11장 선이 없는 세상, 무선으로의 여행

▶AP

Access Point의 약자로 유무선 네트워킹 장비라고 생각하면 될 것같다. 

IEEE 802.11통신에서 데이터를 보내는 방식은 사진과 같다.

1. Listen Air Space(Radio Wave): 현재 통신이 일어나고 있는지 들어본다.

2. Set random wait timer before sending frame: 바로 데이터를 보내는 것이 아니라 혹시 모를 충돌을 미연에 방지하기 위해 다시 랜덤한 시간 동안 기다린다.

3. After timer has passed, listen again and send: 랜덤한 시간이 흐르고 난 후 다시 한 번 더 통신이 일어나고있는지를 들어본 후 프레임을 전송한다.

4. Wait for an Ack: 무선 통신의 경우 보낸 데이터가 잘 도착했는지를 알 수 있는 방법이 없으니 보내고 나서는 항상 잘 받았다는 신호(Ack)를 기다리게 된다.

5. If no Ack, resend the frame(다시 1번): 만약 정해진 시간동안에  Ack를 받지 못했다면 전송이 실패한 것으로 생각하고 다시 '1번'으로 돌아가 전송을 시도하게 된다.

 

후니의 쉽게쓴 CISCO씨스코 네트워킹 그림11-4 무선 랜에서의 두 가지 모드

▶Ad Hoc

AP없이 PC끼리 무선 랜 카드만 꽂아서 임시 변통으로 통신하는 방식이다. 최근에는 거의 사용하지 않는 추세임으로 '전에 이런게 있었구나...'라는 느낌으로만 기억하고 넘가면 될것 같다.

 

▶Infrastructure(인프라스트럭처 모드)

AP를 사용해서 무선 통신이 일어나는데 무선 랜카드가 장착된 PC는 데이터를 AP에 전달하고, AP가 이 데이터를 상대방 PC에 전달해 주는 방식이다. 유선 네트워크라면 AP의 역할은 허브와 비슷하다고 볼 수 있는데 어느 한 순간에는 어느 한 년석과만 통신이 가능하기 때문이다.

  ○ BSS(Basic Service Set): AP 1대를 이용해서 무선 랜을 구성하는 방식

  ○ ESS(Extended Service Set): AP 여러 대를 사용해서 무선 랜을 구성하는 방식

보통 가정에서는 BSS를 사용하고 회사같은 환경은 ESS를 많이 사용한다.

 

☆ ☆ ☆

저자는 802.11ax를 사용하는 아이피타임 제품 AX8004BCM과 Extender-AX를 집에서 사용 중인데 아무래도 무선이다 보니까 아주아주 가끔 어쩌다가 잠깐 한 번씩 끊기는 거 말고는(5초만에 다시 돌아오긴 한다) 속도도 빠르게 제대로 잘 나와서 아주 잘 이용 중에 있다. wifi6e로 업그레이드를 한다면 대역폭도 더 넓어져서 좋을 것 같긴하다.

 

▶무선 랜에서 사용되는 표준 통신 방식

  ㅇ 802.11  (1997)  :  최초의 무선LAN 표준
     - 2.4 GHz 대역에서, 1~2 Mbps급 전송속도
        . DSSS, FHSS 기술 사용

  ㅇ 802.11a (1999)  :  (WiFi 1)
     - 5 GHz 대역에서, 802.11(1997)의 속도를 최대 54 Mbps까지 동작하는 확장 표준
        . OFDM 기술 사용

  ㅇ 802.11b (1999)  :  (WiFi 2)
     - 2.4 GHz 대역에서, 802.11(1997)의 최대 2 Mbps에서 최대 11 Mbps까지 올린 확장 표준
        . HR-DSSS 기술 사용

  ㅇ 802.11g (2003)  :  (WiFi 3)
     - 2.4 GHz 대역에서, 802.11b(1999)를 최대 22 또는 54 Mbps까지 고속의 동작을 위한 확장 표준
        . OFDM, DSSS 기술 사용

  ㅇ 802.11n (2009)  :  (WiFi 4), High Throughput (HT)
     - 2.4 GHz/5 GHz 대역에서, 최대 600 MHz까지 고속 전송이 가능
        . MIMO 기술 사용

  ㅇ 802.11ac (2013)  :  (WiFi 5), Very High Throughput (VHT)
     - 5 GHz 대역에서, 6 Gbps 속도 목표, 일명 `기가급 와이파이`
        . 주파수대역 : 5 GHz, 대역폭 : 20/40/80/160 MHz, 최대 전송속도 : 6.9 Gbps 

  ㅇ 802.11ax  (2020)  :  (WiFi 6), High Efficiency (HE), High Efficiency Wireless (HEW)
     - 2.4 GHz/5 GHz 대역에서, 대규모 혼잡 환경에서도 높은 수율 달성
        . OFDMA 기술 사용

(한국정통신기술협회 참조)

※ 무선LAN 주파수 범위 → 무선 LAN 주파수, 무선 LAN 주파수(2.4GHz), 무선 LAN 주파수(5GHz)

  ㅇ 2.4 GHz 대역 : 2400~2480 MHz 
  ㅇ 5 GHz 대역 : 5150~5250 MHz, 5250~5350 MHz, 5725~5825 MHz(국내) 

 

▶무선 통신 인코딩 방식 3가지

● FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)

무선 신호를 많은 주파수 채널로 빠르게 바꿔가면서 전송하는 방식

● DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)

여러 개의 채널 중에서 하나를 잡고 계속 그 채널로만 전송을 하는 방식

● OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

주파수 분할 다중 방식은 하나의 시그널을 여러 개의 주파수로 나누어 보내는 방

 

▶SSID

Service Set IDentifier의 약자로 무선 네트워크에서 사용하는 이름으로, 32바이트로 구성되며, 동일한 무선 네트워크를 사용하는 모든 무선 장비들은 동일한 SSID를 가져야 하며 default로 100ms마다 브로드캐스트되는 모드이지만, Disable해줄 수도 있는데, 이걸'SSID Cloaking'이라고 한다. 이렇게 SSID가 Cloaking되면 무선 네트워크 보기에서는 보이지 않으며, 수동으로 SSID를 직접 입력해줘야만 접속이 가능하다.

 

▶네트워크 무선 랜 보안 기법

무선 보안	키 분배 방식	사용자 인증	암호
WEP	고정형(Static)	없다	불안
Cisco	동적 방식(Dynamic)	802.1x	TKIP
WPA	Static & Dynamic	802.1x	TKIP
802.11i/WPA2	Static & Dynamic	802.1x	AES

 

▶AP3800 모습

후니의 쉽게쓴 CISCO씨스코 네트워킹 그림11-13 AP3800의 안쪽 모습

 

▶네트워크 장비 NMS, 클라우드

네트워크가 점점 크고 복잡해지면서 네트워크 장비들을 하나하나 관리하고 운영해주는 것 역시 보통 일이 아니게 되었다. 그래서 나온게 네트워크 관리 시스템 NMS이다. 그런데 이것도 직접 설치하고 운영하는 거라서 NMS에 대해서 배워야 하는 어렴움이 있다. 그러면 '그냥 장비만 연결하면 관리는 알아서 해주게 하면 안될까?' 에서부터 시작하여 이런 필요로 나온 것이 클라우드 관리 방식의 네트워크 장비이다.

클라우드 관리 방식이라고 하는 건 쉽게 장비만 연결해주면 어디서나 웹사이트에 로그인해서 관리해줄 수 있다는 의미이다. 장비에 미리 구성이 필요없고, 웹사이트로 들어가기만, 하면 방금 연결한 장비를 포함해서 내가 관리하는 모든 장비가 한눈에 보이고 모든 장비 구성을 웹사이트에서 관리해줄 수 있게 된다. 그래서 훨씬 쉽고 간편할 뿐 아니라 내가 직접 설치 장소까지 안가도 설치가 가능하다는 장점이 있다.

 

참고! 개인공부를 위해 간략하게 책 내용을 남긴 글입니다.