802.11无线网络—802.11无线网络权威指南读书笔记

摘自802.11无线网络权威指南

station:工作站,配备无线网卡的移动设备

  BSS:Basic Service Set 工作站在逻辑上被划归为基本服务集

    IBSS:independent BSS  如果没有接入点参与其中,该网络即是较为松散,由工作站彼此自洽(ad-hoc confederation)的独立                   基本服务集

     ESS:Extend Service Set  接入点允许个别的BSS彼此串联为逻辑上相连的组,这种结构成为扩展服务集。为了让ESS里的工作站能够相互通信,无线媒介必须能够在第二层(链路层)进行连接。ESS所属的接入点会相互合作,让外界能够使用单一MAC地址与ESS里的其他工作站通信。

access point:接入点,位于工作站与分布式系统之间的桥接器

多组BBS所构成的环境:虚拟AP->在相同的AP上开辟两个扩展服务集。目前的802.11芯片组已经可以使用相同的物理层来创建多组网络。在此AP当中,各SSID被分贝关联至不同的VLAN。

distribution system:分布式系统,即有线骨干网络

WDS:Wireless Distribution System 无线分布式系统 也称为无线桥接器

SSID:service set identifier  服务组标识符

EAP:Extensible Authentication Protocol   可扩展身份验证协议

WPA:Wi-Fi Protected Access Wi-Fi保护访问

WEP:Wired Equivalent Privacy 有线等效加密

WPS:Wi-Fi Protected Setup Wi-Fi安全防护设定     一键加密键

RSNA:robust security network associations 强健安全网络关联

PCF:point coordination function 点协调功能

PLCP:Physical Layer Convergence Procedure 物理层汇聚过程

PMD:Physical Medium Dependent 物理媒体相关

单播帧

两个工作站之间的传送可靠性建立在简单的肯定确认上。此帧会利用NAV为其本身、其确认及发生于其间的SIFS预定媒介使用权。设定较长的NAV是为了替整个交换过程锁定虚拟载波,以保证接收端可以传送确认。因为此交换过程是以ACK结束,所以没有必要再锁定虚拟载波,因此该ACK中的NAV会被设定为0。

positive acknowledgment:肯定确认

网络服务:802.11总共可以提供9种服务,其中3种用来传送数据,其余6种均属管理操作,目的是让网络能够追踪移动节点及传递帧。详细的介绍见47页。

MSDU:MAC Service Data Unit    TPC:Transmit Power Control  DFS:Dynamic Frequency Selection

802.11定义了两组截然不同的原子交换过程:DCF,用于基于竞争的服务(contention-based service);PCF,用于无竞争的服务(contention-free service)。

长度固定的管理帧组件

Authentication Algorithm Number(身份验证算法编号)字段

Authentication Transaction Sequence Number(身份验证处理序列号)字段

Beacon interval字段

Capability Information字段

Current AP Address字段

Listen interval字段

Association ID字段

Timestamp字段

Reason Code字段

Status Code字段

管理帧的信息元素:信息元素(information element)是管理帧的可变长组件。

只要是802网络,就必然会同时具备MAC和PHY两种组件。MAC是一组用以决定如何访问媒介与传送数据的规则,至于传送与接收的细节则交由PHY负责。802.11将PHY进一步划分为两个组件:一个是物理层汇聚过程(Physical Layer Convergence Procesure),负责将MAC帧映射到传输媒介;另一个是物理媒体相关(Physical Medium Dependent),负责传送这些帧。PLCP横跨MAC与物理层。物理层还包含空闲信道评估(clear channel assessment,简称CCA)功能,用来指示MAC是否检测到信号。

扩频的运作原理是利用数学函数将信号功率分散至较大的频率范围,只要在接收端进行反向操作,就可以将这些信号重组为窄带信号。更重要的是,所有窄带噪声都会被过滤掉,因此信号可以清楚地重现。802.11所采用的无线电物理层使用了三种不同的扩频技术:跳频(Frequency hopping)、直接序列(Direct sequence)、正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)。

所谓跳频,是以一种预定的伪随机模式快速变换传输频率。将可用频率划分为几个频隙(frequency slot);同样,时间轴也被划分为一系列时隙(time slot)。这些隙(slot)的使用方式由跳频模式来控制。每个频率只使用一小段时间,称为驻留时间(dwell time)。如果两个跳频系统需要共享相同频带,可以指定不同的跳频顺序,如此便不会互相干扰。

802.11将ISM微波频带划分为一系列1-MHz的信道。几乎99%的微波能量都被限制在信道中。802.11所使用的调制方式会将数据位编码成信道中央所传送频率的偏移量。信道是以中心频率来定义的,信道0的中心频率为2.400GHz。之后每个信道会依次加上1-MHz:信道1的中心频率为2.401,信道2的中心频率为2.402,一直到中心频率为2.495GHz的第95信道。802.11 FH系统所使用的驻留时间为390个单位时间,相当于0.4秒。当802.11 FH PHY在信道间进行切换时,整个跳频过程不能超过224微妙。

每张无线网络接口卡均会被赋予一个48位的MAC地址,看起来与Ethernet网络接口卡没有两样,事实上,指派给802.11网卡的MAC地址来自同一个地址池(address pool),因此就算与有线Ethernet工作站部署在同一网络,也必然具备独一无二的地址。802.11使用冲突避免(CSMA/CA)机制,而非使用Ethernet的冲突检测(CSMA/CD)机制。

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