详述——802.11帧格式

1、802.11帧格式：最大长度2346个字节，基本结构如下图

帧头：控制和寻址 帧体：数据通信 FCS：帧的完整性校验
1）Frame Control：所有帧的开头均是长度两个元祖的Frame Control（帧控制）位。

Protocol：版本信息（目前只有一个00）。
Type：区分帧的分类（00=管理、01=控制、10=数据、11=保留）。
Sub Type：帧的类型位。
To DS/From DS：从分布是系统来还是去，决定了后面的地址位。
More Frag：更多的分段位，1表示数据段被分段。
Retry：重传位，若有重传就置位为1。
Pwr Mgmt：指示当前帧交换完成后发送端电源管理状态，1为power set模式，0为active。
More Data：管理数据帧后是否还有帧。
Protected Frame：帧体是否有加密，1为加密。
Order：帧和帧片段是否依次发送。
2）Duration/ID:用来记载网络分配矢量（NAV）的值。访问介质的时间限制是由NAV所指定。

NAV：网络配置向量（Net Allocation Vector， 简称 NAV），此向量记载其它工作站还需要多久的时间来传送frame，而使工作站根据这些信息能知道传输媒介现在是否忙碌。
3）Address：地址字段包含不同类型的MAC地址，地址的类型取决于发送帧的类型。

拥有四个地址位：
Address-1帧接收端的地址，并不是所有的接收端都是目的地址。
Address-2帧发送应答信息，并不是所有的发送端都是源地址。
Address-3基站和传输系统过滤所用取决于网络类型。
Address-4只有在wds网络中才会用到。
WDS(Wireless Distribution System)无线分布系统：是建构在FHSS或DSSS底下，可让基地台与基地台间得以沟通，比较不同的是有WDS的功能是可当无线网路的中继器，且可多台基地台对一台，目前有许多无线基台都有WDS。
原理：WDS把有线网路的资源，透过无线网路当中继架构来传送，借此可将网路资料传送到另外一个无线网路环境，或者是另外一个有线网路。因为透过无线网路形成虚拟的网路线，所以有人称为这是无线网路桥接功能。严格说起来，无线网路桥接功能通常是指的是一对一，但是WDS架构可以做到一对多，并且桥接的对象可以是无线网路卡或者是有线系统。所以WDS最少要有两台同功能的AP，最多数量则要看厂商设计的架构来决定。　最简单地说：就是WDS可以让无线AP之间通过无线进行桥接（中继），在这同时并不影响其无线AP覆盖的功能。
Seq-ctl：重组帧片段和丢弃重复帧。
4）帧主体（数据位）：负责在工作站间传送上层数据。

5)FCS：帧检验序列，FCS让工作得以检查所收到的帧的完整性。
5）帧主要的三种类型：

1、数据帧：会将上层协议的数据置于帧主体加以传递。会用到那些位，取决于该数据帧所属的类型。


2、控制帧-RTS（请求发送）
当AP向某个客户端发送数据的时候，AP会向客户端发送一个RTS报文，这样在AP覆盖范围内的所有设备在收到RTS后都会在指定的时间内不发生数据。RTS帧的格式如下图：

3、控制帧-CTS（允许发送）
目的客户端收到RTS后，发送一个CTS报文，这样在该客户端覆盖范围内所有的设备都会在指定的时间内不发送数据。

4、控制帧-ACK（应答）
每个发送的单播报文，接收者在成功接收到发送报文后，都要发送一个应答ACK进行确认。
5、控制帧-PS-Poll
当客户端从省电模式中苏醒，便会发送一个PS-Poll帧给AP，以取得任何暂存帧。PS-Poll帧的格式如下图：

6、管理帧：目的是通过帧的使用，为网络提供相对简单的服务。
802.11管理帧的基本结构如下：

WLAN媒体访问控制机制：
1、有线网络的CSMA/CD：冲突检测和避免的机制，目的是避免多个设备在同一个时刻抢占线路的情况。

2、CSMA/CA：载波侦听多路访问冲突避免，通过RTS、CTS帧将传输区域清空，发送端先发送RTS当收到CTS时再进行数据传输，其它设备收到CTS时需要等待。

1）隐藏节点问题：
无线网络的界限比较模糊，有时候并不是每个节点都可以跟其他节点直接通信，导致节点间发生冲突。隐藏节点指在接收者的通信范围内而发送者通信范围外的节点。

如图若PC1和PC2无法通信，则如果PC1和PC2同时发送数据则产生冲突。
解决之法—RTS/CTS：

通过RTS/CTS帧在发送数据之前先对信道进行预约。
3、暴露节点问题：指在发送者的通信范围内而在接收者通信范围之外的节点。

如图当PC1给AP1发送数据时，由于CSMA/CA机制，PC2误以为无法给AP2发送数据。
解决之法—RTS/CTS：通过RTS/CTS帧在发送数据帧之前确认信道不会发送冲突。

如图当PC1发送RTS给AP1后AP1会发送CTS而PC2不在AP1的发送范围内所以不会受任何影响。
4、帧间间隔IFS：


NAV：只要NAV的数值不为零，就代表媒介处于忙碌状态，此即虚拟载波监听功能。当NAV为零时，虚拟载波监听功能会显示媒介处于空闲状态。

无线用户接入过程：

扫面阶段：

认证阶段：802.11链路定义了两种认证机制，开放系统认证和共享秘钥认证。

关联阶段：终端关联过程实质是链路服务协商的过程。完成了802.11的链路认证后，WLAN客户端继续发起802.11链路服务协商，具体的协商通过Association报文或者Re-assiciation报文实现。

例子：