[Wireless] Roaming (로밍)

Roaming이란 무엇인가

로밍은 STA(Station, 클라이언트)가 여러 BSS(Basic Servicd Set) 사이를 이동하면서 기존 네트워크 연결을 유지한 채 다른 AP로 연결을 전환하는 과정입니다. 즉, 사용자가 이동하면서 현재 AP 신호가 약해지면 더 좋은 신호를 가진 AP로 자동으로 연결을 변경합니다.

로밍은 기본적으로 Client-driven 방식으로 동작하며, 클라이언트가 신호 세기(RSSI), SNR, Noise 등의 무선 환경을 기반으로 로밍 시점을 판단합니다.

 

 

로밍 동작 과정은 다음과 같습니다.

로밍 프로세스

기본적인 로밍은 다음과 같은 단계로 이루어집니다.

1) Scanning (탐색): 현재 AP 신호가 약해지면 클라이언트는 주변의 새 AP 후보를 찾습니다.

2) Authentication (인증): 클라이언트는 대상 AP와 802.11 인증 메시지를 교환합니다.

3) Reassociation (재연결): 클라이언트는 이전 AP와의 연결을 끊고 새 AP로 결합(Association) 요청을 보냅니다.

4) 4-way handshake (키 교환): 데이터 암호화를 위한 고유 키인 PTK(Pairwise Transient Key)를 생성하고 교환합니다.

 

802.11r (Fast BSS Transition, FT)

일반 로밍에서는 새로운 AP 연결 시 보안 인증이 다시 수행되어 지연이 발생합니다. 이를 개선하기 위한 표준이 802.11r입니다.

 

802.11r

802.11r은 최초 인증 시 생성된 PMK-R0(Pairwise Master Key)라는 최상위 키를 기반으로 주변 AP들에 전달될 PMK-R1 키들을 미리 생성합니다. 따라서 로밍 시 전체 802.1X 인증을 다시 수행하지 않고 빠르게 연결됩니다.

 

일반적인 로밍에서는 새로운 AP로 이동할 때마다 802.1X 인증과 RADIUS 서버 통신이 다시 수행되지만, 802.11r에서는 RADIUS 서버까지 가지 않고도 컨트롤러나 AP 수준에서 이미 계산된 키(PMK-R1)를 가지고 있으므로 802.1X 인증 과정을 다시 수행하지 않습니다. 이를 통해 로밍 지연 시간을 크게 줄일 수 있으며 실시간 서비스(VoIP, 화상회의 등)에서도 안정적인 통신을 유지할 수 있습니다.

 

끝.