와이파이(Wi-Fi)의 통신 방식

와이파이란:
- 와이파이는 무선 통신 기술을 사용하여 인터넷에 접속할 수 있는 기술

- 무선 액세스 포인트를 통해 디바이스들이 인터넷에 연결되고 데이터를 주고받을 수 있

와이파이의 원리:
- 와이파이는 라디오 주파수를 이용하여 데이터를 전송

- 액세스 포인트는 라우터와 같은 장비로써 데이터를 인터넷에 연결해주고, 무선 디바이스는 액세스 포인트와 통신하여 데이터를 주고받습니다.

와이파이의 프로토콜:
- 와이파이 네트워크는 IEEE 802.11 프로토콜 계열을 기반으로 작동

- 주로 사용되는 프로토콜에는 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11ac, 802.11ax 등이 있으며, 각각은 다른 주파수 대역, 전송 속도, 범위 등을 지원

 

1. 802.11a/b/g/n/ac/ax: 이들은 다양한 Wi-Fi 표준으로서 각각 다른 속도와 주파수 대역을 지원합니다. 예를 들어, 802.11b는 2.4GHz 주파수 대역을 사용하고 최대 11Mbps의 전송 속도를 제공하며, 802.11ac는 5GHz 주파수 대역을 사용하고 최대 수백 Mbps에서 수 Gbps까지의 전송 속도를 제공할 수 있습니다.

2. 802.11i (WPA2) 및 802.11w (WPA3): 이들은 Wi-Fi 네트워크의 보안 강화를 위한 프로토콜로서 데이터의 기밀성과 무결성을 보호합니다. WPA2는 현재 가장 널리 사용되는 Wi-Fi 보안 표준이지만, WPA3는 더 강력한 암호화 및 인증 방법을 제공하여 보안성을 향상시킵니다.

3. 802.11e (WMM): Wi-Fi 멀티미디어(QoS) 프로토콜로서, 다양한 유형의 트래픽 (예: 음성, 비디오, 데이터)에 대한 우선순위를 설정하여 더 나은 서비스 품질을 제공합니다.

4. 802.11r (Fast Roaming): 이 프로토콜은 무선 클라이언트가 AP (액세스 포인트) 간에 신속하게 전환할 수 있는 빠른 로밍을 지원합니다. 이를 통해 실시간 애플리케이션 (예: 음성 통화)에도 중단 없이 연결을 유지할 수 있습니다.

와이파이의 다중 접속 방식, CSMA/CA:
- 와이파이는 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 방식을 사용하여 다중 접속 환경에서 충돌을 방지하고 통신

- 기기는 데이터를 전송하기 전에 채널을 감지하고, 다른 기기가 통신 중이면 충돌을 피하기 위해 일정 시간 동안 대기

- 이 방식은 한 번에 하나의 장치만이 트래픽을 전송할 수 있도록 조절하여 충돌을 회피

- 보통 다음과 같은 단계를 거침

    1. 채널 감지: 기기는 채널을 감지하여 다른 기기가 통신 중인지 확인

    2. 충돌 회피: 채널이 사용 중이면 충돌을 피하기 위해 기기는 일정 시간 동안 대기하고 임의의 지연 시간을 도입하여 전송 시간을 조정

    3. 전송: 충돌이 회피되고 채널이 놀고 있을 때 기기는 데이터를 전송

와이파이의 암호화 방식:
- 주로 사용되는 암호화 프로토콜은 WPA (Wi-Fi Protected Access), WPA2, WPA3 등

- 데이터의 기밀성과 무결성을 보호하기 위해 사용되며, 사전 공유 키 (Pre-Shared Key, PSK)나 인증서를 사용하여 네트워크에 접속

와이파이의 트러블슈팅:
- 신호 강도 확인 및 장치 간 거리 조정: 액세스 포인트 사이의 거리를 줄이거나 장치의 위치를 조정

- 채널 간섭 확인 및 적절한 무선 채널 설정: 주변에 다른 무선 장치가 있을 경우, 채널 간섭 발생 -> 다른 무선 채널 사용

- 액세스 포인트 설정 확인: 액세스 포인트의 속도 제한, 인증 설정, DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) 설정 등을 확인

- 네트워크 재시작: 모두 꺼진 후에 순서대로 재부팅