无线局域网WiFippt
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主动扫描 ➢ 工作站发送探询请求帧 (Probe Request frame)
➢ AP 发送探询响应帧 (Probe Response frame)回应, 该帧包括： AP 的 MAC 地址，SSID 等。
Step2: 选择网络
无线局域网 (IEEE 802.11x)
用户从可用网络中选择一个网络 一般选择标准
Basic Service Area
802.11 LAN
802.x LAN
Basic Service Set
站1
Extended Service Set
BSS1
ESS
BSA
访问点 AP
门桥 Portal
分布式系统
访问点 AP
BSS2
站2 802.11 LAN 站3
IEEE 802.11 — 基础设施模式
物联网技术基础之
无线局域网 —— IEEE 802.11x
-ห้องสมุดไป่ตู้
无线局域网（IEEE 802.11x）
无线局域网 (IEEE 802.11x)
1
基本概念
2 介质访问控制层（MAC）协议
3
安全
概述
无线局域网 (IEEE 802.11x)
覆盖范围在一个建筑物范围内 ➢ 访问一般在100m以内（室外增大功率可达300m）
工作站
注: 文本“challenge”使用 WEP 协议加密
访问点
Step4: 结合
无线局域网 (IEEE 802.11x)
工作站向 AP 注册
工作站
访问点
无线局域网（IEEE 802.11x）
无线局域网 (IEEE 802.11x)
1
基本概念
2 介质访问控制层 (MAC) 协议
3
安全
介质访问控制
➢ 信号最强的 ➢ 最近使用过的
Step3: 认 证
无线局域网 (IEEE 802.11x)
认证 ➢ 工作站向AP证明其身份的过程
两种认证机制 ➢ 开放系统认证 ➢ 共享密钥认证
开放系统认证
无线局域网 (IEEE 802.11x)
802.11 的缺省认证协议
对任何发出认证请求的工作站进行认证 ➢ 零（NULL）认证 (即根本不进行认证)
加入网络的四个步骤 （基础设施模式）
发现可用网络
选择一个网络（BSS） 认证（ Authentication ） 结合（ Association )
Step1: 发现可用网络
无线局域网 (IEEE 802.11x)
被动扫描 ➢ AP周期地发送信标帧 (Beacon frame),其中包括: AP 的MAC 地 址，网络名称 (服务集标识 Service Set Identifier，即 SSID)等
无线局域网 (IEEE 802.11x)
如何在多个用户间共享公用介质？
隐藏站问题 (hidden station problem)
站A和C之间不能通信 在B出冲突，未发现 A和C相互不知道对方的存在
无线局域网 (IEEE 802.11x)
障碍物
信号衰减
隐藏站问题 (hidden station problem)
STA2
STA3
BSS2
STA4
STA5 802.11 LAN
终端以对等网模式进行通信
协议结构
无线局域网 (IEEE 802.11x)
移动终端 典型情景
固定终端
服务器
访问点(网桥)
以太网
数据链 路层
应用层 传输层(TCP) 网络层(IP)
逻辑链路控制(LLC) 802.11介质访问控制 802.11 物理层(PHY)
Extended Service Set (EES) 门桥（Portal）
➢ 与其他（有线）网络相连接的网桥 ESS（Extended Service Set, ESS）
IEEE 802.11 — Ad Hoc 模式
无线局域网 (IEEE 802.11x)
802.11 LAN STA1
BSS1
A 的作用范围
无线局域网 (IEEE 802.11x)
C 的作用范围
A
B
C
D
当 A 和 C 检测不到无线信号时，都以为 B 是空闲的，因而都向 B 发送数据，结果发生碰撞。这种未能检测出媒体上已存在的信号 的问题叫做隐蔽站问题
提供 LAN 和 Internet 接入
提供高速数据速率
➢ 802.11b：11 Mbps ➢ 802.11a / g ： 54 Mbps
支持移动性
成本低
主要标准
无线局域网 (IEEE 802.11x)
HIPERLAN
➢ High Performance Radio LAN(高性能无线LAN)
无线局域网 (IEEE 802.11x)
站（Station, STA） ➢ 无线终端
基本服务区（Basic Service Area, BSA） ➢ 一个AP覆盖的范围
基本服务集（Basic Service Set, BSS） ➢ 由同一个AP控制的站集
分布式系统（Distributed System, DS） ➢ 通过固定基础设施把多个BSS连接起来而形成的扩展服务集
➢ 欧洲标准(欧洲电信标准化协会ETSI下的宽带无线电接入网络BRAN小
组制定的)，HiperLan1和HiperLan2两个标准，物理层最高速率为 54Mpbs(网络层25Mpbs)
IEEE 802.11
➢ 美国标准
➢ 目前在世界范围内主导市场
IEEE 802.11 的两种模式
无线局域网 (IEEE 802.11x)
工作站
访问点
共享密钥认证
无线局域网 (IEEE 802.11x)
假定每个站点(移动终端)通过一个独立于IEEE802.11网络的安全信道， 已经接收到一个秘密共享密钥，然后这些站点通过共享密钥加密实现认 证，加密算法是有线等效保密(WEP Wired Equivalent Privacy)算法。
基础设施模式 (Infrastructure Mode)
➢ 终端与访问点 AP（Access Point）通信
无基础设施模式 (Ad Hoc Mode)
➢ 终端进行对等网（peer-to-peer）通信（不需要AP）
IEEE 802.11 — 基础设施模式
无线局域网 (IEEE 802.11x)
802.11 只涉及介质访 问控制(MAC)层和物 理层
逻辑链路控制(LLC)层
802.11 MAC 802.3 MAC
802.11 PHY 802.3 PHY
应用层 传输层 (TCP) 网络层 (IP)
逻辑链路控制 (LLC) 802.3 MAC 802.3 PHY
如何访问一个无线网络？
无线局域网 (IEEE 802.11x)
➢ AP 发送探询响应帧 (Probe Response frame)回应, 该帧包括： AP 的 MAC 地址，SSID 等。
Step2: 选择网络
无线局域网 (IEEE 802.11x)
用户从可用网络中选择一个网络 一般选择标准
Basic Service Area
802.11 LAN
802.x LAN
Basic Service Set
站1
Extended Service Set
BSS1
ESS
BSA
访问点 AP
门桥 Portal
分布式系统
访问点 AP
BSS2
站2 802.11 LAN 站3
IEEE 802.11 — 基础设施模式
物联网技术基础之
无线局域网 —— IEEE 802.11x
-ห้องสมุดไป่ตู้
无线局域网（IEEE 802.11x）
无线局域网 (IEEE 802.11x)
1
基本概念
2 介质访问控制层（MAC）协议
3
安全
概述
无线局域网 (IEEE 802.11x)
覆盖范围在一个建筑物范围内 ➢ 访问一般在100m以内（室外增大功率可达300m）
工作站
注: 文本“challenge”使用 WEP 协议加密
访问点
Step4: 结合
无线局域网 (IEEE 802.11x)
工作站向 AP 注册
工作站
访问点
无线局域网（IEEE 802.11x）
无线局域网 (IEEE 802.11x)
1
基本概念
2 介质访问控制层 (MAC) 协议
3
安全
介质访问控制
➢ 信号最强的 ➢ 最近使用过的
Step3: 认 证
无线局域网 (IEEE 802.11x)
认证 ➢ 工作站向AP证明其身份的过程
两种认证机制 ➢ 开放系统认证 ➢ 共享密钥认证
开放系统认证
无线局域网 (IEEE 802.11x)
802.11 的缺省认证协议
对任何发出认证请求的工作站进行认证 ➢ 零（NULL）认证 (即根本不进行认证)
加入网络的四个步骤 （基础设施模式）
发现可用网络
选择一个网络（BSS） 认证（ Authentication ） 结合（ Association )
Step1: 发现可用网络
无线局域网 (IEEE 802.11x)
被动扫描 ➢ AP周期地发送信标帧 (Beacon frame),其中包括: AP 的MAC 地 址，网络名称 (服务集标识 Service Set Identifier，即 SSID)等
无线局域网 (IEEE 802.11x)
如何在多个用户间共享公用介质？
隐藏站问题 (hidden station problem)
站A和C之间不能通信 在B出冲突，未发现 A和C相互不知道对方的存在
无线局域网 (IEEE 802.11x)
障碍物
信号衰减
隐藏站问题 (hidden station problem)
STA2
STA3
BSS2
STA4
STA5 802.11 LAN
终端以对等网模式进行通信
协议结构
无线局域网 (IEEE 802.11x)
移动终端 典型情景
固定终端
服务器
访问点(网桥)
以太网
数据链 路层
应用层 传输层(TCP) 网络层(IP)
逻辑链路控制(LLC) 802.11介质访问控制 802.11 物理层(PHY)
Extended Service Set (EES) 门桥（Portal）
➢ 与其他（有线）网络相连接的网桥 ESS（Extended Service Set, ESS）
IEEE 802.11 — Ad Hoc 模式
无线局域网 (IEEE 802.11x)
802.11 LAN STA1
BSS1
A 的作用范围
无线局域网 (IEEE 802.11x)
C 的作用范围
A
B
C
D
当 A 和 C 检测不到无线信号时，都以为 B 是空闲的，因而都向 B 发送数据，结果发生碰撞。这种未能检测出媒体上已存在的信号 的问题叫做隐蔽站问题
提供 LAN 和 Internet 接入
提供高速数据速率
➢ 802.11b：11 Mbps ➢ 802.11a / g ： 54 Mbps
支持移动性
成本低
主要标准
无线局域网 (IEEE 802.11x)
HIPERLAN
➢ High Performance Radio LAN(高性能无线LAN)
无线局域网 (IEEE 802.11x)
站（Station, STA） ➢ 无线终端
基本服务区（Basic Service Area, BSA） ➢ 一个AP覆盖的范围
基本服务集（Basic Service Set, BSS） ➢ 由同一个AP控制的站集
分布式系统（Distributed System, DS） ➢ 通过固定基础设施把多个BSS连接起来而形成的扩展服务集
➢ 欧洲标准(欧洲电信标准化协会ETSI下的宽带无线电接入网络BRAN小
组制定的)，HiperLan1和HiperLan2两个标准，物理层最高速率为 54Mpbs(网络层25Mpbs)
IEEE 802.11
➢ 美国标准
➢ 目前在世界范围内主导市场
IEEE 802.11 的两种模式
无线局域网 (IEEE 802.11x)
工作站
访问点
共享密钥认证
无线局域网 (IEEE 802.11x)
假定每个站点(移动终端)通过一个独立于IEEE802.11网络的安全信道， 已经接收到一个秘密共享密钥，然后这些站点通过共享密钥加密实现认 证，加密算法是有线等效保密(WEP Wired Equivalent Privacy)算法。
基础设施模式 (Infrastructure Mode)
➢ 终端与访问点 AP（Access Point）通信
无基础设施模式 (Ad Hoc Mode)
➢ 终端进行对等网（peer-to-peer）通信（不需要AP）
IEEE 802.11 — 基础设施模式
无线局域网 (IEEE 802.11x)
802.11 只涉及介质访 问控制(MAC)层和物 理层
逻辑链路控制(LLC)层
802.11 MAC 802.3 MAC
802.11 PHY 802.3 PHY
应用层 传输层 (TCP) 网络层 (IP)
逻辑链路控制 (LLC) 802.3 MAC 802.3 PHY
如何访问一个无线网络？
无线局域网 (IEEE 802.11x)