无线局域网（WLAN）

本文内容

1 基本服务集BSS和接入点AP

  IEEE802.11是无线局域网的通用标准，它是由IEEE所定义的无线网络通信标准，IEEE 802.11下属有很多小的标准（如IEEE802.11b、IEEE802.11g），均使用CSMA/CA多路访问控制协议。
  801.11体系结构的基本构件模型是基本服务集（Basic Service Set，BSS）。如下图所示

  一个BSS包含一个或多个无线站点和一个接入点（Access Point，AP）的中央基站。上图表示两个BSS中的AP，它们连接到一个互联网设备上（如交换机或者路由器），互连设备又连接到因特网中。

2 主机与AP关联方式

  在无线局域网中，任何一个无线站点在能够发送或者接受网络层数据之前，必须与一个AP进行关联。

  每个AP都会有一个单字或双字的服务器标识符（Service Set Identifer，SSID），802.11标准要求每个AP周期性地发送信标帧，每个信标帧包括该AP的SSID和MAC地址。无线站点会扫描信道，扫描的结果可能有多个，选择其中一个AP进行关联，可能会需要进行身份验证，验证成功后关联成功。

  无线站点与AP关联的方式分为：被动扫描和主动扫描。
  (1) 扫描信道和监听信标帧的过程称为被动扫描。

AP可能有多个，图中只画出一个。

(1) 自AP发送信标帧。
(2) 无线站点向选择的AP发哦送给你关联请求帧。
(3) 选择的AP向无线站点发送关联响应帧。

  (2) 主动扫描

(1) 无线站点广播探测请求帧。
(2) 自AP发送探测响应。
(3) 无线站点向选择的AP发送关联请求帧。
(4) 选择的AP向无线站点发哦送给你关联响应帧。

3 802.11的MAC帧头格式

  无线局域网的MAC帧格式主要介绍4个地址字段。

(1) 地址2（发送端）：传输该帧的站点的MAC地址。如果一个无线站点传输该帧，该站点的MAC地址被插入地址2字段中。如果是一个AP传输该帧，该AP的MAC地址也被插入到地址2字段中。该字段的值主要看帧被谁发送，谁发送就存谁的MAC地址。
(2) 地址1（接收端）：接收该帧的无线站点的MAC地址。如果一个无线站点传输该帧，地址1包含了该目的AP的MAC地址。如果是一个AP传输该帧，地址1包含的就是该目的站点的MAC地址。
(3) 地址3：当数据帧是从AP到无线站点，表示的源地址，即数据帧从何处来，当数据帧是从无线站点到AP，表示的是目的地址，即数据帧要到何处去。
(4) 地址4：用于自组网络，这里就不介绍了。

上图中的①表示从路由器R发送给H的通信，AP和R之间是以太网帧，AP接收到后将以太网帧转换为802.11帧发送给H，其中以R的MAC地址是太网帧的源地址。在802.11帧中地址3就是路由器R的MAC地址，表示数据帧是从来源与路由器。
②表示H通过AP向R通信，其中的地址3表示数据帧从数据链路层发送到传输层，R是数据帧要送达的路由器MAC地址，在AP接收到该802.11帧后，将数据帧封装成以太网帧，以太网帧中只有两个地址字段，一个源地址字段一个目的地址字段，其中源地址字段就是H的MAC地址，目的地址字段就是R的MAC地址。

  总之，地址3在BBD和有线局域网互联中起着重要的作用。

4 CSMA/CA协议

  前面已经说过，这里略。

5 无线局域网的分类

  分类：有固定基础设施无线局域网和无固定基础设施无线局域网的自组织网络
  (1) 有固定基础设施的无线局域网就是第一幅图表示的。
  (2) 无固定基础设施无线局域网的自组织网络

  IEEE 802.11站点也能将他们自己组合在一起形成一个自组织网络，即一个无中心控制和与外部世界无连接的网络。这里，该网络是由彼此已经发现相互接近且有通信需求的移动设备动态形成，并且它们所处环境中没有预先存在的网络基础设施。

6 小结

  本文完