[네트워크 스터디] 9 무선 랜 이해하기(무선 액세스 포인트, 무선 클라이언트, 무선 랜의 규격, 채널, SSID, IEEE802.11n, 전파 간섭)

 

무선 랜

무선랜이란 랜 케이블을 사용하지 않고, 전파나 자외선을 이용해 컴퓨터 통신을 가능하게 하는 네트워크 방식이다.

개요

• 무선 랜 통신에는 랜 케이블이 필요 없다.
• 무선 랜 연결 방식
  • 인프라 스트럭처 방식
  • 애드혹 방식

무선 랜 구성 장비

• 무선 랜 어댑터
  • USB 메모리 방식 어댑터
  • 컴퓨터 카드 방식 어댑터
• 무선 액세스 포인트 : 무선 공유기, 무선 AP와 동의어. 무선 인터넷 사용자가 인터넷 서비스를 이용할 수 있도록 무선 인터넷 접속을 도와주는 중계 장치이다.
  • 무선 공유기가 무선 액세스 포인트 기능을 포함한다.
  • IEEE802.11n 이라는 무선 랜이나 WiFi라고 부르는 랜을 위한 컴퓨터 무선 네트워크에 사용되는 표준 기술(규격)을 준수하는 기기로 구성됨.

무선 랜 규격

 

🔍 IEEE : Institute of Electrical and Electronics Engineers.

🔍 802 : LAN/WAN의 표준 시리즈 넘버

🔍 11 : 표준 시리즈의 Working Group 즉, IEEE802.11은 미국 기술 표준화 단체인 IEEE에서 승인한 무선 랜의 표준화 기술을 말한다.

 

만일 무선 공유기를 구입할 때, 안내서나 상자에 '통신 규격:IEEE802.11.ac/n/g/b/a라 쓰여 있다면 다섯 개의 규격을 모두 지원한다는 뜻이다.

그런데, 무선 클라이언트(컴퓨터 등)도 이런 규격을 지원해야 한다. 만일 무선 공유기가 IEEE802.11.ac를 지원하더라도, 무선 클라이언트가 이 규격을 지원하지 않는다면, 사용할 수 없다.

SSID의 구조

무선 액세스 포인트와 무선 클라이언트를 연결하려면 혼선을 피하기 위해서 SSID(Service Set IDentifier, 서비스 세트 식별자)라는 액세스 포인트의 고유 이름을 사용한다.

SSID : 무선 랜을 통해 전송되는 패킷의 각 헤더에 붙는 고유 식별자로, 하나의 무선 랜을 다른 무선 랜과 구분하는 역할을 한다.

그리고 네트워크 이름, 인증, 암호화, 암호화 키를 설정해야 한다. → 무선 클라이언트가 자동으로 무선 액세스 포인트를 찾아서 통신할 수 있도록 함

 

🔍 비컨(Beacon) : AP(무선 액세스 포인트)는 자기를 알리는 신호를 네트워크에 있는 모든 기기에 주기적으로 전송하는데, 이때 사용하는 방송 프레임으로, IEEE 802.11의 무선 네트워크 관리 프레임 중 한 종류이다.

무선 클라이언트는 이를 통해 신호를 잡아서 연결한다.

 

🔍 비컨 프레임의 구조

 

1. AP가 비컨을 전송한 후,
2. 이 신호를 받은 무선 클라이언트는 자신의 SSID와 같은지 무선 액세스 포인트에 문의한다.
3. 이제, 같은 SSID의 무선 액세스 포인트가 응답을 하고,
4. 설정된 인증 방식이 올바른지 확인 후에
5. 무선 클라이언트는 무선 액세스 포인트에 연결을 요청하고
6. 무선 액세스 포인트로부터 승인을 받아,
7. 마지막으로 통신이 가능해진다.

채널

만일 AP와 무선 클라이언트 사이의 거리가 멀다면, 전파가 약해질 수 있다.

• 접속이 잘 안 되거나
• 통신 속도가 느려질 수 있다.

반대로 가깝다면, 접속하기 쉽고, 통신 속도도 빠를 것이다.

 

이런 이유로, AP는 여러 대 설치가 되어야 한다. 여기서 주파수 대역이라는 의미에서 채널 이라는 용어가 등장한다. 무선 랜은 여러 기기를 동시에 잘 통신이 되도록 연결할 수 있게, 주파수 대역을 분할하는데, 이 주파수 대역이 채널이다.

 

🔍 채널 : 무선 통신에서 하나의 통화 신호나 기타 정보가 전송되는 분리된 전송로를 뜻한다. 통신 채널이라고도 한다.

무선 공유기 A가 가까운 거리의 컴퓨터 1, 2와 연결해 통신한다고 했을 때, 이 무선 공유기 A와 컴퓨터들은 모두 같은 채널을, 각각 설정해주어야 한다. = 같은 주파수 대역을 사용해야 한다.

 

그런데, 무선 공유기 A와 무선 공유기 B는 각각 다른 채널을 설정해야 한다. → 전파는 겹치지만, 주파수가 겹치지 않기 때문에 서로 간섭이 일어나지 않고, 통신 속도가 떨어지지 않는다.

만일 전파가 겹치는 무선 공유기들이 같은 채널로까지 설정되어 있다면, 주파수가 서로 겹치면서 전파 간섭이 생기고 통신 속도가 느려진다.

 

그래서 같은 채널을 사용하고자 한다면, 전파를 겹치지 않게 하기 위해 거리를 떨어뜨려 사용해야 한다.

🔍 전파 간섭(interference) : 같은 주파수의 파동이 합성되거나 상쇄될 때 나타나는 현상이다. 무선 랜-무선 랜, 또는 무선 랜-다른 기기 사이의 전파 간섭 때문에, 통신 속도가 떨어질 수 있다.

 

또한, 위에서 살펴본 무선 랜의 규격 중 하나인 IEEE802.11b와 IEEE802.11g는 서로 다른 채널인 1ch과 2ch이더라도 일부에서 같은 주파수를 사용하기 때문에 간섭이 생길 수 있으니 주의.

하지만, IEEE802.11a는 채널 간 서로 다른 주파수 대역을 사용하기 때문에, 전파가 겹쳐도 문제가 없다. 즉, 규격에 따라 달라지는 문제이다.

 

채널 설정

• AP는 기본적으로 자동으로 채널을 설정해주기 때문에, 최적의 채널을 찾기 위해 직접 설정할 수고는 들이지 않아도 된다. 하지만, 연결이 불안정하거나 통신 속도가 느릴 때는 이런 부분이 원인일 수 있기 때문에, 채널을 수동으로 변경해보는 것도 도움이 된다.