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802.11無線網路—802.11無線網路權威指南讀書筆記

摘自802.11無線網路權威指南

station:工作站,配備無線網絡卡的移動裝置

  BSS:Basic Service Set 工作站在邏輯上被劃歸為基本服務集

    IBSS:independent BSS  如果沒有接入點參與其中,該網路即是較為鬆散,由工作站彼此自洽(ad-hoc confederation)的獨立                   基本服務集

     ESS:Extend Service Set  接入點允許個別的BSS彼此串聯為邏輯上相連的組,這種結構成為擴充套件服務集。為了讓ESS裡的工作站能夠相互通訊,無線媒介必須能夠在第二層(鏈路層)進行連線。ESS所屬的接入點會相互合作,讓外界能夠使用單一MAC地址與ESS裡的其他工作站通訊。

access point:接入點,位於工作站與分散式系統之間的橋接器

多組BBS所構成的環境:虛擬AP->在相同的AP上開闢兩個擴充套件服務集。目前的802.11晶片組已經可以使用相同的物理層來建立多組網路。在此AP當中,各SSID被分貝關聯至不同的VLAN。

distribution system:分散式系統,即有線骨幹網路

WDS:Wireless Distribution System 無線分散式系統 也稱為無線橋接器

SSID:service set identifier  服務組識別符號

EAP:Extensible Authentication Protocol   可擴充套件身份驗證協議

WPA:Wi-Fi Protected Access Wi-Fi保護訪問

WEP:Wired Equivalent Privacy 有線等效加密

WPS:Wi-Fi Protected Setup Wi-Fi安全防護設定     一鍵加密鍵

RSNA:robust security network associations 強健安全網路關聯

PCF:point coordination function 點協調功能

PLCP:Physical Layer Convergence Procedure 物理層匯聚過程

PMD:Physical Medium Dependent 物理媒體相關

單播幀

兩個工作站之間的傳送可靠性建立在簡單的肯定確認上。此幀會利用NAV為其本身、其確認及發生於其間的SIFS預定媒介使用權。設定較長的NAV是為了替整個交換過程鎖定虛擬載波,以保證接收端可以傳送確認。因為此交換過程是以ACK結束,所以沒有必要再鎖定虛擬載波,因此該ACK中的NAV會被設定為0。

positive acknowledgment:肯定確認

網路服務:802.11總共可以提供9種服務,其中3種用來傳送資料,其餘6種均屬管理操作,目的是讓網路能夠追蹤移動節點及傳遞幀。詳細的介紹見47頁。

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

802.11定義了兩組截然不同的原子交換過程:DCF,用於基於競爭的服務(contention-based service);PCF,用於無競爭的服務(contention-free service)。

長度固定的管理幀元件

Authentication Algorithm Number(身份驗證演算法編號)欄位

Authentication Transaction Sequence Number(身份驗證處理序列號)欄位

Beacon interval欄位

Capability Information欄位

Current AP Address欄位

Listen interval欄位

Association ID欄位

Timestamp欄位

Reason Code欄位

Status Code欄位

管理幀的資訊元素:資訊元素(information element)是管理幀的可變長元件。

只要是802網路,就必然會同時具備MAC和PHY兩種元件。MAC是一組用以決定如何訪問媒介與傳送資料的規則,至於傳送與接收的細節則交由PHY負責。802.11將PHY進一步劃分為兩個元件:一個是物理層匯聚過程(Physical Layer Convergence Procesure),負責將MAC幀對映到傳輸媒介;另一個是物理媒體相關(Physical Medium Dependent),負責傳送這些幀。PLCP橫跨MAC與物理層。物理層還包含空閒通道評估(clear channel assessment,簡稱CCA)功能,用來指示MAC是否檢測到訊號。

擴頻的運作原理是利用數學函式將訊號功率分散至較大的頻率範圍,只要在接收端進行反向操作,就可以將這些訊號重組為窄帶訊號。更重要的是,所有窄帶噪聲都會被過濾掉,因此訊號可以清楚地重現。802.11所採用的無線電物理層使用了三種不同的擴頻技術:跳頻(Frequency hopping)、直接序列(Direct sequence)、正交頻分複用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)。

所謂跳頻,是以一種預定的偽隨機模式快速變換傳輸頻率。將可用頻率劃分為幾個頻隙(frequency slot);同樣,時間軸也被劃分為一系列時隙(time slot)。這些隙(slot)的使用方式由跳頻模式來控制。每個頻率只使用一小段時間,稱為駐留時間(dwell time)。如果兩個跳頻系統需要共享相同頻帶,可以指定不同的跳頻順序,如此便不會互相干擾。

802.11將ISM微波頻帶劃分為一系列1-MHz的通道。幾乎99%的微波能量都被限制在通道中。802.11所使用的調製方式會將資料位編碼成通道中央所傳送頻率的偏移量。通道是以中心頻率來定義的,通道0的中心頻率為2.400GHz。之後每個通道會依次加上1-MHz:通道1的中心頻率為2.401,通道2的中心頻率為2.402,一直到中心頻率為2.495GHz的第95通道。802.11 FH系統所使用的駐留時間為390個單位時間,相當於0.4秒。當802.11 FH PHY在通道間進行切換時,整個跳頻過程不能超過224微妙。

每張無線網路介面卡均會被賦予一個48位的MAC地址,看起來與Ethernet網路介面卡沒有兩樣,事實上,指派給802.11網絡卡的MAC地址來自同一個地址池(address pool),因此就算與有線Ethernet工作站部署在同一網路,也必然具備獨一無二的地址。802.11使用衝突避免(CSMA/CA)機制,而非使用Ethernet的衝突檢測(CSMA/CD)機制。