무선 액세스 포인트

3. 연결

AP는 일반적으로 이더넷과 같은 유선 지역 통신망(LAN)에 직접 연결되며, Wi-Fi와 같은 무선 LAN 기술을 사용하여 다른 장치가 해당 유선 연결을 사용할 수 있도록 무선 연결을 제공한다. AP는 하나의 유선 연결을 통해 여러 무선 장치의 연결을 지원한다.^[2]

액세스 포인트는 “무선 공유기”, “기지국”, “스테이션” 등으로 불리기도 한다. 유선 LAN과 무선 LAN을 상호 연결하는 역할도 하기 때문에 “무선 브리지”, 유선 허브에 대해 “무선 허브”라고 불리기도 한다. 무선 LAN 라우터라고 불리는 제품은 라우터와 액세스 포인트의 복합 제품이다. 기기에 따라서는, 라우터 기능을 무효화하고 브리지 기능으로 동작시키는 것도 가능하다.^[3]

초기 장치는 제조업체가 다르면 연결되지 않는 경우가 많았지만, Wi-Fi의 인증 제도 등으로 호환성이 높아져 다른 제조업체의 제품이라도 연결할 수 있는 경우가 대부분이다.^[4]

4. 무선 데이터 표준

무선 공유기 기술 발전에 따라 다양한 무선 데이터 표준이 도입되었다. 더 빠른 무선 연결에 대한 수요 증가를 수용하기 위해 새로운 표준이 만들어졌다. AP는 이전 Wi-Fi 프로토콜과의 역호환성을 제공하여, 구형 기기와의 연결도 지원한다.^[2]

• 802.11a
• 802.11b
• 802.11g
• 802.11n (Wi-Fi 4)
• 802.11ac (Wi-Fi 5)
• 802.11ax (Wi-Fi 6/6E)
• 802.11be (Wi-Fi 7)

5. 무선 액세스 포인트 vs. 애드혹 네트워크

무선 액세스 포인트를 무선 애드혹 네트워크와 혼동하는 경우가 있다. 애드혹 네트워크는 무선 액세스 포인트를 사용하지 않고 두 대 이상의 장치가 직접 통신하는 방식(P2P)이다. 장치는 직접 통신하므로 설정이 간편하고 액세스 포인트가 필요하지 않다는 장점이 있어, 빠른 데이터 교환이나 멀티플레이어 비디오 게임과 같은 상황에서 사용된다. P2P 구조이기 때문에 애드혹 Wi-Fi 연결은 블루투스를 이용한 연결과 유사하다.^[3]

애드혹 연결은 일반적으로 영구적인 설치에는 권장되지 않는다.^[3] 인터넷 접속을 위해 애드혹 네트워크를 사용하는 경우, Windows의 인터넷 연결 공유와 같은 기능이나 전용 소프트웨어를 사용하더라도, 서로 가까이 있는 소수의 장치에서는 잘 작동할 수 있지만, 확장성이 떨어진다. 인터넷 트래픽은 직접 인터넷 연결이 있는 노드로 집중되어 과부하가 발생할 수 있다. 인터넷 지원 노드의 경우, 유선 LAN을 사용할 수 있다면 액세스 포인트를 사용하는 것이 효율적이다.

6. 모드

AP는 기기 및 기종에 따라 다양한 모드를 설정할 수 있다. 다음은 그 예시이다.

• 로컬(Local) - 집중 관리형 접속 지점(LAP)의 초기 설정 모드이다. 무선랜 클라이언트와 송수신을 하며, 무선 통신에 하나의 채널을 사용하고 다른 채널과의 간섭을 감시한다.
• 플렉스커넥트(FlexConnect) - WAN을 통해 WLAN과 연결할 때 사용하는 모드이다. 무선랜 컨트롤러와의 연결이 끊어진 경우에도 대응 가능하다.
• 모니터(Monitor) - 부정한 AP 검출 및 침입 탐지(IDS)용 전용 센서 또는 RFID 태그 추적용 전용 센서로 동작하는 모드이다.
• 로그 디렉터(Rogue Director) - 유선 네트워크 상에 부정한 AP나 클라이언트가 있는지 감시하는 모드이다.
• 스니퍼(Sniffer) - 특정 채널 상의 모든 패킷을 수집하여 지정한 기기에 전송하는 모드이다.
• 브리지(Bridge) - AP가 브리지로 동작하는 모드이다. 메시 네트워크에서 거리가 먼 곳으로의 중계 등에 이용된다.
• SE-커넥트(SE-Connect) - 스펙트럼 분석기 전용 모드(무선 전파의 간섭 등의 상황을 조사하는 모드)이다.

7. 모바일 Wi-Fi 라우터

휴대 전화망을 기반으로 한 3G(HSPA), LTE, 모바일 와이맥스와 같은 고속 무선 접속망을 인터넷 접속 수단으로 사용하는, 이차 전지 등을 내장한 소형 액세스 포인트인 "모바일 와이파이 라우터" 제품이 확산되고 있다.

일본에서 모바일 와이파이 라우터는 가제터나 긱에 의해 이모바일의 USB 타입 통신 단말기에 충전지가 내장된 소형 모바일 라우터를 조합한 것, 또는 스마트폰에 특수 소프트웨어를 도입하여 테더링 기능을 실현한 것이 기원이라고 여겨진다. 그 후에는 통신 어댑터와 이차 전지를 포함한 라우터가 일체화된 제품이나, N-06A나 F-06B와 같은 다기능 휴대 전화 자체에 액세스 포인트 기능을 갖춘 제품이 주류가 되어, 단독으로 WAN 기능을 갖추지 않은 와이파이 기기를 공중 무선랜 지역까지 가져갈 필요 없이 간편하게 인터넷에 접속할 수 있는 수단이 등장하고 있다.

8. 무선 LAN 클라이언트 AP화

최근에는 일부 무선랜 클라이언트를 소프트웨어적으로 액세스 포인트로 활용하는 방법이 있다. 하지만, 액세스 포인트로 사용하는 동안 클라이언트로 사용할 수 없는 등의 단점이 있다. 일부 클라이언트와 액세스 포인트를 동시에 사용할 수 있는 기기도 등장하고 있다(SoftAP|소프트 AP^영어).

9. 한계

일반적으로 하나의 IEEE 802.11 무선 액세스 포인트(AP)는 10~25개의 클라이언트를 지원하는 것이 권장된다.^[4] 그러나 실제 지원 가능한 클라이언트 수는 AP 종류, 클라이언트 환경의 밀도, 원하는 클라이언트 처리량 등 여러 요인에 따라 크게 달라질 수 있다. 통신 범위 또한 실내/외, 지상 높이, 근처 장애물, 동일 주파수 신호 간섭을 일으키는 다른 전자 장치, 안테나 종류, 날씨, 무선 주파수, 장치 출력 등에 따라 달라진다. 네트워크 설계자는 무선 신호를 증폭하는 중계기와 반사판을 사용하여 AP의 범위를 확장할 수 있다. 실험 조건에서 무선 네트워크는 수백 킬로미터의 거리에서 작동되었다.^[5]

대부분의 지역에서는 무선 네트워크에 사용 가능한 주파수가 제한되어 있다. 인접한 AP는 간섭을 피하기 위해 서로 다른 주파수(채널)를 사용한다. 무선 장치는 다른 주파수의 트래픽을 "수신"하고 더 나은 수신을 위해 주파수를 빠르게 전환할 수 있다. 그러나 제한된 주파수는 여러 AP를 사용하는 고층 건물이 있는 혼잡한 도심 지역에서 문제가 된다. 이러한 환경에서는 신호 중복이 간섭을 일으켜 신호 저하 및 데이터 오류가 발생한다.^[6]

무선 네트워킹은 대역폭과 처리량 증가 측면에서 유선 네트워킹에 뒤처진다. 2013년 기준으로 고밀도 256-QAM 변조, 소비자 시장용 3안테나 무선 장치는 두 개의 벽 뒤 13m에서 약 240 Mbit/s(NLOS) 또는 시야 10m에서 360 Mbit/s, 시야 2m에서 380 Mbit/s(IEEE 802.11ac) 속도를, 시야 2m에서 20~25 Mbit/s(IEEE 802.11g) 속도를 가진다. 반면, 비슷한 비용의 유선 하드웨어는 최적 조건에서 100m까지 지정된 거리에서 최대 1000 Mbit/s에 가까운 속도(5종(Cat-5) 케이블 이상, 기가비트 이더넷 사용)를 가진다. 무선 통신 속도를 높이는 데 있어 장애물 중 하나는 Wi-Fi가 공유 통신 매체를 사용한다는 점이다. 따라서 인프라 모드에서 서로 통신하는 두 스테이션은 동일 AP를 통해 전송되는 각 프레임을 두 번(송신기에서 AP, AP에서 수신기) 전송해야 한다. 이로 인해 유효 대역폭이 절반으로 줄어들어, AP는 실제 무선 속도의 절반 미만만 데이터 처리량에 사용 가능하다. 따라서 일반적인 54 Mbit/s 무선 연결은 실제로 20~25 Mbit/s의 TCP/IP 데이터를 전송한다.

10. 보안

무선 접속에는 특별한 보안 고려 사항이 있다. 많은 유선 네트워크는 물리적 접근 제어를 기반으로 하여 로컬 네트워크의 모든 사용자를 신뢰하지만, 무선 액세스 포인트가 네트워크에 연결되어 있는 경우 AP의 범위 내에 있는 누구든지(일반적으로 의도된 영역보다 더 넓게 확장됨) 네트워크에 연결할 수 있다.

가장 일반적인 해결책은 무선 트래픽 암호화이다. 최신 액세스 포인트에는 내장된 암호화 기능이 있다. 1세대 암호화 방식인 WEP은 쉽게 해독될 수 있는 것으로 판명되었으며, 2세대 및 3세대 방식인 WPA 및 WPA2는 충분히 강력한 암호 또는 패스프레이즈를 사용하는 경우 안전한 것으로 간주된다.^[7]

일부 AP는 RADIUS 및 기타 인증 서버를 사용하여 핫스팟 스타일 인증을 지원한다.

무선 네트워크 보안에 대한 의견은 매우 다양하다. 예를 들어, 2008년 ''Wired'' 잡지 기사에서 브루스 슈나이어는 암호 없이 개방형 Wi-Fi의 순이익이 위험보다 크다고 주장했으며,^[8] 이는 2014년 전자프런티어재단의 피터 에커슬리에 의해 지지되었다.^[9] 반대 입장은 ''PC World''의 기사에서 닉 메디아티가 취했는데, 그는 모든 무선 액세스 포인트를 암호로 보호해야 한다고 주장했다.^[10]

참조

_[1] 논문 Google Refine – http://code.google.com/p/google-refine/ http://dx.doi.org/10[...] 2012-06-05
_[2] 웹사이트 Wireless Routers Guide: Everything You Need To Know https://breech.co/gu[...] 2018-10-17
_[3] 웹사이트 What's the Difference Between Ad-Hoc and Infrastructure Mode Wi-Fi? https://www.howtogee[...] 2016-09-22
_[4] 웹사이트 Designing and Building a Campus Wireless Network https://www.mcnc.org[...] MCNC 2017-06-15
_[5] 웹사이트 Setting Long Distance WiFi Records: Proofing Solutions for Rural Connectivity http://www.ci-journa[...] Fundación Escuela Latinoamericana de Redes University of the Andes (Venezuela) 2012-03-17
_[6] 웹사이트 The overlapping channel problem https://community.ji[...]
_[7] 서적 Handbook of Research on Wireless Security https://books.google[...] Idea Group Inc (IGI) 2008-01-01
_[8] 웹사이트 Steal This Wi-Fi https://www.wired.co[...] 2008-01-10
_[9] 웹사이트 Why We Need An Open Wireless Movement https://www.eff.org/[...] Electronic Frontier Foundation 2011-04-27
_[10] 웹사이트 How to Secure Your Home Wi-Fi Network http://www.pcworld.c[...] 2011-06-24
_[11] 웹인용 Setting Long Distance WiFi Records: Proofing Solutions for Rural Connectivity http://www.ci-journa[...] Fundación Escuela Latinoamericana de Redes University of the Andes (Venezuela) 2012-03-17