오늘 저녁, 전부 무선으로 붙어 있는 홈랩 클러스터의 장비 4대에서 수신 신호 세기(RSSI)를 쟀다. 결과는 이렇다 — 솔로몬 -31 dBm, 루이스 -39 dBm, 르무엘 -45 dBm, 스피릿 -61 dBm (본인 실측, 2026-09-20). 네 값이 다 음수라 언뜻 비슷해 보이지만, dBm 은 로그 스케일이다. 10 dB 차이가 전력 10배이므로, -31 과 -61 사이에는 수신 전력 1,000배의 간격이 있다. 이 글은 이 4점을 축으로, “지금 잘 되는데?”가 무선에서 왜 위험한 문장인지 — 즉 변동성을 뺀 신호 평가가 왜 반쪽인지 — 를 정리하고, 유선 전환 없이 무선 전제 그대로 할 수 있는 최적화를 적는다.

기준선: -67 dBm 은 어디서 온 숫자인가

Wi-Fi 설계에서 가장 널리 쓰이는 기준은 Cisco 공식 설계 가이드의 권고다: 모든 데이터 레이트에서 RSSI -67 dBm 을 목표로 하고, 클라이언트가 붙은 레이트 기준 SNR 25 dB 를 확보하라. 음성처럼 지연·손실에 민감한 트래픽은 데이터보다 15 dB 더 높은 여유를 요구한다.1

이 기준으로 오늘 4점을 읽으면:

장비 RSSI (본인 실측) -67 dBm 대비 여유
솔로몬 -31 dBm 36 dB
루이스 -39 dBm 28 dB
르무엘 -45 dBm 22 dB
스피릿 -61 dBm 6 dB

네 대 모두 기준선 위다. 여기서 끝내면 “전부 정상”이라는 결론이 나온다. 그런데 그 결론이 틀리는 지점이 두 개 있다.

첫째, 속도를 정하는 건 RSSI 가 아니라 SNR 이다

RSSI 는 신호의 세기만 본다. 실제 전송 레이트(변조 등급)를 정하는 건 신호 대 잡음비(SNR) 다 — 신호가 세도 같은 채널에 간섭원이 많으면 잡음 바닥이 올라와 SNR 이 깎인다. Cisco 자료(벤더 자료)의 레이트별 요구 SNR 표를 보면 802.11a/g 의 6 Mbps 는 SNR 2 dB 로도 붙지만 54 Mbps 는 19 dB 를 요구한다.2 레이트가 올라갈수록 요구 SNR 이 가파르게 오르는 구조라서, 간섭이 늘면 RSSI 는 그대로인데 속도만 조용히 떨어진다. “신호는 좋은데 느리다”는 증상의 정체가 대개 이것이다. 그래서 최적화의 첫 계측은 RSSI 단독이 아니라 RSSI 와 잡음 바닥(또는 SNR)의 쌍이어야 한다.

둘째, 무선 신호는 점이 아니라 분포다 — 변동성의 크기

오늘 잰 4점은 그 순간의 스냅샷이다. 무선 링크의 실제 신호는 시간축에서 출렁이는 분포이고, 그 출렁임의 주범 하나가 사람 몸이다.

동료심사 연구(2.4 GHz 대역 실측+시뮬레이션)에 따르면, 송수신 경로에 사람이 들어오면 경로 손실이 10~20 dB 까지 증가한다 — 수신기 가까이에 사람이 있을 때 가장 심하고, 실내 실측에서 사람 1명이 경로에 서는 것만으로 중앙값 경로 손실이 약 10 dB 늘었다.3 다중경로 반사 때문에 수신기를 1 m 만 움직여도 손실이 십수 dB 널뛰는 것도 같은 실측에 기록돼 있다.

이 변동 폭을 오늘 4점에 적용하면 평가가 달라진다:

  • 솔로몬(-31)·루이스(-39)·르무엘(-45): 사람 한 명이 경로를 막아 10~20 dB 를 잃어도 -51~-65 dBm — 여전히 기준선 위다. 페이드 마진이 변동성을 흡수한다.
  • 스피릿(-61): 같은 이벤트에 -71~-81 dBm 까지 떨어진다. 기준선 아래로 뚫리는 정도가 아니라, 링크가 실질적으로 무너지는 영역이다.

그 영역이 어떤 모습인지는 이 클러스터에서 직접 본 적이 있다. 지난번 장애 때 한 노드가 -74 dBm / 1 Mbit 링크로 떨어졌고, 그 상태에서 RTT 가 18초까지 치솟아 k3s 하트비트·타임아웃이 전멸했다(본인 실측). 즉 -61 dBm 은 “지금은 되는데, 사람 한 명 분량의 페이드 마진이 없는” 상태다. 무선에서 평시 스냅샷이 기준선 위라는 것과 링크가 안정적이라는 것은 다른 명제다 — 평가는 평균이 아니라 최저점(worst-case fade)으로 해야 한다.

무선 전제 그대로 하는 최적화 다섯 가지

이 클러스터는 설치 환경상 전부 무선으로 운용한다. 그 전제 안에서 오늘 4점이 가리키는 최적화는 다음과 같다.

① 페이드 마진 기준으로 배치를 잡는다. 목표를 “-67 위”가 아니라 “-67 위 + 변동 폭(10~20 dB) 흡수”로 둔다. 위 표 기준으로 여유 22 dB 이상인 세 대는 통과, 6 dB 인 스피릿만이 배치(장비·AP 위치, 사람 동선 회피, 장애물 제거) 개선 대상이다. 넷을 다 손대는 게 아니라 최약 링크 하나에 집중하는 게 이 계측의 효용이다.

② 주파수 선택은 거리와 맞바꾼다. 자유 공간 경로 손실은 주파수 제곱에 비례해 커진다 — Friis 의 전송 공식이 말하는 그대로, 같은 거리면 5 GHz 가 2.4 GHz 보다 더 많이 깎인다.4 가까운 장비는 5 GHz 로 올려 간섭이 덜한 채널과 넓은 대역폭을 취하고, 먼 장비를 5 GHz 로 옮기는 건 RSSI 를 실측해 보고 결정한다. 이 클러스터에서도 먼 노드의 5 GHz 전환은 답이 아니었다(본인 실측).

③ 절전이 신호 문제로 위장하는 걸 끊는다. 무선 어댑터 전원 관리가 켜져 있으면 유휴 후 첫 트래픽에서 지연·유실이 생기고, 증상만 보면 신호 열화와 구분이 안 된다. 이 클러스터에서는 NetworkManager 오버라이드로 어댑터 절전을 영구 해제한 뒤에야 재발이 멎었다(본인 사례). USB 어댑터라면 핫플러그·드라이버 행까지 겹치므로 절전 해제가 먼저다.

④ 변동성 자체를 지표로 만든다. 스냅샷 4점이 아니라 주기 로깅으로 RSSI·잡음·재전송률의 시계열을 쌓고, 대시보드에는 평균이 아니라 최저점과 분산을 올린다. 오늘처럼 손으로 재는 건 시작일 뿐이고, “언제 얼마나 출렁이는가”가 보여야 사람 동선·간섭원과의 상관을 잡을 수 있다.

⑤ 시스템 계층에 완충을 둔다. 무선 변동성은 0 으로 만들 수 없으므로, 위 계층이 순단을 버티게 한다 — 분산 시스템의 하트비트·타임아웃을 무선 순단 폭(수 초)을 견디는 값으로 잡고, 인터페이스 플랩 후 오버레이 네트워크가 조용히 죽는 유형의 고장(이 클러스터에선 flannel 인터페이스 캐시 문제였다)은 자동 복구 장치로 감싼다(본인 구성). 신호 최적화와 시스템 완충은 대체재가 아니라 겹층이다.

정리

-31 과 -61 은 같은 “연결됨”이 아니다. 그 사이에 전력 1,000배가 있고, 변동성 10~20 dB 를 얹으면 한쪽은 흔들려도 버티는 링크, 한쪽은 사람 한 명에 무너지는 링크가 된다. 무선 최적화는 스냅샷을 기준선과 비교하는 데서 시작하지만, 결론은 항상 분포로 내려야 한다 — 평균이 아니라 최저점을 설계하라. 그리고 남는 변동성은 시스템 계층의 타임아웃과 자동 복구가 받아낸다.

한 가지 한계도 적어 둔다: RSSI 는 칩셋·드라이버마다 보정이 달라 장비 간 절대 비교에는 오차가 있다. 위 4점도 서로 다른 장비의 자기 보고 값이므로, 순위와 대략의 간격으로 읽는 게 맞고 1 dB 단위의 정밀 비교로 읽을 값은 아니다.

References

RSSI 4점(-31/-39/-45/-61 dBm), -74 dBm/1 Mbit 에서의 RTT 18초와 k3s 타임아웃, 절전 해제·자동 복구 구성은 본인 클러스터에서의 실측·운영 관찰이다.

  1. Cisco 공식 문서, “Cisco Wireless Mesh Access Points, Design and Deployment Guide, Release 8.7” — “RSSI of -67 dBm for all data rates should be the goal”, “SNR should be 25 dB”, 음성은 데이터보다 15 dB 높은 RSSI·SNR 요구. https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/wireless/controller/technotes/8-7/b_mesh_87/b_mesh_87_chapter_0101.html ↩

  2. Cisco 자료(벤더 자료), “High Density & High Availability in Wireless Deployment” — 레이트별 요구 SNR 표(6 Mbps=2 dB … 54 Mbps=19 dB). https://www.cisco.com/c/dam/global/vi_vn/assets/ciscoconnect/pdf/high_density_and_high_availability_in_wireless_deployment.pdf ↩

  3. Sensors (MDPI) 게재 동료심사 논문 “Analysis of Human Body Shadowing Effect on Wireless Sensor Networks Operating in the 2.4 GHz Band” — 인체 근접 시 경로 손실 10~20 dB 증가, 실내 실측에서 사람 1명에 중앙값 약 10 dB 증가. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6211019/ ↩

  4. H. T. Friis, “A Note on a Simple Transmission Formula”, Proceedings of the IRE, vol. 34, no. 5, 1946 — 자유 공간 전송 공식(경로 손실의 주파수 의존). https://ieeexplore.ieee.org/document/1697062 ↩