WLAN介绍

◦ 在一次冲突之后，时间被划分为离散的时槽，其长度等于最 差情况下在以太网媒介上往返传播所需要的时间，时槽与以 太网所允许的媒介最大长度有关，一般设置为51.2us ◦ 当第k次冲突发生后，从离散整数集合{0，1，….，2k-1}中随 机地选择一个数r，然后等待r个时槽。因此对于第一次冲突， 就是等待0或者1个时槽后再次尝试发送，对于第二次冲突， 随机选择0，1，2或者3，然后等待这么多个时槽。等等 ◦ 如果k>=10，则保持离散整数集合{0，1，….，210-1} (1023) 不变，从其中选择一个随机数r，然后等待r个时槽 ◦ 如果k>16，也就是说尝试16次后仍然没有成功发送，则主 机放弃发送，并且产生一个错误
◦ MAC子层：确定信道分配方式，也就是决定下一个该由谁传输数据
CSMA/CA 机制，在无线环境下要检测冲突很难，尽量避免冲突
◦ LLC子层的任务是隐藏802各个标准之间的差异，使得它们对于网络层 而言是一致的
确认无连接服务，由于无线信道传输的不可靠性
BSS：Basic Service Set，基本业务群 IBSS：Independent BSS，独立基本业务群
施网 网络 络拓 扑 — 基 础 设

基础设施（Infrastructure ）网络
◦ 最简单的基础设施网络包括一个AP以及一些和AP关联的STA，组 成一个以AP为中心的BSS ◦ 更大的基础设施网络可能由多个以AP为中心的BSS通过分布式系 统DS互连组成，也称为扩展业务群ESS ◦ DS可以是一个交换机，一个有线网络或者一个无线网络

Wi-Fi联盟

优势
◦ 快速部署（deployment）：不需要进行繁琐的布线 工作 ◦ 支持移动漫游（roaming） ：在无线信号覆盖范围 内，用户可以随意的移动漫游 ◦ 易于扩展（scalability） ：根据应用的需求来配置 相应的网络拓扑结构
◦ 传输带宽和传输效率相比有线网络低 ◦ 移动终端进行功率控制 ◦ 安全性问题
路经 问典 题以 太 网 — 共 享 链
问题2：在共享链路上，需要一种机制协调所有主机之间的数据 发送，以公平竞争访问链路
解决方法：每个数据帧都有最大长度限制（数据域部分不超 过1500字节），发送完后主机之间要重新使用CSMA/CD机制 协调对共享链路的访问，
经 典 以 太 网 — 冲 突

冲突（Collision），有时也叫做碰撞，由多台主机争 用传输媒介引起的。当连接在共享链路上的两台或 两台以上主机同时发送数据时，表示这些数据的信 号将在同一段传输媒介上叠加时，从而导致无法被 接收主机正确接收
经 典 以 太 退网 避 算 法 —
CSMA/CD+
发送帧
Yes
媒介忙？ No 发送帧
执行退避算法 No
No 发送完？ Yes 发送成功 No 冲突？ Yes 发送干扰
突次数N++
协 议 栈


物理层与OSI参考模型的物理层对应 数据链路层被划分为两个子层，即媒介访问控制MAC 和逻辑链 路控制LLC

在基础设施网络中，STA之间不能直接通信，所有的通信都必 须经过AP DS STA可以在ESS内移动漫游
AP1 AP2
ESS：Extended Service Set DS：Distribution System
STA1 BSS1
STA
STA BSS2 ESS
STA2
基础设施网络

BSSID是一个48位的标识，用来指示一个特定区域内 的BSS


标无 准线 局 域 网 协 议
无线局域网WLAN (Wireless Local Area Network)
◦ 以无线电波为传输媒介的局域网技术 ◦ 无线电波按照工作的频率的不同被划分为信道， 每个信道对应着一个频率范围，WLAN的传输介 质是建立在无线信道的基础上的

WLAN标准
◦ 802.11系列标准：IEEE802.11工作组制定 ◦ Hiper LAN系列标准 ：ETSI的BRAN小组制定
在大多数情况下，无确认的非连接服务是优先考虑的选项，但在一 些不可靠的网络环境，例如无线网络，一般使用确认无连接服务
子局 层域 网 体 系 结 构 — MAC
MAC的一个重要的功能是控制网络设 备对传输媒介的访问，以实现这些网 络设备对传输容量的有序高效共享 MAC帧格式

MAC地址是网络接口设备例如网卡的物理地址，购买这些设备时一般就 固化在设备的内部，它用来标识连接在LAN上的网络接口的物理接入点
OSI参考模型
LLC
MAC
物理层
IEEE 802参考模型
IEEE 802参考模型 由IEEE 802委员会 开发,并且被所有 的制定LAN标准的 组织所采用
参
局 域 网 体 系 结 构 — LLC

将数据链路层划分为两个子层的原因
◦ 在传统的数据链路控制中没有管理访问共享媒介 的逻辑需求 ◦ 对于相同的LLC子层，可以提供不同的MAC子层
注意：如果没有特别说明，一般用“802.11”来表示“802.11系列协议”

物理层对应着OSI参考模型的物理层
◦ 对传输媒介和拓扑的规定
考局 模域 型网 体 系 结 构 —802

OSI参考模型的数据链路层被划分为两个子层，即逻 辑链路控制(LLC)子层和媒介访问控制(MAC)子层
网络层 数据链路层 物理层
MAC帧尾一般为循环冗余校验（CRC：Cyclic Redundary Check）， 或者说是帧校验序列（FCS：Frame Check Sequence），用来检测 MAC 帧在传输过程中是否出错 帧
子局 层域 网 体 系 结 构 — LLC

LLC是一个对所有LAN都相同的链路层协议，它定 义了在媒介上寻址站点及控制两个用户之间数据交 换的机制，提供了三种可选的服务
经 典 以 太 网 — 概 述


经典以太网在总线型共享链路上以10Mbps的速率工 作，也称为10M以太网，对应标准为802.3 传输媒介
◦ 同轴电缆（10Base5，10Base2，已经很少使用了），双绞线 （10Base-T）及光纤（10Base-F）

MAC层使用CSMA/CD来实现多台主机竞争访问共享 链路
802.11无线局域网
主 要 内 容
1. 无线局域网概述 2. 无线局域网基本概念

3. 802.11协议 4. 无线局域网部署

发 展 历 程
1999年IEEE发布802.11a， 工作在5GHz的ISM频段， 支持最大速率为54M，室 内约30米，室外约100米
2003年IEEE发布 802.11g，工作在 2.4GHz的ISM频段，支 持最大速率为54M， 室内约35米，室外约 110米
MAC
常用以太网、无线局域网等局域网具有相同的LLC子层， 只是MAC子层不同

MAC子层负责检测错误并且丢弃任何发生错 误的帧，而LLC子层可以知道哪些帧被成功 接收，并且可以重传出错的帧
LLC：Logical Link Control MAC：Medium Access Control
和
封局 装域 网 体 系 结 构 — 协 议
两台主机同时发送数据

CSMA/CD机制包括两个步骤，即载波侦听和冲突检 测
◦ 载波侦听（Carrier Sense）：当某台主机想要发送数据时， 它首先侦听媒介是否忙，如果是，表示当前有其它主机正在 传输数据，因此将继续侦听，直到媒介空闲，然后发送数据 ◦ 冲突检测（Collision Detection）：如果主机在数据发送过程 中检测到冲突，则发送干扰信号（jamming signal），以确保 所有主机都知道发生了冲突，并且取消发送
◦ 无确认的非连接服务（Unacknowledged Connectionless Service） ◦ 连接模式服务（Connection-mode Service） ◦ 确认无连接服务（Acknowledged Connectionless Service）

设备厂商将LLC服务作为可选项提供给客户，客户 可以根据自己应用的需求选择合适的服务
◦ Ad Hoc网络，BSSID是随机产生 ◦ 基础设施网络，BSSID是AP的无线网络接口的MAC地址
BSSID SSID
和

SSID是一个最大长度为32个字符的标识符，它有时 也被称为网络名，可以用来对STA接入BSS进行控制
◦ 每个BSS都配置有一个SSID，STA要加入必须配置相同的SSID ◦ ESSID是SSID的一种扩展形式，它被特定地用于ESS ，同一个 ESS内的所有STA和AP都必须配置相同的ESSID
网网 络络 拓 扑 —Ad Hoc

Ad Hoc网络也被称为IBSS
◦ BSS是一个不包含AP的STA集合，或者是一个与一个AP相关联的 STA组，IBSS特指前一种情况
BSS/IBSS
路由器 IP网络 192.168.1.0
STA
STA
以太网 STA
STA
STA AD Hoc网络
BSS/IBSS STA IP网络 192.168.2.0
WLAN介绍.ppt
802.11无线局域网
主 要 内 容
1. 无线局域网概述 2. 无线局域网基本概念 3. 802.11协议 4. 无线局域网部署

802.11无线局域网
主 要 内 容
1. 无线局域网概述 2. 无线局域网基本概念 3. 802.11协议 4. 无线局域网部署
CSMA/CD：Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，带冲突检测的载波侦听多路访问