 이동 통신 시스템에서 이동 단말을 관리하는 방법과 유사
 이동 에이전트
이동 호스트의 위치를 지속적으로 업데이트
임의 셀 반경에 위치하고 있는 모든 이동 호스트는 해당 에이전트에게 로칼 호스트로
등록
모든 이동 호스트는 많아야 하나의 이동 에이전트를 홈 에이전트로 지정
어떤 호스트가 홈 에이전트가 아닌 다른 에이전트에 접속하고 있다면, 그 에이전트는
해당 호스트를 방문자로 등록
셀 범위를 벗어난 호스트와 방문자의 주소 정보를 유지함으로서 이동성 확보
임의의 이동 에이전트와 로칼 호스트들은 하나의 무선 네트워크 형성
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이동 컴퓨팅(계속)
특징
컴퓨팅의 본질격인 호스트가 이동할 수 있다
이동 호스트의 현재 위치 설정 문제
이동에 따른 네트워크 상에서의 호스트들의 위상이 상대적으로 변
화
고성능의 고정 매체와 상대적으로 느리고 에러 율이 높은 무선
매체를 동시에 이용
전송율, 전송 방식, 에러율 등에서 상이한 특성을 지닌 통신 매체
를 대상으로 함
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이동 컴퓨팅 관련 연구
이동 컴퓨팅의 전재 조건
이동을 전제로 하는 컴퓨팅 패러다임
인터넷 프로토콜의 두 가지 가정
고정된 노드를 가정
노드의 IP 주소에서 그 노드가 속한 네트워크를 구분함
이동 컴퓨팅에서는 현재의 IP를 그대로 사용할 수 없다.
기존의 연구 방향
 TCP/IP프로토콜을 기반으로 진행
IP를 수정하여 호스트 이동성을 지원하려는 노력이 집중
문제점 : 물리적 접속에 관련된 정보를 이용하기 위해서는 하부 프로토콜
의 도움 필요
프로그램 투명성 확보를 위해 TCP프로토콜 수정 요구
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이동 컴퓨팅 관련 연구
IP기반 이동 컴퓨팅 시스템
IP가 갖는 고유의 주소 체계와 라우팅 알고리즘으로 인해 파생되는 문제
점 해결 필수
 IP 주소 구성
호스트가 연결된 네트워크를 지정하는 네트워크 부분
해당 네트워크에서 호스트를 인식키 위한 호스트 부분
 문제점
수신 호스트가 자신 주소의 네트워크 접속점을 변화하는 형태로 이동할
경우
현재 IP 프로토콜은 그러한 이동을 추적할 방법이 없음
 해결책
논리적 식별 기능과 물리적인 지정 기능을 분리해야 한다.
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이동 컴퓨팅 관련 연구(계속)
IP기반 이동 컴퓨팅 시스템(계속)
 지속적인 위치 정보 관리를 수행해야 함
터널링 기법 이용
전송 경로 중간에 라우터가 위치
기존의 주소와 다른 주소를 전달하려 할 경우
기존 주소를 데이타그램 내부에 옮김
새로운 주소로 헤더를 변경하여 전달
수신자는 다시 원래의 데이타그램을 복구해 주소 복구
 기존의 연구 방식
인터넷 프로토콜에 이동성 지원
위치 정보를 어디에 유지 시킬까?
어떻게 위치 정보를 전달할 것인가?(성능 결정에 주요 관권)
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이동 컴퓨팅 관련 연구(계속)
콜럼비아 대학의 Mobil IP
IP 기반 이동 호스트 지원 시스템
호스트들은 멀리 떨어져 있어도 주소의 네트워크 부분(논리적)이
동일
가상적인 이동 서브 네트워크를 정의하여 사용
MSR(Mobile Support Router) 이용
이동 서브 넷에는 하나의 MSR존재
서브넷과 실제 네트워크간의 게이트웨이 역할
일정 주기로 Beacon패킷을 전송하고, 이동 호스트를 이 Beacon 신
호에 응답하여 MSR에 등록
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이동 컴퓨팅 관련 연구(계속)
콜럼비아 대학의 Mobil IP(계속)
 운용 방법
송신 이동 호스트
현재 자신을 관장하고 있는 지역 에이전트에게 데이터그램 전달
목적 호스트가 지역 에이전트 서비스를 받는 경우 => 직접 전달
ELSE. 이동 서브 네트워크 내의 모든 이동 에이전트에게 누가 현재 목적
호스트를 서비스하고 있는지 질의 방송 수행
로컬 에이전트
목적 호스트 서비스 에이전트로부터 응답 받음
IP 헤더를 중복 => 캡슐화
목적 호스트 서비스 에이전트
역 캡슐화 수행
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이동 컴퓨팅 관련 연구(계속)
IBM - IP Option Approach
IP LSRR(Loose Source and Record Route)이용
이동성 지원을 위해 TCP와 UDP를 이용
이동 호스트
이동 중에서 변하지 않는 하나의 주소만을 지정
이동 엔티티(이동 라우터 이용)
이동 호스트의 위치 정보를 유지하는 기능
호스트가 새로운 에이전트에 접속하는 경우
로컬 에이전트의 주소를 자신의 이동 라우터에게 전송
LSSR옵션을 이용할 경우에는 반드시 LSSR옵션을 사용해야 함
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이동 컴퓨팅 관련 연구(계속)
IBM - IP Option Approach
 운용 방법
이동 호스트의 서비스 범위 이탈
이동 라우터 탐지
이동 라우터는 목적 호스트 위치 터널링(이때 LSSR추가)
목적 호스트는 자신을 서비스하는 에이전트 주소 포함 LSRR옵션 추가
송신자에게 전송
최초 송신 호스트는 역순으로 LSRR옵션으로 나열
목적 호스트에게 경로 전송시 이용
목저 호스트의 이동 라우터를 거치지 않고 최적 경로 전달 가능
 문제점
아직까지 기존의 IP는 LSRR옵션이 포함된 것이 거의 없다.
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이동 컴퓨팅 관련 연구(계속)
IETF - Mobile IP 표준 RFC 2002
상기 기존 연구에 참여했던 사람들이 주로 참여
자신들의 연구 내용을 반영하여 만든 표준
 Mobile IP의 기본 구성 요소
이동 노드, 홈 에이전트, 외부 에이전트
 이동 노드
유일한 홈 IP 주소 지정(인터넷상의 다른 호스트와 마찬가지)
홈 서브 네트워크의 영역을 벗어나게 될 경우 : 노드의 현재 위치를 반영하는 보호 주
소 지정
보호 주소의 범위
현재 이동 노드를 서비스하는 이동 에이전트의 주소
또는, 임시로 지정되는 주소일 수 있다.
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이동 컴퓨팅 관련 연구(계속)
IETF - Mobile IP 표준 RFC 2002(계속)
 IP 정보를 이동 노드에 전송하려 하는 경우
항상 이동 노드의 홈 IP 주소로 정보를 전송
 홈 에이전트 서비스 영역을 벗어나는 경우
이동 노드 접속 분리 에이전트와 홈 에이전트에 보호 주소 전송
 이동시 이동 노드
새로운 지역으로 이동하여 새로운 보호 주소를 가질때 마다 홈 에이전트
에게 새로운 주소를 통보하여 자신의 IP주소와의 바인딩 수행
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이동 컴퓨팅 관련 연구(계속)
IETF - Mobile IP 표준 RFC 2002(계속)
보호 주소 할당 방법
Agent Discovery 사용 방법
이동 노드로 하여금 현재 속한 망의 외부 에이전트를 발견하도록 하
는 방법
외부 에이전트를 발견하면 이동 노드는 이 외부 에이전트의 IP 주소
를 이동 노드의 보호 주소로 사용. => 자신의 IP주소 등록
DHCP 이용 방법
이동한 망내의 임시 IP주소를 할당받아 그 주소를 보호 주소로 사용
하는 방식
홈 에이전트는 보호 주소를 이용하여 필요할 때마다 현재의 위치로
정보를 캡슐화하여 터널링 함.
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무선 응용 프로토콜
: WAP(Wireless Application Protocol)
기능
mobile device에서 E-mail을 포함한 이동성 응용을 사용할 때
interactive한 통신을 구현하고 연동시키는 작업 수행에 이용됨
응용 분야
날씨, 증권, 환율, 뉴스 등 간단한 생활 정보 서비스를 무선으로 받
고 있음
근래, 무선 인터넷 접속 및 정보 탐색이 가능해짐.
단말기에 인터넷 주소를 찾아갈 수 있는 웹 브라우저 기술 발달 때문
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무선 응용 프로토콜
: WAP(Wireless Application Protocol)
웹 브라우저 기술 분류
 UP사의 HDML(Handheld Device Markup Language)
 MS사의 HTML(Hyper Text Markup Language)
1997년 9월 WAP Architecture 발표
하부 네트워크 구조와는 독립적인 프로토콜을 구성
GSM, CDMA뿐만 아니라 여러 다른 무선 기반과 동작하도록 가능
표준 채택의 이유
 수용성
기존의 XML이나 IP와 같은 인터넷 표준을 기반
 확장성
다양한 무선 표준 망라
각 단말기 업체의 90%와 전체 1억명이 넘는 사용자를 가지는 사업자의 지
지
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무선 응용 프로토콜
: WAP(Wireless Application Protocol)
여러 개의 프로토콜로 정의
 Transport 층
그 하부 네트워크에 있는 기능들을 지원하는 층
 Session 층
통상적인 데이터 통신에 이용되는 기본적인 체제가 구현되는 층
 응용 층
상기 두개의 층 이용
 Security 층
직접 보지는 못함
WML(Wireless Markup Language)
mobile 응용에서 전체적인 네트워크 부하를 감소시키는 역할
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무선 응용 프로토콜
: WAP(Wireless Application Protocol)
Wireless Application Protocol
Internet
HTML
JavaScript
Wireless Application Environment
Other Services and
Application
Session Layer
HTTP
Transprot Layer
TLS-SSL
Security Layer
Transprot Layer
TCP/IP
UDP/IP
SMS
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USSD
CSD
IS-139
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CDPD
PDC-P
Etc..
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무선 응용 프로토콜
: WAP(Wireless Application Protocol)
WAP 특징
 HTTP-NG(Next Generation)작업과 통합이 가능하도록 W3C와 협력
 WAP 프로토콜은 무선 분야에만 해당되고 무선 최적에 목적
 WAP는 IP네트워크까지 포함하는 모든 종류의 네트워크에 동작
 WML은 XML을 의미
 WAP는 IETF와 무선 TCP 관련하여 공동 작업 수행
상위 네트워크와 접속을 위하여 소켓을 사용
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결론
 이동 컴퓨팅 분야와 인터넷의 접목에 관한 소개
 WAP에 대한 소개
이동 단말기를 가지고 언제 어디서나 웹 서비스를 받을 수 있음
 Mobile - IP
인터넷에서 이동 컴퓨팅 환경에 대한 기본 틀 구축
차세대 망(IMT - 2000)에 수용 가능하도록 표준 작업 진행
 보안 요소 등 확장 요소들의 작업 진행
IETF에서 추진 중
 무선을 통한 인터넷 사용
WAP을 표준으로 기존의 XML이나 IP와 같은 인터넷 표준을 기반
다양한 표준을 지원
망과 장비에 독립적으로 프로토콜을 개발하려는 노력 게속
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