1. 문제

802.11이란 무엇이며, 그 원리와 특징에 대해 설명하시오.

2. 답안

1) 802.11 개요

802.11은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 전기전자기술자협회)에서 제정한 무선 LAN(WLAN, Wireless Local Area Network) 표준이다.
주로 Wi-Fi(Wireless Fidelity) 기술과 관련되며, 다양한 속도와 주파수를 지원하는 여러 개의 하위 규격(802.11a/b/g/n/ac/ax 등)이 존재한다.

2) 802.11의 주요 특징

• 무선 통신: 유선 LAN 없이 무선 주파수를 사용하여 데이터 전송
• 패킷 기반 전송: 데이터를 패킷 단위로 전송하는 방식 사용
• CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피) 기법 사용
• SSID(Service Set Identifier)를 통해 네트워크 식별
• 보안 프로토콜 지원: WEP, WPA, WPA2, WPA3 등의 보안 방식 적용

3) 802.11의 동작 원리

(1) 무선 신호 및 주파수 대역

• 802.11 표준은 2.4GHz 및 5GHz 대역을 사용
• 특정 규격(802.11ax 등)은 6GHz까지 확장
• 주파수 대역을 나누어 여러 개의 채널(Channel)을 사용하여 통신

(2) CSMA/CA (반송파 감지 다중 접속/충돌 회피) 방식

유선 LAN(예: 이더넷)이 사용하는 CSMA/CD(반송파 감지 다중 접속/충돌 탐지, Collision Detection) 방식과 다르게,
무선 LAN에서는 충돌을 감지하기 어려우므로 충돌 회피(Collision Avoidance) 방식을 사용한다.

• 데이터 전송 전, 채널이 사용 중인지 확인
• 만약 다른 기기가 데이터를 송신 중이라면, 랜덤 백오프(Backoff) 시간을 기다린 후 재시도
• RTS(Request to Send) / CTS(Clear to Send) 기법을 사용하여 충돌 가능성을 줄임

(3) SSID 및 네트워크 연결

• SSID: 네트워크 이름을 설정하여 사용자와 장치가 특정 WLAN에 접속할 수 있도록 함
• AP(Access Point, 무선 액세스 포인트)가 SSID를 브로드캐스트하여 클라이언트가 이를 검색하고 연결

(4) 보안 방식

보안 방식	설명
WEP (Wired Equivalent Privacy)	초창기 보안 방식, 취약점 존재
WPA (Wi-Fi Protected Access)	WEP보다 보안 강화, TKIP 암호화 사용
WPA2	AES 암호화 적용, 강력한 보안
WPA3	최신 보안 방식, 개인 및 기업 보안 강화

4) 802.11의 주요 규격(버전별 비교)

표준	주파수 대역	최대 속도	특징
802.11a	5GHz	54Mbps	2.4GHz 간섭 없음, 짧은 도달 범위
802.11b	2.4GHz	11Mbps	최초의 대중화된 표준
802.11g	2.4GHz	54Mbps	802.11b와 호환 가능
802.11n	2.4GHz/5GHz	600Mbps	MIMO(다중 안테나) 지원
802.11ac	5GHz	6.9Gbps	광대역, MU-MIMO(다중 사용자 지원)
802.11ax (Wi-Fi 6)	2.4GHz/5GHz/6GHz	9.6Gbps	OFDMA, 효율적인 네트워크 사용

3. 어린이 버전 요약 정리

802.11은 와이파이(Wi-Fi)를 만드는 기술이야!

• 무선으로 인터넷을 연결하는 방식이고, 2.4GHz와 5GHz 같은 주파수를 사용해.
• 와이파이는 충돌을 피하는 똑똑한 방법(CSMA/CA)으로 데이터를 주고받아.
• 와이파이를 보호하는 암호(WPA, WPA2, WPA3 등)도 있어서 안전하게 사용할 수 있어!
• 버전이 계속 발전하면서 더 빠르고 더 많은 기기가 동시에 연결할 수 있어! 🚀