802.11 帧封装细节

Posted 2022-03-05 君子有终身之患，无一时之忧！

一  前言

     第三章主要在说明帧的基本结构及其组成位，不过并未深入探究各种不同类型帧的细节。802.11 帧主要有三种类型。数据帧好比802.11 的驮马，负责在工作站之间传输数据。数据帧可能会因为所处的网络环境不同而有所差异。控制帧通常与数据帧搭配使用，负责区域的清空、信道的取得以及载波监听的维护，并于收到数据时予以正面的应答，借此促进工作站间数据传输

的可靠性。管理帧负责监督，主要用来加入或退出无线网络，以及处理基站之间连接的转移事宜。

二  正文内容

4.1 数据帧

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

    

 

 不同类型的数据帧可根据功能加以分类。其中一种方式，是将数据帧区分为竞争式服务及免竞争服务两种数据帧。只能在免竞争期间出现的帧，就不可能在IBSS（独立型基本服务组合）

中使用。另一种区分方式，则是对携带数据与提供管理功能的帧加以区别。表4-1 显示了数据帧的分类方式。免竞争服务所使用的帧，在第九章会有更详细的讨论。

4.1.1 Frame Control（帧控制）

Frame Control（帧控制）位各个bit 的用法在第三章早已说明。每个帧控制bit 都可能影响到MAC 标头其他位的解读方式。最值得注意的是那些地址位，它们的意义将因ToDS 及

FromDSbit 的值而异。

4.1.2 Duration（持续时间）

Duration（持续时间）位用来记载网络分配矢量（NAV）的值。数据帧之Duration 位的设定，必须依循四项规范：

1. 免竞争期间所传递的任何帧，必须将Duration 位设定为32768。此规范适用于免竞争
期间所传递的任何数据帧。

 

2. 目的地为广播或组播地址的帧（Address 1 位设定了群组bit），其持续时间为0。

 

3. 如果Frame Control 位中的More Fragments bit 为0，表示该帧已无其余片段。

 

4. 如果Frame Control 位的More Fragmentsbit 被设定为1，表示其后还有帧片段。

 

4.1.3 地址与DS Bit

地址位的编号与功能取决于设定了哪个DS（传输系统）bit，因此所使用的网络类型会间接影响到地址位的用法。

 

 Address 1 代表帧接收端的地址。目的地是指负责处理帧中网络层封包的工作站；而接收端则是负责将无线电解码为802.11 帧的工作站。Address 2 是发送端的地址，用来发送应答信息。发送端就是源地址。源地址是指产生帧中网络层协议封包的工作站；而发送端则是负责将帧发送至无线链路。Address 3 位则是供基站与传输系统过滤之用，不过该位的用法，取决于所使用的网络类型。

由于IBSS 并未使用基站，因此不会涉及传输系统。发送端即为帧的源，而接收端即为帧的目的地。每个帧都会记载BSSID，因此工作站可以检查广播与组播信息。只有隶属同一个BSS

的工作站，才会处理该广播或组播信息。

802.11 对源与发送端以及目的地与接收端有明确的区分。将帧送至无线介质的发送端，不见得就是帧的产生者。目的地址与接收端地址同样有此区别。接收端可能只是中介目的地，而帧

只有到达目的地，才会由较上层的协议加以处理。

图4-4 展示了一个简单的网络，其中有某个无线用户端通过802.11 网络连接至服务器。用户端将帧发送给服务器时，地址位的用法如表4-2 第二列所示。

 

 如果帧的目的地位于传输系统，则用户端既是源亦是发送端。至于无线帧的接收端则是基站，不过该基站只是个中介目的地。当帧送到基站时，该帧会经传输系统转送给服务器。因此，

基站是接收端，而服务器才是最后的目的地。

当服务器应答用户端时，帧会通过基站发送给用户端，如图4-5 所示。这种情况相当于表4-2 的第三列。

 

 由于帧产生自服务器，所以服务器的MAC 地址即为该帧的来源地址（简称SA）。当帧通过基站转送出去时，基站将会以自己的无线介面做为发送端地址（简称TA）。如同前一个例子，

基站的介面地址就是BSSID。帧最后会被送至用户端，此时用户端既是目的地又是接收端。