AP 장비와 Mesh 네트워크 이해

Overview

• 비콘 기반 위치 관제 시스템을 구성하면서, 비콘 스캐너와 AP 장비를 하나의 세트로 하우징하는 작업을 진행하게 됐다.

• AP 장비가 AP 로도 쓰이고, Bridge Mode 로도 설명되고, Mesh 구성도 가능하다고 적혀 있어서 장비 역할을 정확히 이해할 필요가 있었다.

• 이번 정리는 비콘 스캐너와 함께 납품하는 AP 장비를 이해하기 위해, MAP5200-MESH 같은 산업용 AP 를 기준으로 AP 장비의 기본 역할, PoE Injector 가 왜 필요한지, Bridge Mode 와 Mesh Networking 이 어떻게 다른지 중심으로 공부한 기록이다.

문제 상황

이번 작업은 비콘 기반 위치 관제 시스템에 들어갈 하드웨어 구성을 정리하는 과정에서 시작됐다. 비콘 스캐너와 AP 장비를 하나의 세트로 하우징하려다 보니, 단순히 "와이파이를 뿌려주는 장비" 정도로만 AP 를 이해해서는 구조를 정리하기가 어려웠다.

전원은 어떻게 넣는지, 백홀은 무엇인지, Bridge Mode와 Mesh 네트워킹은 무엇인지를 이해해야 설치 구조와 운용 방식을 설계할 수 있었다.

AP 장비는 MAP5200-MESH 를 사용하며, 장비 브로셔를 보니 아래의 지점에서 개념 정리가 필요하다고 느꼈다.

• 장비가 AP, Bridge, Mesh 를 모두 지원

• 전원 어댑터 대신 PoE Injector 로 전원을 주입

• 비콘 스캐너와 AP 를 한 하우징 안에 넣을 때, 어떤 전원 방식과 네트워크 연결 구조를 가져가야 하는지 판단이 필요

• Root 와 여러 Node가 서로 연결되는 Mesh

AP(Access Point) 장비는 무엇을 하는가

새로운 무언가를 이해하려고 할때, 목적을 먼저 파악하면 이해하기 좋은 것 같다.

내가 이해한 AP 의 목적은 아래와 같다.

• 유선 네트워크를 무선으로 확장하는 역할을 한다. 스위치나 공유기에서 들어온 네트워크를 와이파이로 확장해준다.

• 네트워크 연결이 필요한 장비가 차량과 같이 이동하는 경우에 무선 통신을 구성할 수 있다.

• Mesh 또는 Bridge 기능을 지원하는 AP 계열 장비에서는, 먼 거리에 설치된 장비 간 통신이 필요할 때 root 와 node 구조로 무선 연결을 구성할 수 있다.

• 이미 구성된 네트워크에 무선 접속 지점을 추가하는 역할도 가능하다.

처음에는 공유기와 AP 를 비슷하게 생각했는데, 실제로는 역할 차이가 더 분명했다.

• 공유기는 보통 NAT, DHCP, 라우팅 같은 기능까지 같이 담당한다.

AP 장비의 목적을 이해하니까, 이번 납품하는 환경에서 Mesh 기능을 하는 AP 장비가 왜 필요한지 이해가 됐다.

• 사무실에 이미 구성된 네트워크가 있고 > 다른 대역의 네트워크 구성이 필요함.

• 비콘 기반의 위치 관제를 구성하려면, 넓은 영역에 무선 네트워크 환경이 이루어져야했고 > 네트워크 장비간의 거리가 멈.

• 센싱이 잘 되려면 비콘 수신기가 천장에 설치될 것이며 > 거리상 유선의 한계가 있을 것임.

• 메인 서버에 데이터 전송이 되어야 하니까 > Root AP 만 사무실과 유선 연결을 하면 서로 망을 연결할 수 있음.

관제 사무실에서부터 관제 영역까지 노드 구조를 적용하여 안정적인 무선 영역 확장을 위해 AP 를 설치하는 것이다.

즉, "인터넷을 만들어주는 장비"라기보다 "기존 네트워크를 무선으로 열어주는 장비"로 활용한 것이다.

PoE Injector 는 무엇인가

스위치처럼 여러 포트를 가진 구조가 아니라, 전원선과 PoE 포트, LAN 포트로 단순한 구성이었다.

• LAN 포트: 스위치나 공유기 같은 상위 네트워크 장비와 연결되는 포트이다. 이 포트로는 데이터 신호가 들어온다.

• PoE 포트: 전원이 주입된 데이터 신호를 AP 쪽으로 보내는 포트이다. 이 포트를 통해 데이터와 전원을 함께 받는다.

PoE Injector 는 네트워크 장비 설치를 쉽게 하고 배선을 단순하게 만드는 전원 공급 보조 장치이다.

비콘 스캐너와 AP 를 하나의 하이박스 안에 하우징할 때에도 중요한 개념이었다. 전원 공급 방식을 어떻게 가져갈지에 따라 내부 배선 구조와 설치 난이도가 달라질 수 있기 때문이다.

Bridge Mode 는 무엇인가

Bridge Mode 네트워크 구간 두 개를 이어서 같은 네트워크 처럼 동작하게 만드는 방식이다. 라우터처럼 네트워크를 새로 나누는 것이 아니라, 두 구간을 같은 네트워크망으로 연결해준다.

AP 문서를 보다 보면 Bridge Mode 지원이라고 적혀 있는데, 이 말은 장비가 단순히 와이파이로 확장되는 것이 아니라, 무선 구간을 이용해서 두 네트워크 지점을 서로 연결하는 역할도 할 수 있다는 뜻이다.

예를 들어 아래 같은 구조를 생각할 수 있었다.

• 본관 스위치에 연결된 AP 하나

• 별관 쪽 AP 하나

• 둘이 무선으로 서로 연결

• 별관 쪽 장비들이 본관 네트워크와 이어짐

Bridge Mode 가 "커버리지를 넓히는 것" 자체보다 "네트워크 구간을 이어주는 것"에 초점을 뒀다.

즉, 이 개념을 활용하면 AP 장비로 관제 사무실의 메인서버와 관제 영역의 무선 네트워크 망을 연결할 수도 있다.

백홀(backhaul)은 무엇인가

back = 뒤로
haul = 끌다, 운반하다

뒤로 운반하다, 본선 쪽으로 다시 실어 나른다는 느낌이다.

• AP가 데이터를 받음

• 그 데이터를 상위 스위치나 메인 노드 쪽으로 다시 보냄

네트워크에서 백홀이라고 하면 AP 에서 받은 데이터를 메인 망 쪽으로 실어 나르는 연결이라고 이해하면 쉽다.

Mesh Networking 은 무엇이 다른가

Mesh 는 여러 무선 장비가 서로 연결되어 하나의 넓은 무선망을 구성하는 방식이다.

예를 들어 메인 노드 하나가 있고, 다른 노드들이 그 메인 노드 또는 주변 노드를 통해 연결되면, 사용자는 하나의 무선망처럼 이용할 수 있다.

이 구조는 넓은 공간이나 유선 배선이 어려운 장소에서 특히 유용할 것 같다. 그래서 비콘 기반 위치 관제처럼 설치 지점이 넓게 퍼질 수 있는 환경에서는 Mesh 개념이 활용된다.

결론

AP 는 무선 접속 지점을 만드는 장비이고, PoE Injector 는 그런 AP 를 설치하기 쉽게 만드는 전원 공급 장치이다.

Bridge Mode 는 두 네트워크 구간을 이어주는 방식이고, Mesh 는 여러 무선 노드가 서로 연결되어 넓은 무선망을 만드는 구조이다.

느낀 점

• AP 장비를 그냥 와이파이 장비 정도로만 생각했는데, 거리의 한계, IP 점유의 한계, 움직이는 환경에서의 네트워킹 등 물리적인 요소를 해결해주는 네트워크 장비로서 이해가 됐다.

• 이번처럼 비콘 스캐너와 AP 를 함께 하우징하는 작업에서는 장비 단품 이해보다 전체 구성 이해가 더 중요하다는 점도 같이 느꼈다.

참고 링크

• MAP5200-MESH 제품 페이지

• MAP5200-MESH 브로셔

• PoE 스위치와 PoE 인젝터의 차이점은 무엇입니까?

• Mesh Network란 무엇인가요?

• 브리지(Bridge) 모드: 네트워크 성능 향상의 핵심 요소