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[网络协议]无线专题 wifi相关概念

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1、无线网VS有线网

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Wi-Fi与IEEE 802.11常常被混淆,两者的区别可以概述为IEEE 802.11是一种无线局域网(WLAN)标准,而Wi-Fi是IEEE 802.11标准的一种实现。

无线网络相比有线网络,还是有许多的缺点的:

  • 通信双方因为是通过无线进行通信,所以通信之前需要建立连接;而有线网络就直接用线缆连接,不用这个过程了。

  • 通信双方通信方式是半双工的通信方式;而有线网络可以是全双工。

  • 通信时在网络层以下出错的概率非常高,所以帧的重传概率很大,需要在网络层之下的协议添加重传的机制(不能只依赖上面TCP/IP的延时等待重传等开销来保证);而有线网络出错概率非常小,无需在网络层有如此复杂的机制。

  • 数据是在无线环境下进行的,所以抓包非常容易,存在安全隐患。

  • 因为收发无线信号,所以功耗较大,对电池来说是一个考验。

  • 相对有线网络吞吐量低,这一点正在逐步改善,802.11n协议可以达到600Mbps的吞吐量。

Ethenet和Wifi采用的协议都属于IEEE 802协议集。其中,Ethenet以802.3协议做为其网络层以下的协议;而Wifi以802.11做为其网络层以下的协议。无论是有线网络,还是无线网络,其网络层以上的部分,基本一样。

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2、802.11简介

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IEEE802家族是由一系列局域网络(Local Area Network,LAN)技术规格所组成,802.11属于其中一员。虽然WI-FI使用了802.11的媒体访问控制层(MAC)和物理层(PHY),但是两者并不完全一致。
在这里插入图片描述
IEEE802.11b是无线局域网的一个标准。其载波的频率为2.4GHz,传送速度为11Mbit/s。IEEE802.11b是所有无线局域网标准中最著名,也是普及最广的标准。它有时也被错误地标为Wi-Fi。实际上Wi-Fi是无线局域网联盟(WLANA)的一个商标,该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作,与标准本身实际上没有关系。在2.4-GHz-ISM频段共有14个频宽为22MHz的频道可供使用。IEEE802.11b的后继标准是IEEE802.11g,其传送速度为54Mbit/s。
在这里插入图片描述
a – 工作站(Station)

具有无线网络接入功能的电子设备(笔记本,手持设备等).

b – 基站(Access Point)

802.11网络所使用的帧必须经过转换才能被传到其它不同类型的网络,具有无线至有线桥接功能的设备称为基站(Access Point,AP).此外基站还有其它功能.

c – 无线介质(Wireless Medium)

802.11标准以无线介质(Wireless medium)在工作站之间传递帧.其所定义的物理层不只一种.

d – 传输系统(Distribution System)

传输系统是基站间转送帧的骨干网络,通常就称为骨干网络(backbone network)当几部基站串连以覆盖较大区域时,彼此之间必须相互通信,才能够掌握移动式工作站的行踪。而传输系统(distribution system )属于802.11的逻辑元件,负责将帧(frame)转送至目的地。大多数商用产品,是以桥接引擎(bridging engine)和传输系统介质(distribution system medium)共同组成传输系统.

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3、WiFi相关知识进阶

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中国只支持1到13的信道,第14通道不支持
在插入图片描述
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4、无线接入过程三个阶段:

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STA(工作站)启动初始化、开始正式使用AP传送数据帧前,要经过三个阶段才能够接入(802.11MAC层负责客户端与AP之间的通讯,功能包括扫描、接入、认证、加密、漫游和同步等功能):

      1)扫描阶段(SCAN)
      2)认证阶段 (Authentication)
      3)关联(Association)

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5、WiFi - 组成结构

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一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP,如此便能以无线的模式,配合既有的有线架构来分享网络资源,架设费用和复杂程度远远低于传统的有线网络。如果只是几台电脑的对等网,也可不要AP,只需要每台电脑配备无线网卡。AP为Access Point简称,一般翻译为“无线访问接入点”,或“桥接器”。它主要在媒体存取控制层MAC中扮演无线工作站及有线局域网络的桥梁。有了AP,就像一般有线网络的Hub一般,无线工作站可以快速且轻易地与网络相连。特别是对于宽带的使用,无线保真更显优势,有线宽带网络(ADSL、小区LAN等)到户后,连接到一个AP,然后在电脑中安装一块无线网卡即可。普通的家庭有一个AP已经足够,甚至用户的邻里得到授权后,则无需增加端口,也能以共享的方式上网。

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6、wifi6

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Wifi6向下兼容11a/b/g/n/ac
在这里插入图片描述
因为WIFI6的理论速度达到9.6Gbps。适合内网有大量数据传输的场景。因为目前的家用宽带主流还在1G以内。WIFI6支持的外网带宽,达到10G的时候,WIFI6才会是瓶颈。但是WIFI6带来的新特性,与支持WIFI6的终端配合,会带来更好的无线体验。

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加:2022-04-07 23:04:59  更:2022-04-07 23:05:04 
 
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