無線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
無線局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)略有不同，具體表現(xiàn)為無線局域網(wǎng)添加了邏輯鏈路控制（LLC）子層用于指定數(shù)據(jù)類型。
具體的表示數(shù)據(jù)類型的方式是添加 2 字節(jié)的以太網(wǎng)類型字段，該字段的前綴為固定的 AAAA03000000
造成該不同的原因是以太網(wǎng)和無線局域網(wǎng)采用了不同的標(biāo)準定義的 MAC 幀類型
無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)方式
無線局域網(wǎng)的最小構(gòu)成單位是基本服務(wù)集
- 基本服務(wù)集中只包含工作站的稱為<b>獨立基本服務(wù)集（IBSS）</b>
<b>特點：</b>
最大傳輸距離 100~300 米
是一個沖突域，終端數(shù)量受限制
由一個終端創(chuàng)建，其他終端加入
<b>MAC 幀傳輸過程：</b>
源終端向目的終端發(fā)送數(shù)據(jù)
目的終端正確接收到數(shù)據(jù)后回復(fù)應(yīng)答幀
- 基本服務(wù)集中包含工作站和接入點（AP）的稱為<b>基本服務(wù)集（BSS）</b>
<b>特點：</b>
存在稱為 AP 的設(shè)備
終端通過 AP 互連
BSS 通過 AP 可以和其他網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互連
<b> MAC 幀傳輸過程：</b>
如果源終端和目的終端在同一個 BSS 里，終端之間的通信通過 AP 轉(zhuǎn)發(fā)，并在傳輸過程中逐段確認
基本服務(wù)集所覆蓋的地理范圍稱為<b>基本服務(wù)區(qū)（BSA）</b>
-
<b>AP-repeater 模式</b>
AP-repeater
<b>特點：</b>
多個 BSS 共享一個信道，任何兩個終端通信前必須爭用信道<b>MAC 幀傳輸過程：</b>
- <b>擴展服務(wù)集（ESS）</b>
<b>特點：</b>
無線局域網(wǎng)相當(dāng)于一個網(wǎng)段
AP 實現(xiàn) MAC 幀在以太網(wǎng)和無線局域網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)發(fā)
AP 實現(xiàn)以太網(wǎng) MAC 幀格式和無線局域網(wǎng) MAC 幀格式的相互轉(zhuǎn)換
<b>MAC 幀傳輸過程：</b>
- <b>分布式應(yīng)用系統(tǒng)（WDS）</b>
<b>無線網(wǎng)橋</b> 是類似于交換機的，同時擁有無線鏈路和有線鏈路的端口的設(shè)備
<b>特點：</b>
無線鏈路實現(xiàn)無線網(wǎng)橋之間的互連
無線鏈路等同于以太網(wǎng)網(wǎng)段
無線鏈路由無線網(wǎng)橋的 MAC 地址唯一標(biāo)識
<b>MAC 幀傳輸過程：</b>
無線局域網(wǎng)的 MAC 幀
<b>MAC 幀格式</b>
- 無線局域網(wǎng)的 MAC 幀分為控制、管理和數(shù)據(jù)三種類型
- 四個地址字段的含義由 “到 DS” 和 “從 DS” 確定
- “持續(xù)時間” 字段用于預(yù)留無線信道
- “順序控制” 字段用于避免接收端接收到重復(fù)的 MAC 幀
| 應(yīng)用方式 | 到 DS | 從 DS | 地址1 | 地址2 | 地址3 | 地址4 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IBSS | 0 | 0 | 目的終端 | 源終端 | BSSID | 無 |
| 終端 → AP | 1 | 0 | BSSID | 源終端 | 目的終端 | 無 |
| AP → 終端 | 0 | 1 | 目的終端 | BSSID | 源終端 | 無 |
| WDS | 1 | 1 | 接收端 | 發(fā)送端 | 目的終端 | 源終端 |
| AP → AP | 1 | 1 | 接收端 | 發(fā)送端 | 目的終端 | 源終端 |
注：
“到 DS” 位在 MAC 幀的接收端是 AP、網(wǎng)橋等設(shè)備時置為 1
“從 DS” 為在 MAC 幀的發(fā)送端是 AP、網(wǎng)橋等設(shè)備時置為 1
BSSID 是 Basic Service Set Identification 的縮寫，被稱為<b>基本服務(wù)集標(biāo)識符</b>，是 IBSS 在創(chuàng)建時生成的 48 位數(shù)，一般是是 AP 的 MAC 地址，用于唯一標(biāo)識該 IBSS
終端接入無線局域網(wǎng)的過程
對于 AP，需要配置：
- 用于和信道通信的信道，AP 可以自動選擇信道
- 標(biāo)示 AP 所在 BSS 的 SSID 密鑰
- 用于鑒別接入終端的密鑰 K
對于某個需要接入 BSS 的終端，需要配置：
- 選擇 SSID
- 如果需要的話，提供密鑰
- 信道通過同步過程確定
在同步過程中，終端需要完成的任務(wù)有：
- 搜索 AP 使用的信道
- 檢測 AP 和終端配置的 SSID 是否相同
- 檢測 AP 和終端支持的物理層標(biāo)準和傳輸速率是否存在交集
同步過程分為<b>被動同步過程</b>和<b>主動同步過程</b>
<b>被動同步過程</b>
- 每個 AP 周期性地按照固定時間間隔發(fā)送信標(biāo)幀
- 終端逐個信道偵聽信標(biāo)幀，13個信道逐一偵聽就可發(fā)現(xiàn)附近所有 AP
- 如果 AP 允許廣播 SSID，信標(biāo)幀攜帶 SSID，終端就會列出所有 SSID
<b>主動同步過程</b>
- 終端發(fā)送探測請求，如果 AP 接收到該探測請求，立即發(fā)送探測響應(yīng)
- 13個信道探測一遍，就可發(fā)現(xiàn)附近所有 AP
- 終端獲取 AP 的 MAC 地址、信道、物理層標(biāo)準及雙方均支持的數(shù)據(jù)傳輸速率
<b>AP 鑒別終端的過程</b>
<b>開放系統(tǒng)鑒別</b>：
- 終端向 AP 發(fā)送鑒別請求幀
- AP 不進行任何鑒別操作就向終端回送鑒別響應(yīng)
在開放系統(tǒng)鑒別中，所有終端都能得到 AP 確認
<b>共享密鑰鑒別</b>
- 終端向 AP 發(fā)送鑒別請求幀
- AP 響應(yīng)鑒別請求，向終端發(fā)送明文 P
- 終端使用密鑰 K 加密 P，得到密文 Y，發(fā)送給 AP
- AP 對密文進行解密，得到明文 Q，如果 P = Q，鑒別成功
<b>終端與 AP 建立關(guān)聯(lián)</b>
前提：完成同步過程和鑒別過程，AP 具有終端接入需要的資源如關(guān)聯(lián)表容量、允許建立關(guān)聯(lián)的終端數(shù)量等
建立關(guān)聯(lián)后，AP 將終端的 MAC 地址加入到 MAC 地址列表中，只有在 AP 的 MAC 地址列表中存在 MAC 地址的終端才能通過 AP 轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)
參考資料：
無線局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)
無線局域網(wǎng)組網(wǎng)方式
無線局域網(wǎng)的 MAC 幀
終端接入無線局域網(wǎng)的過程
