(一)802.11无线网络权威指南学习笔记

时间:2024-03-20 07:38:26

1,IEEE 802.11是一个协议簇,主要包含以下规范(技术族谱):

1)物理层规范:802.11b,802.11a,802.11g;

2)增强型MAC层规范:802.11i,802.11r,802.11h等;

3)高层协议规范:802.11f,802.11n,802.11p,802.11s等。

2,802.11和OSI模型的关系

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IEEE802规范将重心放在OSI模型的最下面两层

3,网络类型

WLAN有以下三种网络拓扑结构:

1)独立基本服务集(Independent BSS, IBSS)网络(也叫ad-hoc网络);

2)基础架构型基本服务集(Infrastructure Basic Service Set, BSS)网络;

3)扩展服务集(Extent Service Set, ESS)网络。

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以上为WLAN的三种拓扑架构

 

 

4.网络服务

STA服务:

1),身份认证(Authentication),建立关联之前用来进行身份验证、

2),解除身份认证(Deauthentication),副作用是终止当前关联

3),加密(Privacy)、用来防止窃听

4),MSDU传递(MSDU delivery),用来传送数据至接收端

5),传输功率控制和动态频率选择

DS(分布式系统,AP)服务:

1),分布式,一旦接入点收到数据,就是使用分布式服务将帧送至目的地,

2),整合,整合由分布式系统提供服务,它让分布式系统得以连接至非802.11网络

3),关联(Association)、用来建立AP(作为网关使用)和移动特定工作站之间的关联,

4),解除关联(Deassociation)、

5),重新关联(Ressociation)。用来变更AP(作为网关使用)和移动特定工作站之间的关联,

关联( association ----》移动式工作站向接入点登记,分布式系统可根据登记信息判断哪个移动式工作站使用哪个接入点

                                    ----》只有关联后才进行身份认证(authentication ),在完成身份验证前,接入点会丢弃来自工作站的    所有数据

认证(authentication )---》认证是STA在扫描到合适的AP后 ,只有通过认证sta才能通过AP使用WLAN

重新关联----》当移动式工作站在同一个扩展服务区的基本服务区之间移动时,它必须随时评估信号的强度,并且在必要时切换所关联的接入点

当 STA 完成认证之后只需要发送 ReAssociation Request 帧 , 然后等待 ReAssociationResponse 帧完成关联也就完成了整个切换的过程。

 

5.数据链路层的两个子层

逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control) 子层

媒体接入控制 MAC (Medium Access Control) 子层

与接入到传输媒体有关的内容都放在 MAC 子层 , 而 LLC 子层则与传输媒体无关 , 不管采用何种协议的局域网对 LLC 子层来说都是透明的

6.网卡及其功能

数据的封装与解封:发送时,将上一层交下来的数据加上首部和尾部后成为以太网的帧,

                                接受时,将以太网的帧剥去首部和尾部,然后送交上一层

§ 链路管理 主要是 CSMA/CD 协议的实现

§ 编码与译码 即曼彻斯特编码与译码

网卡从网络上每收到一个 MAC 帧就首先用硬件检查 MAC 帧中的 MAC 地址如果是发往本站的帧则收下,然后再进行其他的处理,否则就将此帧丢弃,不再进行其他的处理

 

6.802.11帧的主要类型:数据帧、管理帧、控制帧

数据帧:

Protocol:代表MAC协议版本

Address1 :帧接收端

Address2 :发送端的地址

Address3 :供接入点与分布式系统过滤之用

Duration 媒介使用权 ,RTS 传送段计算 RTS 帧结束后还需要多长时间用于帧交换。

地址信息

功能

ToDS

FromDS

Address 1 ( 接收端)

Address 2 ( 发送端)

Address 3

Address 4

IBSS

0

0

DA

SA

BSSID

未使用

To AP ( 基础结构型)

1

0

BSSID

SA

DA

未使用

From AP ( 基础结构型)

0

1

DA

BSSID

SA

未使用

WDS ( 桥接器)

1

1

RA

TA

DA

SA

转载

802.11 学习笔记

2011-02-01 17:19:00 magod 阅读数 32554 文章标签: authentication 工作 网络 linux内核 service algorithm 更多

分类专栏: WIFI

一、网络服务

802 . 11 总共提供 9 种服务:

分布式 distribution

接入点收到帧 , 就会使用分布式服务将真传送至目的地。

 

整合 ( integration )

该服务由分布式系统提供,它让分布式系统得以链接至非 IEEE802.11 网络

 

关联( association

移动式工作站向接入点登记,分布式系统即可根据登记信息判断哪个移动式工作站该使用哪个接入点。只有关联之后才能进行身份验证。在身份验证完成之前,接入点会丢弃来自工作站的所有数据。

 

重新关联( association )

当移动式工作站在同一个扩展服务区域里的基本服务区域之间移动时,它必须随时评估信号的强度并在必要时切换所关联的接入点。重新关联是由移动式工作站所开启,当信号强度现实最好切换关联对象时便会重新关联。

 

取消关联 ( disassociation )

结束现有关联。

 

身份验证 authentication

认证是 STA 在扫描到合适的 AP 之后 , 只有通过认证该 STA 才能通过 AP 使用 WLAN 。

现有的认证方式有: (1)open ,即不需要认证,只要交互一个 null 帧 (2)shared key ,需要一个 4 次握手的过程 (3)802.11i ,需要到认证服务器认证

当 STA 完成认证之后只需要发送 ReAssociation Request 帧 , 然后等待 ReAssociationResponse 帧完成关联也就完成了整个切换的过程。

 

 

解除身份验证

 

机密性

Wep 等一些加密机制

 

MSDU 传递 ( MAC Service Data Unit )

负责将数据传送给实际的接收端。

传输功率控制 ( Transmit Power Control 简称 TPC )

欧洲标准要求操作与 5G Hz 频带的工作站必须能够控制颠簸的传输功率,避免干扰其他同样使用 5G Hz 频带的用户。

 

动态频率选择 ( Dynamic Frequency Selection 简称 DFS )

无线局域网必须能够检测到雷达系统并选择未被雷达系统所使用的频率。

 

二 . 网络类型

 

基本服务集 basic service set , 简称 BBS 由一组相互通信的工作站构成。

 

BSS 分为两种 :

独立型网络 i ndependent BSS : 通常由少数几个工作站为了特定目的而组成的暂时性网络。

 

基础结构型网络 Infrastructure networks : 有接入点。接入点负责基础结构型网络的所有通信。

 

 

 

扩展服务区域 extended service set ( ESS )

将几个 BSS 串联称为 extended service set 。所有位于同一个 ESS 的接入点使用相同的服务组标示符 ( service identifier , 简称 SSID )

 

三. MAC

数据链路层的两个子层

逻辑链路控制 LLC (Logical Link Control) 子层

媒体接入控制 MAC (Medium Access Control) 子层

§    与接入到传输媒体有关的内容都放在 MAC 子层 LLC 子层则与传输媒体无关 不管采用何种协议的局域网对 LLC 子层来说都是透明的

 

 

 

 

网卡及其功能

§

§ 数据的封装与解封 发送时将上一层交下来的数据加上首部和尾部, 成为以太网的帧。接收时将以太网的帧剥去首部和尾部,   然后送交上一层

§ 链路管理 主要是 CSMA/CD 协议的实现

§ 编码与译码 即曼彻斯特编码与译码

§ 网卡从网络上每收到一个 MAC 帧就首先用硬件检查 MAC 帧中的 MAC 地址如果是发往本站的帧则收下,然后再进行其他的处理

  否则就将此帧丢弃,不再进行其他的处理

 

 

802.11 帧主要有三种类型 数据帧、控制帧、管理帧

 

数据帧

帧格式:

 

Protocol :代表MAC 协议版本

Type 与Subtype :制定使用帧类型( 控制帧、数据帧、管理帧)

Address1 :帧接收端

Address2 :发送端的地址

Address3 :供接入点与分布式系统过滤之用

Duration 媒介使用权 ,RTS 传送段计算 RTS 帧结束后还需要多长时间用于帧交换。 

地址信息

功能

ToDS

FromDS

Address 1 ( 接收端)

Address 2 ( 发送端)

Address 3

Address 4

IBSS

0

0

DA

SA

BSSID

未使用

To AP ( 基础结构型)

1

0

BSSID

SA

DA

未使用

From AP ( 基础结构型)

0

1

DA

BSSID

SA

未使用

WDS ( 桥接器)

1

1

RA

TA

DA

SA

帧送至服务器

对应第二行

Address1 : RA/BSSID              Address2 :  SA/TA             Address3 :  DA

帧来自分布式系统

对应第三行

Address1 : RA/DA              Address2 : TA/BSSID               Address3 : SA

 

控制帧:通过与数据帧搭配使用,负责区域的清空,信道的取得、载波监听的维护,并于收到数据时予以肯定确认,借此提高工作站之间数据传送的可靠性。

因为无线收发器通常只有半双工工作模式 即无法同时首发数据 为防止冲突 802.11 允许工作站使用 request to send(RTS) clear to send CTS 信号来清空传送区域。

节点1有个帧待传,首先发送RTS帧,预约无线链路的使用权、要求接收到这一帧的其他工作站保持沉默。

接收到RTS帧,接收端会以CTS帧应答,RTS会令附近的工作站保持沉默。

RTS/CTS完成交换后,可发送frame

------》简单理解就是一个帧待传,让其他工作站保持沉默,我不接收讯息,不要发东西给我/

 

管理帧

负责监督,用来加入或者退出无线网络及处理接入点之间关联转移的事宜

为了限制广播或组播管理帧所造成的副作用,收到管理帧后,必须加以查验。只有广播或者组播帧来自工作站当前所关联的BSSID时,它们才会被送至MAC管理层。唯一例外是beacon帧。

管理帧的类型:

Beacon(信标帧):主要用来声明某个网络的存在,定期传送信标可以让station知道网路的存在,从而调整加入网络所需要的参数

Probe Request (探查请求)

移动工作站