무선 LAN

Wireless LAN
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컴퓨터 네트워크 유형
공간적 범위로
Data Networks classification by spatial scope.svg
이 노트북 컴퓨터는 PC 카드 무선 카드를 사용하여 무선 액세스 포인트에 접속되어 있습니다.
Wi-Fi 네트워크의 예

무선 LAN(WLAN)은 가정, 학교, 컴퓨터 연구실, 캠퍼스, 사무실 등의 한정된 영역 내에서 무선 통신을 사용하여2대 이상의 디바이스를 연결하여 LAN(Local Area Network)을 형성하는 무선 컴퓨터 네트워크입니다.이것에 의해, 유저는 에리어내를 이동해, 네트워크에 접속된 채로 있을 수 있습니다.게이트웨이를 통해 WLAN은 더 넓은 인터넷에 접속할 수도 있습니다.

IEEE 802.11 규격에 근거한 무선 LAN은 세계에서 가장 널리 사용되는 컴퓨터 네트워크입니다.이것들은 일반적으로 Wi-Fi라고 불리며, Wi-Fi Alliance에 속하는 상표이다.노트북, 프린터, 스마트폰, 웹 TV 및 게임 기기를 무선 공유기로 연결하여 인터넷에 연결하는 가정 및 소규모 네트워크에 사용됩니다.레스토랑, 커피숍, 호텔, 도서관 및 공항의 라우터에서 제공되는 핫스팟을 통해 소비자들은 휴대용 무선 장치를 사용하여 인터넷에 액세스할 수 있습니다.

역사

하와이 대학의 노먼 에이브람슨 교수는 세계 최초의 무선 컴퓨터 통신 네트워크인 ALOHAnet을 개발했다.이 시스템은 1971년에 가동되기 시작했으며, 전화선을 사용하지 [1]않고 오아후 섬의 중앙 컴퓨터와 통신하기 위해 4개 섬에 배치된 7대의 컴퓨터를 포함했습니다.

54 Mbit/s WLAN PCI 카드 (802.11g)

무선 LAN 하드웨어는 처음에는 비용이 너무 많이 들어 케이블 접속이 어렵거나 불가능한 곳에서 케이블 접속 LAN을 대체하는 용도로만 사용되었습니다.초기 개발에는 업계 고유의 솔루션과 독점 프로토콜이 포함되었지만, 1990년대 말에는 주로 IEEE 802.11의 다양한 버전(Wi-Fi 브랜드를 사용하는 제품)으로 대체되었습니다.

1991년부터, HiperLAN/1로 알려진 유럽 대체 수단이 유럽 전기통신 표준 연구소(ETSI)에 의해 추구되어 1996년에 첫 번째 버전이 승인되었습니다.그 후 2000년2월에 ATM의 영향을[citation needed] 받은HiperLAN/2 기능 사양이 완성되었습니다.802.11의 상업적 성공을 거둔 유럽 규격은 없지만, HiperLAN/2의 PHY와 거의 같은 IEEE 802.11a의 물리 사양(PHY)에서는 HiperLAN/2의 PHY와 거의 일치하고 있습니다.

2009년에 802.11n이 802.11에 추가되었습니다.2.4GHz 대역과 5GHz 대역 모두에서 최대 600Mbit/s의 데이터 전송 속도로 작동합니다.새로운 라우터의 대부분은 듀얼 밴드이며, 양쪽 무선 대역을 모두 사용할 수 있습니다.이것에 의해, 데이터 통신이 혼잡한 2.4 GHz 대역을 회피할 수 있습니다.이 대역은 Bluetooth 기기나 전자레인지와도 공유됩니다.또한 5GHz 대역은 2.4GHz 대역보다 더 많은 채널을 가지고 있기 때문에 더 많은 수의 디바이스가 공간을 공유할 수 있습니다.일부 지역에서는 일부 WLAN 채널을 사용할 수 없습니다.

주택용 기술을 촉진하기 위해 1997년에 HomeRF 그룹이 결성되었으나 2003년 [2]1월에 해체되었다.

아키텍처

스테이션

네트워크 내의 무선 매체에 접속할 수 있는 모든 컴포넌트를 스테이션이라고 부릅니다.모든 스테이션에는 무선 네트워크인터페이스 컨트롤러가 장착되어 있습니다.무선 스테이션은 무선 액세스포인트(WAP)와 클라이언트의 2가지 카테고리로 분류됩니다.WAP는 무선 네트워크의 베이스 스테이션입니다.무선 지원 디바이스와 통신할 수 있도록 무선 주파수를 송수신합니다.무선 클라이언트는 노트북, 퍼스널 디지털 어시스턴트, VoIP 전화 및 기타 스마트폰 등의 모바일 디바이스 또는 무선 네트워크인터페이스를 탑재한 데스크톱 컴퓨터, 프린터, 워크스테이션 등의 포터블하지 않은 디바이스입니다.

서비스 세트

주요 기사:서비스 세트(802.11 네트워크)

Basic Service Set(BSS; 기본 서비스 세트)는 PHY 레이어에서 서로 통신할 수 있는 모든 스테이션의 세트입니다.모든 BSS에는 BSSID라고 불리는 ID가 있습니다.이 ID는 BSS를 서비스하는 액세스포인트의 MAC 주소입니다

BSS에는 독립 BSS(IBSS라고도 함)와 인프라스트럭처 BSS의 두 가지 유형이 있습니다.Independent BSS(IBSS; 독립 BSS)는 액세스포인트가 없는 애드혹네트워크입니다즉, 다른 기본 서비스 세트에 접속할 수 없습니다.IBSS에서는 STA는 애드혹(피아 투 피어) 모드로 설정됩니다.

Extended Service Set(ESS; 확장 서비스 세트)는 연결된 BSS 세트입니다.ESS 내의 액세스포인트는 전달 시스템에 의해 접속됩니다.각 ESS에는 32바이트(최대) 문자열인 SSID라는 ID가 있습니다.

Distribution System(DS; 분산 시스템)은 확장 서비스 세트의 액세스포인트를 접속합니다DS의 개념은 셀 간의 로밍을 통해 네트워크 커버리지를 높이기 위해 사용할 수 있습니다.DS는 유선 또는 무선입니다.현재의 무선 분배 시스템은 다른 시스템이 사용되고 있지만, 대부분 WDS 또는 MESH 프로토콜을 기반으로 합니다.

무선 LAN의 종류

IEEE 802.11에는 인프라스트럭처 모드와 애드혹모드의 2가지 기본 동작 모드가 있습니다.애드혹 모드에서는 모바일유닛은 피어투피어로 직접 통신합니다.인프라스트럭처 모드에서는 모바일유닛은 로컬에리어 네트워크나 인터넷 등의 다른 네트워크에 대한 브리지로서도 기능하는 Wireless Access Point(WAP; 무선 액세스포인트)를 통해 통신합니다.

무선 통신은 유선 LAN에 비해 보다 개방적인 통신 수단을 사용하기 때문에 802.11 설계자는 암호화 메커니즘도 갖추고 있습니다.Wireless Equivalent Privacy(WEP; 유선 등가 프라이버시)는 무선 컴퓨터 네트워크의 보안을 확보하기 위해 Wi-Fi Protected Access(WPA, WPA2, WPA3)로 간주되지 않게 되었습니다.많은 액세스 포인트에서는 Wi-Fi Protected Setup도 제공되고 있습니다.Wi-Fi Protected Setup은 새로운 디바이스를 암호화된 네트워크에 접속하는 신속하지만 안전하다고는 생각되지 않습니다.

사회 기반 시설

대부분의 Wi-Fi 네트워크는 인프라스트럭처 모드로 전개됩니다.인프라스트럭처 모드에서는 노트북이나 스마트폰 등의 무선 클라이언트가 WAP에 접속하여 네트워크에 접속합니다.WAP에는 보통 유선 네트워크 접속이 있어 다른 WAP에 영속적인 무선 접속이 있는 경우가 있습니다.

WAP는 보통 고정되어 있으며 범위 내의 클라이언트노드에 서비스를 제공합니다.일부 네트워크에서는 동일한 SSID 및 보안 배치를 사용하여 여러 WAP가 있습니다.이 경우 해당 네트워크상의 임의의 WAP에 접속하면 클라이언트는 네트워크에 가입하고 클라이언트소프트웨어는 신호가 가장 강한 WAP 등 최적의 서비스를 제공하는 WAP을 선택하려고 합니다.

피어 투 피어

피어 투 피어 또는 애드혹 무선 LAN

애드혹 네트워크는 스테이션이 P2P(Peer-to-peer)로만 통신하는 네트워크입니다.근거도 없고 아무도 말을 허락하지 않는다.이것은 Independent Basic Service Set(IBSS; 독립 기본 서비스 세트)를 사용하여 이루어집니다.Wi-Fi Direct 네트워크는 스테이션이 피어 투 피어(peer-to-peer)[3]로 통신하는 다른 유형의 무선 네트워크입니다.피어투피어 네트워크에서는 서로 범위 내의 무선 디바이스는 중앙 액세스포인트를 사용하지 않고 직접 검출 및 통신할 수 있습니다.

Wi-Fi P2P 그룹에서는 그룹 소유자가 액세스포인트로서 동작하고 그 외의 디바이스는 모두 클라이언트입니다.Wi-Fi Direct 그룹에서 그룹 소유자를 설정하는 방법은 크게 두 가지가 있습니다.어떤 방법에서는 사용자가 수동으로 P2P 그룹 오너를 설정합니다.이 방식은 Autonomous Group Owner(Autonomous GO)라고도 불립니다.두 번째 방법(네고시에이션 기반 그룹 작성)에서는 두 개의 디바이스가 그룹 소유자의 의도 값에 따라 경합합니다.인텐트 값이 높은 디바이스가 그룹 소유자가 되고 두 번째 디바이스가 클라이언트가 됩니다.그룹 오너 인텐트 값은 무선 디바이스가 인프라스트럭처 WLAN 서비스와 P2P 그룹 간의 상호접속을 실행하는지 여부, 무선 디바이스의 사용 가능한 전력, 무선 디바이스가 이미 다른 그룹의 그룹 오너인지 또는 첫 번째 무선 디바이스의 수신 신호 강도에 따라 달라집니다.

숨겨진 노드 문제:디바이스 A와 C는 모두 B와 통신하고 있지만 서로 인식하지 못하고 있다.

IEEE 802.11은 Carrier-Sense Multiple Access with Collision Avoid(CSMA/CA; 콜리젼 회피)를 기반으로 PHY 레이어와 Media Access Control(MAC; 미디어 액세스컨트롤) 레이어를 정의합니다.이는 Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection(CSMA/CD; 콜리젼 검출)을 사용하는 이더넷과는 대조적입니다.802.11 사양에는 충돌을 최소화하기 위해 설계된 조항이 포함되어 있습니다.이는 모바일 유닛이 2대의 모바일 유닛이 공통 액세스포인트 범위 내에 있을 수 있지만 서로 범위 밖에 있는 숨겨진 노드 문제에 대처해야 하기 때문입니다.

다리

브릿지는, 통상은 다른 타입의 네트워크에 접속하기 위해서 사용할 수 있습니다.무선 이더넷브릿지를 사용하면 유선 이더넷네트워크상의 디바이스를 무선 네트워크에 접속할 수 있습니다.브릿지는 무선 LAN 접속 포인트로서 기능합니다.

무선 배전 시스템

Wireless Distribution System(WDS; 무선 분배 시스템)은 IEEE 802.11 네트워크 내의 액세스포인트 무선 상호접속을 가능하게 합니다.이것에 의해, 복수의 액세스 포인트를 사용해 무선 네트워크를 확장할 수 있게 됩니다.기존에 필요했던 것처럼, 그것들을 링크하기 위한 유선 백본은 필요 없습니다.WDS가 다른 솔루션보다 뛰어난 점은 액세스포인트 [4]간 링크 전체에서 클라이언트패킷의 MAC 주소를 유지할 수 있다는 점입니다.

액세스 포인트는 메인, 릴레이 또는 리모트베이스 스테이션 중 하나입니다.메인 베이스 스테이션은 보통 유선 이더넷에 접속됩니다.중계기지국은 원격기지국, 무선클라이언트 또는 다른 중계국 간의 데이터를 메인 또는 다른 중계기지국 중 하나에 중계한다.리모트 기지국은 무선 클라이언트로부터의 접속을 받아 중계국 또는 메인 스테이션에 전달합니다.

데이터는 무선으로 전송되어 무선 대역폭을 소비하기 때문에 메인 기지국에 접속되어 있지 않은 무선 클라이언트의 throughput은 반감됩니다.베이스 스테이션 간의 접속은 레이어 2에서 이루어지며 레이어 3 IP 주소를 사용하거나 필요로 하지 않습니다.WDS 기능은 (기존 브리징과는 달리) 무선 클라이언트를 브리지하면서 동시에 받아들이는 것처럼 보이기 때문에 리피터 모드라고도 불립니다.WDS 내의 모든 기지국은 동일한 무선 채널을 사용하도록 설정해야 하며 WEP 키 또는 WPA 키를 공유해야 합니다.다른 서비스 세트 ID 로 설정할 수 있습니다.또, WDS 에서는, 상기와 같이, 모든 베이스 스테이션을 시스템내의 다른 스테이션에 전송 하도록 설정할 필요가 있습니다.

로밍

무선 LAN 간의 로밍

무선 LAN 로밍에는 다음 두 가지 정의가 있습니다.

  1. 내부 로밍:모바일 스테이션(MS)은 신호 강도가 너무 약한 경우 홈네트워크 내의 1개의 Access Point(AP; 접근포인트)에서 다른 AP로 이동합니다.인증 서버는, 802.1 x 를 개입시켜 MS 의 재인증을 실행합니다(예를 들면, PEAP 를 사용합니다).QoS 과금은 홈네트워크에 있어요액세스 포인트에서 다른 액세스포인트로의 MS 로밍에 의해서, 네트워크에 접속되어 있는 MS 와 애플리케이션간의 데이터 플로우가 중단되는 일이 자주 있습니다.예를 들어 MS는 대체 AP(더 나은 접속을 제공하는 AP)의 존재를 정기적으로 감시합니다.어느 시점에서 MS는 독자적인 메커니즘에 기초하여 보다 강력한 무선신호를 가진 AP와의 재어소시에이션을 결정한다.단, MS는 다른 액세스포인트와 관련짓기 전에 AP와의 접속을 잃을 수 있습니다.애플리케이션과의 신뢰성 높은 접속을 실현하기 위해 일반적으로 MS에는 세션 [5]지속성을 제공하는 소프트웨어가 포함되어 있어야 합니다.
  2. 외부 로밍:MS(클라이언트)가 다른 Wireless Internet Service Provider(WISP; 무선 인터넷서비스 프로바이더)의 WLAN으로 이행하여 서비스를 받습니다.사용자는 외부 네트워크를 홈네트워크로부터 독립적으로 사용할 수 있습니다.단, 외부 네트워크가 네트워크상의 유저의 방문을 허가하고 있는 경우입니다.외부 [clarification needed][citation needed]네트워크에 모바일 서비스를 위한 특별한 인증 및 과금 시스템이 있어야 합니다.

적용들

무선 LAN에는 많은 응용 프로그램이 있습니다.WLAN의 최신 실장은 소규모 홈 네트워크부터 대규모 캠퍼스 규모의 네트워크, 비행기나 기차의 완전한 모바일 네트워크까지 다양합니다.

레스토랑, 호텔 등의 WLAN 핫스팟에서 3G 또는 4G 네트워크에 접속하는 휴대용 디바이스를 사용하여 인터넷에 접속할 수 있습니다.대부분의 경우 이러한 유형의 퍼블릭액세스 포인트는 네트워크에 가입하기 위해 등록이나 패스워드가 필요하지 않습니다.등록이 완료되거나 요금이 지불되면 다른 항목에 액세스할 수 있습니다.

기존 무선 LAN 인프라스트럭처는 기존 하드웨어를 변경하지 않고 실내 위치 확인 시스템으로도 사용할 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "History of Wireless". Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health. Archived from the original on 2007-02-10. Retrieved 2007-02-17.
  2. ^ Wayne Caswell (November 17, 2010). "HomeRF Archives". Retrieved July 16, 2011.
  3. ^ "Is this the same as Ad Hoc mode?". Archived from the original on 2013-08-30.
  4. ^ "Wireless Distribution System Linked Router Network". DD-WRT Wiki. Retrieved December 31, 2006.
  5. ^ "How Wi-Fi Roaming Really Works". Retrieved 2008-10-09.