Wi-Fi·무선 LAN 매체 접근

01무엇이고, 어떤 일을 하나

• 케이블 없이 단말을 AP와 분산 시스템에 연결해 링크 계층 접속을 제공한다.
• 매체 감지·백오프·확인 응답 등으로 공유 채널의 충돌 가능성과 손실에 대응한다.
• BSSID·송수신 주소·분산 시스템 방향 정보로 무선 구간과 유선 브리지 전달을 연결한다.

02어떤 순서로 동작하나

1. 연결과 채널 문맥

   단말은 스캔·선택·인증·연결 등 지원 절차로 AP와 통신 문맥을 만든다. SSID 이름이 같아도 BSSID·채널·보안 설정·실제 AP가 같은 것은 아니다.

2. 전송 기회 확보

   기본 경쟁 접근에서는 매체가 사용 중인지 확인하고 규정 간격과 백오프 조건을 따른다. 대기 중 매체가 바쁘면 카운트 처리가 달라지며 모든 장치가 빈 채널을 본 즉시 동시 송신하지 않게 한다.

3. 프레임 송신과 확인

   송신 기회가 되면 프레임을 보내고 해당 방식의 ACK 등을 기다린다. ACK 부재는 수신 프레임 손실뿐 아니라 ACK 손실 가능성도 포함하므로 충돌 하나로만 원인을 확정하지 않는다.

4. 재시도와 상위 전달

   정해진 재시도 정책 안에서 다시 전송하거나 실패 처리한다. AP의 브리지 구간을 지나 Ethernet으로 바뀌면 헤더·주소 역할이 다르므로 무선 프레임의 모든 주소를 Ethernet 두 주소에 단순 대입하지 않는다.

03먼저 알아둘 용어와 구성요소

CSMA/CA

매체를 살피고 경쟁 대기 등으로 동시 전송 가능성을 줄이는 접근 방식이다.

Backoff

경쟁 장치가 같은 순간 송신하지 않도록 슬롯 단위로 대기하는 절차다.

BSSID

무선 기본 서비스 집합을 식별하는 주소로 SSID 문자열과 다르다.

ACK

정상적으로 확인이 필요한 유니캐스트 프레임 수신을 링크 계층에서 알리는 응답이다.

SSID

무선 네트워크를 사람이 선택할 때 사용하는 서비스 집합 식별 문자열이다. 같은 SSID가 같은 AP나 보안성을 보장하지 않는다.

AP

Access Point다. 무선 단말을 분산 시스템이나 다른 네트워크에 연결하는 무선 접속 장치다.

Hidden Node

서로의 송신은 듣지 못하지만 같은 수신기에는 도달하여 경쟁·충돌 문제를 일으킬 수 있는 단말 관계다.

To DS·From DS

802.11 데이터 프레임이 분산 시스템으로 들어가거나 나오는 방향을 표시하는 비트다. 주소 필드의 역할 해석에 사용한다.

04예제로 따라가기

• 단말 A와 C는 서로 전파를 못 들어도 같은 AP에는 도달할 수 있다. 이런 hidden-node 상황에서 각자 매체가 비었다고 판단해 AP 수신에 충돌을 만들 수 있으므로 CSMA/CA가 충돌을 완전히 없앤다는 뜻은 아니다.
• 노트북 송신 후 AP의 ACK가 보이지 않고 Retry 표시 프레임이 이어지면 링크 재시도와 TCP 재전송을 구분한다. TCP 바이트가 반복되지 않아도 무선 구간에서 동일 프레임을 다시 보낼 수 있다.
• 무선 수집을 일반 연결 모드로 하면 자기 통신의 변환된 프레임만 보일 수 있다.802.11 관리·제어 필드를 분석하려면 지원 어댑터·모니터 모드·채널·보호 조건에 맞는 관찰 자료인지 확인한다.

05혼동하기 쉬운 점과 확인 기준

• 무선은 아날로그이고 유선은 디지털이기 때문에 충돌 차이가 생긴다는 설명은 부정확하다. 실제 물리 신호와 공유 매체·송수신 동시 관측 제약·MAC 설계의 차이를 본다.
• 802.11 주소가 항상 4개인 것은 아니다. To DS·From DS 등 프레임 조건에 따라 주소 필드의 수와 역할이 달라지며 브로드캐스트의 ACK 동작도 일반 유니캐스트와 다르다.

06상세 노트 · 실습 자료

헤더 구조, 설정 예시, 수치 계산과 수업 캡처는 아래 노트에서 이어집니다.