802.11协议帧之数据帧格式解析

写在前面：802.11是国际电工电子工程学会（IEEE）为无线局域网络制定的标准。所有802.11的帧分为三类：管理帧、控制帧、数据帧，本篇主要对数据帧协议讲解。欢迎讨论，QQ：993650814

 

正文：

一、通用帧格式介绍

1、802.11通用帧格式

  由上图可以看出，802.11帧总共有如下几个字段：Frame Control、Duration ID、Address1、Address2、Address3、Seqctl、Address4、Frame Body、FCS。下面开始对每个字段进行解析。

2、帧控制结构（Frame Control）

  (1)、Protocol version：  协议版本，通常为0

  (2)、Type与Sub Type：类型与次类型，用来制定所使用的帧类型，就是上文提到的控制帧、管理帧、数据帧。

          Type：//00 管理帧 01控制帧 10数据帧 11保留

  (3)、ToDS 与 FromDS：

  (4)、More Fragment：用于说明长帧被分段的情况，如果还有其他帧，该位被置1

   (5)、Retry：重传帧位，重传的帧会将此位置1

   (6)、Power Management：802.11网卡为了提高电池的使用时间，通常可以关闭网卡以节省电力。此位用来指定传送端在完成目前的基本帧交换之后是否进入省电模式，1代表工作站即将进入省电模式，而0则代表工作站一直保持清醒状态。基站发出去的帧该位必为0

    (7)、More Data：为服务处于省电模式的工作站，基站会将这些由“传输系统”接收而来的帧加以暂存。基站如果设定此位，代表至少有一个帧待传送给休眠的工作站。

    (8)、Protected Frame ：如果帧受到链路层安全协议的保护，该位置1.

    (9) 、Order：序号域，在长帧分段传输时，该位置1，表示接受者应该严格按照顺序处理该帧，否则设置为0.

3、Duration/ID(持续时间/标识)

      表明该帧和它的确认帧将会占用信道多长时间，Duration 值用于网络分配向量(NAV)计算 。

4、Address 部分

    一个802.11帧最多可以包含4个地址，帧类型的不同，这些地址也有所差异，基本上，address1代表接受端，address2代表传送端、address3代表接受端拿过来的过滤地址。

5、Seqctl ：Sequence Control，序列控制域

     用来过滤重复帧，即用来重组帧片段以及丢弃重复帧。

6、Frame Body：帧主体

        帧主体（frameboby）又称数据位。负责在工作站间传送上层数据（payload）。在最初的指定的规格中，802.11帧最多可以传送2034字节的数据。802.2LLC标头具有八个字节，所以最多可以传送2296个字节。防止分段必须在协议层加以处理。

7、FCS：帧检验序列

        FCS通常被视为循环冗余码（cyclic redundancy cheak，CRC），因为底层的数学运算相同。

        FCS计算范围涵盖MAC标头里所有位以及帧主体。如果FCS有误，随即丢弃。并且不进行应答。

二、数据帧中的几点

    1、数据帧功能是为工作站与基站之间传递数据，由于数据的发送方和接收方的不同，所以数据帧也会有小分类。主要可分为四类：

    DS是分布式系统的简称，我们用它以区分不同类型帧中关于地址的解析方式。

        To DS=0,From DS=0:表示Station之间的AD Hoc类似的通信，或者控制侦、管理侦。

        To DS=0,From DS=1:Station接收的侦。

        To DS=1,From DS = 0:Station发送的侦。

        To DS=1,From DS = 1:无线桥接器上的数据侦。

名词解释：

IBSS（Independent BasicService Set）独立基本服务集

BSSID（Basic Service SetIdentifier）基本服务集标识符（为AP的MAC地址）

DA（Destination Address）目的地址，就是最终接受数据帧的地址，在以太网和wifi中帧格式转换的时候，互相可以直接复制。

SA（Sender Address）源地址，就是发帧的最初地址，在以太网和wifi中帧格式转换的时候，互相可以直接复制。

RA（Receiver Address）接收端地址，表示无线网络中，目前实际接收帧者的地址（可能是最终的接收者，也可能是接收帧以便转发给接收者的ap）。

TA（Transmission Address）发送端地址，表示无线网络中目前实际发送帧者的地址（可能是最初发帧的人，也可能是转发时候的路由）。

WDS（WirelessDistribution System）无线分布式系统

注：无线网络中的Station想要通信，必须经过AP来进行“转发”。其实，TA和RA是无线网络中的发和收，也就是Radio；而SA和DA是真正的发送源和接收者。