[NetWork] 무선 네트워크 (Wireless Network)

무선 네트워크(Wire-less Network)

무선 LAN은 2차 세계 대전 중 미군이 적에게 도청 당하지 않고 안전하게 음성 통신을 하기 위해 개발한 기술이다

 

무선 LAN의 범용성

• 전세계적으로 안정된 주파수 대역 사용
• 국내 뿐만 아니라 해외에서도 사용이 가능, 간섭이 있어도 안정적 성능 발휘

 

무선 LAN의 특징

• 유선에 비해 전송 속도는 느리지만, 케이블이 필요 없어 설치 및 관리 용이
• 가정이나 사무실에서 AP를 통해 인터넷 공유기가 사용되어 인터넷 접속 가능

 

무선 기술의 원리

• 전자기파가 공기 중으로 전송되며, 수신기를 통해 수신 된 전자기파를 전기적 신호로 변환
• 802.11 표준 제정 → 802.11a , 802.11b 등의 추가 규격 사용

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1. 무선 LAN 표준

무선 LAN은 802.11 표준을 기반으로 무선 주파수나 적외선 전송을 통해 데이터 전달

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2. 무선 LAN 규격 및 주요 규격

근본적으로 802.11 규격을 따름

• 802.11b: 2.4GHz 대역을 사용하여 최대 11Mbps의 속도를 제공
• 802.11g: 2.4GHz 대역에서 최대 54Mbps의 속도를 제공
• 802.11n: 2.4GHz와 5GHz를 모두 사용하여 최대 300Mbps 속도를 지원
• 802.11ac: 최신 규격으로 5GHz 대역을 사용하며, 더욱 빠른 전송 속도를 제공

이런게 있다 정도 알고 넘어가자..

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3. 무선 LAN의 구성 방식

1. 국부 무선 LAN접속

소규모 단위 부서나 지사별로 사무실에 무선을 설치 → 분산 제어 방식 파일 공유

 

2. 서버를 공유하는 무선 LAN 접속

유선 LAN에 접속된 서버를 무선 LAN 카드를 추가해서 구성 → 비용 효율적

3. AP를 이용한 무선 LAN 접속

이더넷이나 유선 백본에 유무선 신호를 변환하는 AP 설치

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4. 무선 LAN의 통신 방식

기본 단위 : 여러 개의 노드로 구성된 네트워크 → 애드혹 모드, 하부 구조 모드

1. 애드혹 모드 (Ad-hoc Mode)

• 무선 LAN 카드로 노드간 연결
• 가정에서 주로 사용, 비용 저렴
• 독립적인 외부 네트워크가 아니고, 서버 부하 발생 가능(대량의 트래픽)

2. 하부 구조 모드(Infrastructure Mode)

• 중앙 집중형 네트워크 프로토콜을 사용 → 서버 부하 적음
• 중앙에서 정보를 공유하여 더 빠른 엑세스 가능
• 다수 컴퓨터 연결 용이
• 노드수 증가와 상관 없이 네트워크 성능 유지 가능

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5. 매체 접근 방식

이더넷에서 사용하는 CSMA/CD(유선에서 사용, 충돌이 발생하면 이를 감지하고, 처리)를 무선으로 사용하면 무선 LAN 환경에서 발생하는 문제 해결 불가 → CSMA/CA 프로토콜 개발

CSMA/CA

무선 LAN 환경에서 충돌을 방지(회피)하기 위해 사용되는 프로토콜.

→ 패킷을 전송하기 전에 수신자에게 전송 준비 신호를 보내 모든 전송을 조율한다.

 

순서

1. 데이터를 전송하기 전 수신자에게 데이터 전송 준비가 되었는지 확인 요청을 보냄
2. 수신자가 준비 신호를 보내면 전송 시작
3. 전송전에 신호를 요청하여 충돌을 방지

데이터 암호화

1. 무선 LAN은 눈에 보이지 않는 전파를 사용하기에, 보안에 취약
2. 802.11b 표준에서는 WEP 이라는 기술로 암호화 키 사용
3. WEP은 미리 정해 놓은 암호화키를 사용하므로 암호화 키를 모르면 데이터 전송 불가
4. WEP 보안이 충분하지 않다고 느껴져 802.1x와 같은 강화된 보안 방식 도입

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6. 무선 네트워크 이름(SSID, Service Set IDentifier)

• SSID는 802.11 표준 → 연결하려는 네트워크를 구분하는 식별자
• SSID는 그 지역의 여러 WI-FI 중에서 명확하게 구분할 수 있도록 고유하게 설계해야함
• 모든 WI-FI 패킷의 헤더에는 SSID가 포함되어 있다 → 네트워크 식별, 연결 관리

 

무선 AP와 클라이언트 연결 과정

1. 무선 AP는 비콘(beacon)을 통해 자신을 알리는 신호를 주기적으로 전송
2. 무선 클라이언트는 이 신호를 감지하고, 동일한 SSID인지 확인
3. SSID가 동일하면 무선 AP가 응답하며, 클라이언트와 AP는 서로의 존재를 인식
4. 무선 클라이언트는 인증 방식을 확인한 후 AP에 연결 요청을 전송
5. 무선 AP는 클라이언트의 요청을 승인, 통신 시작

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7. 무선 주파수 대역

AP와 클라이언트의 거리에 따른 대역폭

• 서로간의 거리가 멀면 신호가 약해져 통신 속도 저하
• 이를 해결하려면 여러 대의 무선 AP를 설치해 주파수 대역을 나누어 사용 → 이때 각 주파수 대역을 채널 이라고 부른다

채널 간섭 문제

• 동일한 주파수 대역을 사용하는 AP간에는 간섭 발생 가능 → 이는 통신 속도 저하
• 해결법은 인접한 AP들에 다른 주파수 채널 할당 → 중요함
• 같은 채널을 이용하고 싶다면 전파가 겹치지 않도록 서로 멀리 설치

대부분 무선 AP는 최적의 채널 자동 할당

대부분 무선 AP는 최적의 채널을 자동으로 탐색하여 설정해준다

but, 갑자기 네트워크 속도가 저하되거나 연결이 불안정하면 채널을 수동으로 바꿔주자. (이건 통신사, 공유기별로 알아서 찾아보자)

 

드디어 네트워크 통신 단원이 끝났다... 진짜 길었지만 그래도 지치지 말고 끝까지 해보자!

그럼 20000!