无线网络（3） 无线网络结构

在组建网络时，无线网络与有线网络不同。

有线网络，用户只需要使用跳线将电脑连接到信息插座即可访问网络；

无线网络由于没有线缆的限制，遵循同一标准（ 802.11a /b/g/n）的无线设备使用的是相同频率的无线电波，这些设备怎么知道自己位于哪个网络中呢？我们经常这样使用笔记本电脑：在家里要使用家庭无线网络，在公司要使用公司的无线网络，那么笔记本电脑是如何区分这两个不同的无线网络呢？

为了解决这个问题，无线网络规定了一个最小元件：基本服务集（Basic Service Set – BSS，有些地方翻译为基本服务集合或基本服务单元）。

基本服务集（BSS）由一组相互通信的无线设备组成。

802.11无线网络定义了两种模式：独立（independent）模式和基础结构（infrastructure）模式。独立模式的缩写为IBSS（大写字母I表示independent）。

在http://simon.blog.51cto.com/80/97504中有详细解释ad hoc的意思。

1、独立（independent）模式 - IBSS

从上图可以看出在独立模式（independent BSS - IBSS）中，电脑之间的通信是直接进行的，不再需要其他设备。最小的独立模式只需要两台电脑就可以了。

独立模式（IBSS）通常用于临时性的短期网络或小型网络，如临时会议、几个人临时传输一些数据、小型办公室中为了实现资源共享而部署的无线网络……，所以独立模式（IBSS）又称为临时或特殊（ad hoc）网络。

独立模式（IBS）的缺点是无线网络的覆盖范围受限于无线网卡的功率（一般情况下无线网卡的功率较小，即信号的传输距离较短，影响无线网络的覆盖范围）

2、基础结构模式（infrastructure）

基础结构模式（infrastructure），虽然这个单词第一个字母也是i，但不能简写成IBSS了，否则会与独立模式相混淆了。

从上图可以看出在独立模式（independent BSS - IBSS）中，电脑之间的通信是直接进行的，不再需要其他设备。最小的独立模式只需要两台电脑就可以了。

独立模式（IBSS）通常用于临时性的短期网络或小型网络，如临时会议、几个人临时传输一些数据、小型办公室中为了实现资源共享而部署的无线网络……，所以独立模式（IBSS）又称为临时或特殊（ad hoc）网络。

独立模式（IBS）的缺点是无线网络的覆盖范围受限于无线网卡的功率（一般情况下无线网卡的功率较小，即信号的传输距离较短，影响无线网络的覆盖范围）

2、基础结构模式（infrastructure）

基础结构模式（infrastructure），虽然这个单词第一个字母也是i，但不能简写成IBSS了，否则会与独立模式相混淆了。

 

从图中可以看出，基础结构模式使用了无线访问点（AP）。电脑之间的通信都要经过无线访问点，例如，上图中A要向B发送数据，A先将数据发送给无线访问点，无线访问点再将数据转发给B。

比较一下独立模式（IBSS）与基础结构模式中电脑之间的通信，我们可以发现基础结构模式中电脑之间的通信比较烦琐，但这种传输方式有两个好处：

（1）由于使用了无线AP，无线网络的覆盖范围变大，而且进行通信的电脑不再需要知道附近有哪些电脑（还是上面的例子，在独立模式中，A必须知道有B（B也必须知道有A），A和B之间才能相互通信；在基础结构模式中，A只需要知道无线AP，B也只需要知道无线AP，A和B之间就能通信），简化了操作

（2）无线访问点能够检测到进入节能状态的电脑，并为进入节能状态的电脑缓存数据。例如，笔记本电脑在使用电池时，平时可以将无线网卡关闭，只有当需要从无线访问点接收和向无线AP发送数据时才打开无线网卡

基础结构模式中，可以有多个无线访问点，以增加无线网络覆盖范围。

在基础结构模式（infrastructure）中，电脑必须与无线AP且只能与一个无线AP关联起来才能获取网络服务。

             基础结构模式（infrastructure）是最常见的无线网络。

有线网络由于受到接入层设备端口、线缆、信息插座的限制，使用跳线将电脑连接到信息插座，就能访问网络中的资源。 由于无线网络使用无线电波作为传输介质，没有线缆的限制，而且使用同一802.11标准的无线网络使用的频段也是相同的，这样就出现了一个问题：多个无线网络怎样互相区分呢？（比如位于不同楼层几个公司建立的自己的无线网络如何区分开呢？） 所以802.11标准规定：为了标识同一区域中的基本服务集（BSS）（不论是独立基本服务集（IBSS）还是基础结构基本服务集），每个基本服务集都被分配了一个基本服务集标识（Basic Service Set Identification – BSSID）。BSSID是一个48位二进制数，用于区分不同的基本服务集。 对于独立基本服务集（IBSS）来说，当电脑初始化后没有扫描到可以加入的网络时，电脑独自生成一个BSSID（46位随机二进制数，并将Universal/Local位设置为1，Individual/Group位设置为0，以避免与正式分配的MAC地址重复）并等待其他电脑的加入，这样当此区域中后续的电脑初始化后就能找到由此BSSID标识的独立基本服务集（IBSS），并加入。 对于基础结构基本服务集（infrastructure）来说，BSSID是无线访问点（AP）中无线网卡的MAC地址。

扩展服务集

基本服务集（BSS）能够覆盖小型办公室和家庭，即覆盖的范围有限。为了创建更大覆盖范围和复杂的无线网络，使用分布系统（Distribution System）将基本服务集连接起来（如同使用主干将几个小型有线局域网连接起来以形成一个大型网络），这种互联网络（呵呵，看清楚了，不是互联网）称为扩展服务集（Extended Service Set – ESS）。

 

组成扩展服务集（ESS）的基本服务集（BSS）（1）可以重叠，这样做是为了实现漫游；也可以是分离的。

出现了一个问题：

扩展服务集（ESS）中位于不同基本服务集（BSS）中的电脑要进行通信（如上图中的A和B），它们怎么知道自己是位于一个网络中呢？

此时需要另一个标识符了 – 服务集标识符（Service Set Identifier - SSID）。

服务集标识符（SSID）又称为网络名，SSID是一个可由网络管理员配置的0-32个字符的字符串。

网络管理员在每个基础结构服务集的无线访问点（AP）上配置此网络的名称（SSID）。

当多个基础结构服务集通过分布系统连接成扩展服务集（ESS）时，每个基础结构服务集的SSID必须是相同的，所以也可以说此SSID是此扩展服务集（ESS）的SSID。

要点：（1）SSID是一个字符串，这样便于网络管理员进行配置和用户识别（类似于IP地址和域名）；（2）对于一个扩展服务集（ESS）来说，每个成员基础结构服务集与扩展服务集（ESS）的SSID是相同的，但每个成员基础结构服务集的BSSID是不同的；（3）在设计扩展服务集（ESS）时，考虑好ESS的SSID，然后在配置时将ESS中的每个基础结构服务集的SSID指定为此SSID；

我在IEEE 802.11标准文档中没有发现关于IBSSID、ESSID的名称，有谁知道这两个名称是怎么来的，请不吝指教，先谢了！

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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