关于无线网络 802.11协议学习

Posted 2020-12-05 yanghuabin1202

一、IEEE802局域网标准
IEEE是英文Institute of Electrical and Electronics Engineers的简称，其中文译名是电气和电子工程师协会。该协会的总部设在美国，主要开发数据通信标准及其他标准。IEEE802委员会负责起草局域网草案，并送交美国国家标准协会（ANSI）批准和在美国国内标准化。IEEE还把草案送交国际标准化组织（ISO）。ISO把这个802规范称为ISO 8802标准，因此，许多IEEE标准也是ISO标准。例如，IEEE 802.3标准就是ISO 802.3标准。

二、IEEE802局域网标准系列
IEEE802是一个局域网标准系列
IEEE802.1A------局域网体系结构
IEEE802.1B------寻址、网络互连与网络管理
IEEE802.2-------逻辑链路控制(LLC)
IEEE802.3-------CSMA/CD访问控制方法与物理层规范
IEEE802.3i------10Base-T访问控制方法与物理层规范
IEEE802.3u------100Base-T访问控制方法与物理层规范
IEEE802.3ab-----1000Base-T访问控制方法与物理层规范
IEEE802.3z------1000Base-SX和1000Base-LX访问控制方法与物理层规范
IEEE802.4-------Token-Bus访问控制方法与物理层规范
IEEE802.5-------Token-Ring访问控制方法
IEEE802.6-------城域网访问控制方法与物理层规范
IEEE802.7-------宽带局域网访问控制方法与物理层规范
IEEE802.8-------FDDI访问控制方法与物理层规范
IEEE802.9-------综合数据话音网络
IEEE802.10------网络安全与保密
IEEE802.11------无线局域网访问控制方法与物理层规范
IEEE802.12------100VG-AnyLAN访问控制方法与物理层规范
IEEE 802.14 协调混合光纤同轴(HFC)网络的前端和用户站点间数据通信的协议。
IEEE 802.15 无线个人网技术标准，其代表技术是蓝牙(Bluetooth)。

三、关于无线网络 802.11a/b/g/n/ac协议

　　802.11 是一种无线局域网标准，802.11 a/b/g/n/ac 都是由802.11 发展而来的。不同的后缀代表着不同的物理层标准工作频段和不同的传输速率，也就是说它们的物理层和传输速度不同。

简单回顾一下ios模型的7层结构：

Layer 7: Application　　　　应用层
Layer 6: Presentation　　 　表示层　
Layer 5: Session　　　　　 会话层
Layer 4: Transport　　　　  传输层　
Layer 3: Network　　　　　 网络层
Layer 2: Data-Link　　　　  数据链路层　
              　　LLC sublayer　　　逻辑链路控制子层
              　　MAC sublayer          媒介访问控制子层
Layer 1: Physical　　　　　 物理层　

　　PLCP（Physical Layer Convergence Protocol)：物理层会聚协议
　　　　　　物理层会聚协议(PLCP)是映射ATM信元到物理媒体的规范，定义特定的管理信息。例如T3或E3。
　　PMD (Physical Media Dependent): 物理介质关联层接口
　　　　　　万兆以太网的物理（PHY）层规范和所支持的光学部件部分在IEEE802.3ae中定义。在以太网标准中，光学部件部分被称为“物理介质关联层接口（PMD-Physical Media Dependent）”。

　　相对于802.3以太网协议，802.11协议主要是对Layer1和Layer2两层进行定义，从无线网卡进来的包携带的是无线报文头部，从有线网卡进来的包携带是有线报文头部，两种包只要将他们的头部和尾部校验都去掉就剩下需要传输的有效数据域playload。所以当数据帧去除头部进入到Layer3以后，是分不出该包是有线报文还是无线报文的，因为这些报文都统一看作是IP报文或TCP报文。

　　802.11协议只对物理层和数据链路层进行了定义，数据链路层又分为逻辑链路控制层和媒介访问控制层，理清这些分层的关系，将有助于我们后面的分析。

1. 数据链路层

　　MAC Service Data Unit (MSDU)：当一个数据包从Layer3传到Layer2数据链路层的时候，在LLC会添加一些内容（比如前面提到过的一些加密信息）形成MSDU，需要注意的时候，802.11协议有规定三种类型的帧，控制帧、管理帧和数据帧，只有数据帧才会在LLC中形成MSDU，一般MSDU的最大size是2304（不含加密信息部分）

　　MAC Protocol Data Unit (MPDU) ：当MSDU移交到MAC层的时候，就会给他添加上MAC头部信息和尾部FCS校验信息，这时就形成了一个802.11无线帧，也就是我们平常无线抓包所看到的帧。

2. 物理层

　　物理层也分两层：Physical Layer Convergence Procedure (PLCP)和Physical Medium Dependent (PMD)
　　当MAC层的MPDU移交到PLCP层的时候，它就有一个新的身份，叫PSDU（PLCP Service Data Unit），其实MPDU和PSDU是同一个东西，只是在门的两边叫法不一样而已。所以当PLCP层接收到PSDU的时候，它将给这个帧添加一个前导同步码和PHY头部形成PPDU（PLCP Protocol Data Unit）。然后PPDU会移交到PMD层，根据不同的算法调制成一串0/1比特流进行发送。