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백서: AirMagnet WiFi Analyzer를 이용한 BYOD 분석

AirMagnet WiFi Analyzer를 이용한 BYOD 분석

이 문서는 네트워킹 기술자들이 BYOD를 지원할 때 몇 가지 핵심 문제를 이해하도록 돕기 위해 고안되었습니다. 이 문서는 다양한 Wi-Fi 기기 지원의 중요하면서도 때로는 간과되는 그런 측면뿐 아니라, NetScout의 무선 LAN 분석 도구인 AirMagnet WiFi Analyzer에서 제공하는 것을 비롯하여 BYOD 지원의 구체적 솔루션과 전략에 대해 다룰 것입니다.

목차

  • 소개
  • 다양한 기기, 다양한 기능
  • MIMO 지원
  • 다양성 안테나
  • 전송 전력
  • 프로빙 동작
  • 반복
  • 로밍 동작
  • 결론
AirMagnet WiFi Analyzer를 이용한 BYOD 분석
 

소개

영업사원이 무언가를 판매할 때 그것은 주로 윈윈의 상황이 됩니다. 구매자와 판매자 쌍방이 모두 행복해 진다는 의미입니다. 민트 초콜릿 칩 아이스크림을 좋아하는 사람은 아이스크림 가게에 들어가 그가 좋아하는 종류를 보고 기쁘게 선택합니다. 구매자는 아이스크림을 얻고, 판매자는 돈을 얻고 쌍방이 만족을 느낍니다. 영업사원은 항상 윈윈 거래를 좋아하게 됩니다.

반면, 네트워킹 전문가들은 사용자와 함께 작업 시에 윈-루즈 (윈윈의 상대적 개념) 상황에 직면하기도 합니다. 사용자들은 종종 생활 속에서 네트워킹 기술자들에게 더 어려워 지는 무언가를 원합니다. 사용자들은 더욱 빠른 인터넷 접속을 원하지만, 네트워킹 기술자들은 그 비용을 생각합니다. 사용자들은 자유로운 접속을 원할 수 있지만 네트워킹 기술자들은 보안을 유지해야 합니다. 또한 사용자들은 그들 자신의 기기를 사용할 수 있기를 바라지만 네트워킹 기술자들은 BYOD가 (자신의 기기를 가지고 와서 사용) Wi-Fi 관리를 더욱 어렵게 만든다는 것을 알고 있습니다.

많은 경우에, BYOD와 싸우는 것은 아무 의미가 없을 수 있습니다. 왜냐하면 사용자들이 이미 승리했기 때문입니다. 많은 기업에서 BYOD의 이점, 즉 더 높은 생산성, 사용자 만족도 증가, 기기 인수 비용의 절감 등을 알고난 후에는 BYOD를 지원할 수 있는 네트워킹 기술자를 갖는 것이 필수가 되고 있습니다.

이런 서비스가 이미 네트워크에 구축되어 빈약하게 수행되고 있는 경우, 서비스 품질 및 사용자 경험의 향상을 위한 네트워크 최적화를 위해 이런 관행을 이용할 수도 있습니다.

 

다양한 기기, 다양한 기능

BYOD를 지원할 때 염두에 두어야 할 가장 중요한 것은 다양한 Wi-Fi 기기들이 다양하게 작동한다는 것입니다. 모든 Wi-Fi 기기들은 802.11 표준을 지원하지만, 그 표준 내에서 허용되는 많은 변수가 있습니다.

다양한 Wi-Fi 기기 간의 차이점에는 다음과 같은 것이 있습니다.

표준 지원: 802.11ac가 최신 Wi-Fi 표준이지만 기업 BYOD 네트워크는 거의 틀림없이 다른 표준을 지원해야만 할 것입니다. 2007에 기기들 사이에 처음 등장하여 2009에 IEEE(전기 전자 엔지니어 학회)의 공식 승인을 받은 802.11n이 2.4 GHz 주파수 대역(기업 무선 LAN에서 사용하는 가장 일반적인 주파수 대역)에서의 Wi-Fi의 최신 표준입니다. 2005년 즈음에 가장 일반적이었던 802.11a 및 802.11g 표준은 스마트폰, 태블릿, 노트북보다 더 느리게 교체되는 비전통적 기기들이 있는 무선 LAN에서 여전히 지원될 수 있습니다. 1990년대로 거슬러 올라가는 802.11b 표준은 경우에 따라 지원해야만 하는 경우가 있지만, 최신 기업 Wi-Fi 구축에서는 점점 더 회피되고 있습니다.

AirMagnet WiFi Analyzer는 네트워크에 연결되는 스마트폰 및 태블릿을 즉시 탐지하고 분류합니다. 이 기능은 사용자가 이런 기기들을 승인하고, 이들이 야기한 문제들을 신속하게 해결할 뿐만 아니라 WLAN 네트워크에 대한 성능과 보안 영향을 판단하도록 합니다.

AirMagnet WiFi Analyzer를 이용한 BYOD 분석

AirMagnet WiFi Analyzer는 BYOD 환경에서 다양한 Wi-Fi 기기가 어떤 표준을 지원하는지 식별하는 데 유용한 도구가 될 수 있습니다. Wi-Fi 분석기의 인프라 화면에서 모든 기기들은 그 기기가 어떤 표준을 지원하는지 나타내는 하나 또는 두 개의 문자 시퀀스와 함께 수반됩니다. Wi-Fi 분석기는 Wi-Fi 기기 전송에서 캡처되는 관리 프레임에서 이 정보를 선별해 냅니다.

 

MIMO 지원: 다중 입력, 다중 출력(MIMO) 안테나는 기기로 하여금 두세배 더 높은 데이터 속도를 이용할 수 있게 하거나 일관성과 범위를 향상시킬 수 있게 해주는 안테나 시스템입니다. MIMO에 대한 기기 지원은 기기의 데이터 시트에서 드러날 수 있지만, 어떤 경우에는 AirMagnet WiFi Analyzer 같은 프로토콜 분석기가 기기의 MIMO 기능을 식별하도록 요구될 수도 있습니다.

MIMO 안테나 시스템은 다음의 두 가지 방법 중 하나로 Wi-Fi 연결을 향상시킬 수 있습니다. 데이터 속도를 개선하거나 일관성과 범위를 향상시킴으로써. MIMO 기술이 하는 일은 동시에 두세개의 스트림이 송신 및 수신되게 하는 것입니다. 근본적으로, 동일한 주파수가 두세개의 다양한 안테나에 의해 (정확히 동일한 순간에 - MIMO는 시간-분할이 아님) 두세배로 재사용되는 것입니다. MIMO 안테나 시스템이 Wi-Fi 기기를 이롭게 할 수 있는 한 가지 방법은 사용에 의한 것입니다. 데이터 스트림이 유일한 경우, 데이터 속도가 두배 (두 개의 스트림을 사용할 때) 또는 세배가 (세개의 스트림을 사용할 때) 됩니다. 이를 공간 다중화라고 합니다. 데이터 스트림이 동일한 경우, 일관성 및/또는 범위가 향상될 수 있습니다. 여러 MIMO 기반 기술은 최대 비율 조합(MRC), 공간-시간 블록 코딩(STBC), 및 전송 빔 형성(TxBF)을 비롯하여, 동일한 데이터 스트림을 이용합니다.

결론은 MIMO에 대한 기기 지원은 무선 LAN에 좋다는 것입니다. 그 기기가 더 높은 속도를 이용하든 (따라서 무선 LAN의 전반적인 처리량 기능이 향상) 또는 그 기기가 범위 및/또는 효율성을 향상시키든 둘 중 하나가 될 것입니다. (다시 말해서, MIMO는 속도 또는 범위/일관성 중의 하나를 향상시킵니다. MIMO는 동시에 동일한 기기에서 데이터 스트림 및 동일한 데이터 스트림을 만들 수 없습니다.)

AirMagnet WiFi Analyzer는 MIMO가 지원되는지 여부를 식별하는데 사용될 수 있으며 굉장히 간단합니다. 또한 와이파이 분석기 사용의 기본 규칙 중 하나를 보여 줍니다. 만약 패킷을 보고 있다면, 잘못된 장소에 있는 것입니다. 다른 프로토콜을 사용하는 경우, AP 채널상의 캡처가 요구되며 그 이후에 프로브 요청 프레임만을 표시하도록 필터링해야 하고 HT 기능 정보 요소를 보려면 그 프로브 요청의 프레임 몸체를 열어야 합니다. 이는 기기의 MIMO 기능을 식별하는 프로세스를 상당히 복잡하게 만들 수 있습니다. 한편, 와이파이 분석기는 인프라 화면에서 기기를 간단하게 오른쪽 클릭하여 802.11n/ac 효율을 선택하기만 하면 MIMO 기능을 볼 수 있게 합니다. (와이파이 분석기는 기기가 802.11n을 사용하는지 802.11ac를 사용하는지 여부를 탐지할 수 있기 때문에, 기기가 어떤 표준을 지원하든 실제 표현이 이에 일치합니다.) 802.11n/ac 효율을 선택한 후 WiFi 분석기는 자동으로 WiFi 도구 화면으로 전환됩니다. 효율 도구가 자동으로 선택되고 업링크 정보가 자동으로 표시됩니다. 업링크 정보는 선택된 Wi-Fi 기기가 얼마나 많은 MIMO 스트리크를 지원하는가를 나타냅니다.

AirMagnet WiFi Analyzer를 이용한 BYOD 분석

Wi-Fi 기기에서 공간 다중화 지원을 식별하는 것은 BYOD Wi-Fi 환경에서 기대치를 관리하는 데 있어 중요합니다. 기기가 더 많은 공간 다중화 스트림을 지원하는 경우, Wi-Fi 환경의 전반적인 성능은 더 높은 데이터 속도 가능성으로 인해 증가됩니다.

데이터 속도는 때때로 오해됩니다. 더 높은 데이터 속도가 LAN 리소스 또는 인터넷에의 더 많은 기기 접속을 반드시 보장하는 것은 아닙니다. 오히려 높은 데이터 속도는 기기가 LAN 또는 인터넷을 통해 데이를 주고 받을 권한을 얻은 후에 적은 RF 채널 시간 사용을 요구합니다. 즉, 더 높은 데이터 속도가 항상 Wi-Fi에 좋다는 의미입니다. 기업이 게스트 대역폭에 엄격한 제한을 갖는 경우 (즉 인터넷 속도에 2 Mbps 한도가 있는 경우), 게스트가 내부 사용자의 LAN 또는 인터넷 접속 속도를 낮추지 않도록 하기 위해 모든 기기에 대해 가능한 한 높게 데이터 속도를 유지해야 합니다.

 
iPad Air

대부분의 Wi-Fi 기기는 MIMO 지원이 부족하지만 많은 기기들이 이를 지원합니다. iPad Air부터 보면, 애플 태블릿은 깨끗한 RF 채널 조건 하에서 데이터 속도를 두배로 만들어 주는 두개-스트림 MIMO의 지원을 시작했습니다. 노트북 및 데스크탑은 비록 두개-스트림, 세개-스트림 사이에 지원이 다양하며 심지어 일부 "넷북"에서의 MIMO 지원이 결여되어 있을지 몰라도 오래 지원된 MIMO를 가지고 있습니다.

다양성 안테나: 다양성 안테나는 여러 개의 안테나를 사용하여 전송된 무선 전파를 수신함으로써 Wi-Fi의 일관성 및 신뢰성을 향상시킵니다.

MIMO 지원 및 다양성 안테나 지원은 항상은 아니지만 종종 협력 관계에 놓입니다. 기기들은 MIMO를 지원하지 않고 다양성 안테나를 지원할 수 있습니다. MIMO는 여러 무선 체인을 사용하여 동시에 하나의 RF 채널을 통해 데이터를 전송하기 때문에 MIMO는 감소된 배터리 수명을 야기합니다. 태블릿 및 "넷북" 노트북 같은 큰 기기들은 다양성 안테나를 지원할 수 있지만 MIMO는 지원하지 않을 수 있습니다.

스마트폰은 상대적으로 작은 크기 때문에 일반적으로 MIMO 및 다양성 안테나를 지원하지 않습니다. MIMO 및 다양성 안테나는 둘 다 한 기기 내에서 서로 상당한 거리를 두고 떨어져 놓도록 요구되며, 스마트폰은 단지 다중 안테나 기술이 작동되게 할 공간을 필요로 합니다. (안테나 기술 및 스마트폰 기술이 자주 개선된다는 사실을 주목하면, 다양성 안테나가 언젠가는 스마트폰에서 사용될 수도 있을 것입니다.)

불행히도, 프레임 전송 시에 Wi-Fi 기기가 다양성 안테나의 지원 여부를 표시해야 할 요건은 없습니다. MIMO가 지원되는 경우 (이전 섹션 참조), 다양성 안테나는 확실히 지원될 것입니다. MIMO를 지원하지 않는 경우, 다양성 안테나에 대한 지원을 확인하기 위해 Wi-Fi 기기 공급업체 설명서를 참조해야 할 것입니다.

전송 전력: Wi-Fi는 대개 AP가 그에 연결된 기기와 동일한 전송 전력을 사용하는 경우에 가장 잘 작동합니다. 문제는 다양한 모델의 스마트폰, 태블릿, 노트북 들이 종종 서로 다른 전송 전력 레벨을 갖는다는 것입니다.

AP의 전송 전력을 그 연계된 Wi-Fi 기기와 일치시키는 것이 가장 잘 작동하는데, 그 이유는 Wi-Fi가 통신의 양방향 방식이기 때문입니다. 다운로드되는 모든 웹 페이지에 대해, Wi-Fi 기기는 AP로 HTTP 요청을 보내야 합니다. 업링크 트래픽보다 더 많은 다운로드 트래픽을 생성하는 많은 어플리케이션이 있지만 Wi-Fi는 여전히 전송 전력이 일치할 때 최상의 작동을 하려는 경향이 있습니다. 왜냐하면 전송 전력의 일치가 재선송되는 데이터 프레임 수를 최소화하는 경향이 있기 때문입니다. 모든 재전송되는 프레임은 낭비되는 채널 시간을 생성하기 때문에 재전송 데이터 프레임은 Wi-Fi 채널에 매우 손상을 입힐 수 있으며, 이는 궁극적으로 모든 AP 및 스테이션에 대해 Wi-Fi 채널의 가용성을 제한합니다.

 

AirMagnet WiFi Analyzer는 AP 전송 전력이 스마트포이나 태블릿 또는 노트북 같은 Wi-Fi 기기의 전송 전력과 거의 일치하는지 여부를 확인하기 위해 이용될 수 있습니다. 전송 전력이 일치하는지 여부를 테스트하려면 Wi Fi 기기의 어플리케이션 사용부터 시작하십시오. 그리고는 Wi-Fi 분석기로 가서 인프라 화면을 탐색하십시오. 일단 인프라 화면에서 AP 및 기기가 사용 중인 채널에서 캡처를 시작하기 위해 Wi-Fi 기기가 연결된 AP를 클릭하십시오. AP의 왼쪽에 [+] 아이콘이 있을 것입니다. [+] 아이콘을 클릭하고 그 어플리케이션을 실행하고 있는 Wi-Fi 기기를 클릭합니다. 이 시점에서, Wi-Fi 분석기는 선택된 그 Wi-Fi 기기와 관련된 통계만을 표시하게 됩니다. 선택된 Wi-Fi 기기와 더불어, 통계를 보려면 인프라 화면의 오른쪽 아래 모서리를 봅니다. 백분율로 Wi-Fi 기기로부터 전송된 트래픽을 보려면 드롭박스 라벨을 “Rx Total/Tx Total”에서 “Tx Total/% Total”로 변경합니다. 그리고는 프레임 범주를 열어 재시도 프레임의 백분율을 봅니다.

AirMagnet WiFi Analyzer를 이용한 BYOD 분석

전송되는 재시도 프레임의 백분율이 기록되고 나면, 드롭박스를 "Rx Total/% Total"로 변경하고 수신되는 재시도 프레임의 백분율을 기록합니다.

AirMagnet WiFi Analyzer를 이용한 BYOD 분석

재시도 백분율이 일치하는 경우, AP의 전송 전력은 Wi-Fi 기기의 전송 전력과 거의 일치합니다. 수신되는 재시도 백분율이 더 높은 경우에는 AP 전송 전력이 너무 낮고, 전송되는 재시도 백분율이 더 높은 경우에는 AP 전송 전력이 Wi-Fi 기기의 전송 전력보다 더 높습니다.

Wi-Fi 기기의 전송 전력에 맞게 AP 전송 전력을 조정하는 것은 BYOD 환경에서 특히 어려울 수 있는데, 왜냐하면 여러 다양한 Wi-Fi 기기들이 지원을 필요로 할 수 있기 때문입니다. 각 Wi-Fi 기기의 전송 전력을 테스트하는 것이 비현실적인 상황에서 12 dBm 및 15 dBm 사이의 AP 전송 전력을 선택하는 것은 좋은 출발점입니다.

프로빙 동작: 기기가 Wi-Fi 네트워크에 연결되어 있지 않는 경우, 이들 기기는 근처의 AP를 검색하기 위한 방식으로서 프로브 요청 프레임을 보냅니다.

프로빙과 관련된 문제는 일부 기기가 Wi-Fi에 연결되어 있지 않을 때 너무 많은 프로브 요청 프레임을 보내어, 연결되어 있을 때보다 연결되어 있지 않을 때 더 많은 Wi-Fi 채널 대역폭을 사용하게 된다는 것입니다.

반복: 가끔은 Wi-Fi 네트워크에 연결되지 않은 기기들이 있는 것이 Wi-Fi 성능에 더 좋지 못하기도 합니다.

연결되지 않은 기기가 연결된 기기보다 더 성능에 영향을 미칠 수 있다는 것은 직관에 반대되는 것 같지만, 바로 그것이 Wi-Fi 프로빙이 작동하는 방법입니다. Wi-Fi 기기가 연결되어 있을 때, 로밍 프로세스를 시작한 경우에만 프로브 요청 프레임을 보냅니다. Wi-Fi 기기가 연결되어 있지 않을 때, 기기는 항상 Wi-Fi 연결을 찾기 때문에 프로브 요청을 항상 보냅니다. 또한 프로브 요청에 의해 취하는 누적된 Wi-Fi 채널 시간은 종종 네트워크 데이터가 취한 누적 Wi-Fi 채널 시간보다 더 클 수 있습니다.

프로빙 동작은 기업 Wi-Fi 환경을 다룰 때 특히 어려운데, 왜냐하면 기기 및 운영 체제별로 다양하기 때문입니다. Wi-Fi 기기의 프로빙 동작이 Wi-Fi 환경에 해를 끼칠 것인지 여부를 정말로 아는 한가지 방법은 테스트하는 것입니다. 또한 프로빙 동작에 대한 테스트는 심지어 비정밀 과학입니다.

프로빙에 대한 Wi-Fi 기기 테스트는 인프라 화면을 사용하여 WiFi 분석기에서 행할 수 있습니다. 인프라 화면에서 화면 왼쪽의 Wi-Fi 기기를 선택해야 합니다. Wi-Fi 기기를 선택한 후, Wi-Fi 네트워크에서 Wi-Fi 기기를 분리해야 하지만 그 Wi-Fi 무선은 on으로 설정되어 있어야 합니다. (iOS 및 안드로이드 기기에서, 이는 Wi-Fi 네트워크를 "잊는" 것을 의미합니다.) Wi-Fi 기기를 선택한 후, 인프라 화면의 오른쪽 하단 구석에 있는 통계 영역에서 프로브 요청 프레임의 개수를 볼 수 있습니다. 프로브 요청 통계가 '프레임' 아래에, 그리고 '관리 프레임' 아래에 표시됩니다.

AirMagnet WiFi Analyzer를 이용한 BYOD 분석

주어진 Wi-Fi 기기가 모든 Wi-Fi 채널에서 동일한 프로빙 동작을 갖는 것이 가능하지만, 반드시 보장되지는 않습니다. 프로빙 동작에 대한 더 많은 정보가 필요한 경우, AirMagnet의 디코드 화면을 이용할 수 있습니다. 디코드 화면에서 프로브 요청 필터가 생성될 수 있으며 모든 Wi-Fi 채널에 적용될 수 있습니다. 모든 단일 Wi-Fi 채널에 대한 프로빙 동작의 테스트는 시간 소모적인 단조로운 과정이지만, 프로브하는 Wi-Fi 기기가 무선 LAN을 사용 불가로 만드는 극한의 상항에서는 반드시 필요할 수 있습니다.

로밍 동작: 로밍 동작에 대한 좋은 소식과 나쁜 소식이 있습니다.

로밍 동작에 대한 나쁜 소식은 그것이 BYOD 환경 지원의 가장 어려운 부분 중 하나라는 것입니다. 다양한 기기들이 서로 다르게 로밍할 뿐 아니라 때로는 단일 Wi-Fi 기기가 로밍 동작을 변경하기도 하는데, 그 이유는 상이한 어플리케이션이 구동되거나, 너무 많은 AP가 근처에 있거나, 기기 내의 모션 센서가 움직임을 감지하기 때문입니다. 로밍 동작은 정말 예측하기 어렵습니다.

로밍 동작에 대한 좋은 소식은 그 테스트가 프로빙 동작 테스트와 매우 비슷하다는 것입니다. 프로빙이 로밍의 첫 단계이기 때문입니다. 프로빙 동작의 테스트를 위해 AirMagnet WiFi Analyzer를 사용하는 것에 대해 이전에 기술했던 것들이 로밍 동작 테스트 시에 여전히 적용됩니다. 유일한 차이점은 로밍 프로세스를 시작하는 프로빙 동작을 촉발하기 위해 테스트 중인 Wi-Fi 기기를 관련 AP로부터 물리적으로 멀리 이동시켜야 한다는 것입니다. 최신 Wi-Fi 기기에서, 수신 신호 강도 표시기(RSSI)가 로밍 프로세스를 촉발하므로, 로밍 테스트의 일환으로 기기를 옮길 때 그 Wi-Fi 기기의 RSSI 판독에 주의를 기울이십시오.

기기가 어떤 신호 강도에서 프로빙을 시작하는지 그 신호 강도를 판별한 후에, 기기 로밍을 지원하기 위해 인프라를 고안하거나 조정할 수 있습니다. 대부분의 Wi-Fi 기기는 8 dB 셀 중첩과 더불어 로밍을 잘 수행합니다. 이는 기기가 -72 dBm에서 프로빙을 시작하는 경우에 그 기기가 최소 -64 dBm의 RSSI를 제공하는 상이한 AP를 본다면 로밍을 원활하게 할 가능성이 있음을 의미합니다.

BYOD 환경에서 로밍을 지원하는 것에 대한 마지막 노트 한가지는 예상하지 못했던 것을 예상하는 것입니다. 실험실의 -72 dBm에서 프로빙을 시작하는 Wi-Fi 기기는 현장에서 사용되는 경우에 상이한 RSSI에서 프로빙을 시작할 수도 있습니다. 로밍 지원은 기기 동작을 예측할 수 없기 때문에 BYOD 환경 관리의 더 어려운 부분 중의 하나입니다. 따라서 다양한 기기가 로밍을 어떻게 다루는지 이해하기 위해 한 번 이상의 WiFi Analyzer 사용을 계획하십시오.

결론

이 문서는 Wi-Fi 기기들이 다양할 수 있는 여러 방법들을 다루었지만, 무선 LAN이 계속 진화하는 데 따라 발생하는 다른 변수들이 있을 수 있습니다. 미래를 정확하게 예측하는 것은 어렵지만, 한 가지는 확실해 보입니다: 상이한 Wi-Fi 기기는 계속 다르게 작동할 것입니다. 항상 그런 식이었으며, Wi-Fi 기기 제조업체들은 균일한 동작을 추구하는 어떤 징후도 보이지 않았습니다. 그런 이유로 인해, 시간을 내어 다양한 Wi-Fi 기기 동작을 분석하는 것이 유용할 수 있으며, 그래야만 BYOD 환경에서 기기를 더 잘 지원할 수 있습니다.

 
 
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