802.11协议介绍
802.11介绍
802.11介绍802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中，用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。
目前，3Com等公司都有基于该标准的无线网卡。
由于802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE小组又标准详解802.11协议组是国际电工电子工程学会（IEEE）为无线局域网络制定的标准。
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。
802.11a是802.11原始标准的一个修订标准，于1999年获得批准。
802.11a标准采用了与原始标准相同的核心协议，工作频率为5GHz，使用52个正交频分多路复用(OFDM)副载波，最大原始数据传输率为54Mb/s，这达到了现实网络中等吞吐量（20Mb/s）的要求。
目前正在开发中的版本是802.11ae—2012。
工作频段802.11采用2.4GHz和5GHz这两个ISM频段。
其中2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家采用。
5GHz ISM 频段在一些国家和地区的使用情况比较复杂，加上高载波频率所带来了负面效果，使得802.11a的普及受到了限制，虽然它是协议组的第一个版本。
全家族*IEEE 802.11，1997年，原始标准（2Mbit/s，工作在2.4GHz）。
* IEEE802.11a，1999年，物理层补充（54Mbit/s，工作在5GHz）。
*IEEE 802.11b，1999年，物理层补充（11Mbit/s工作在2.4GHz）。
* IEEE 802.11c，符合802.1D的媒体接入控制层桥接（MAC Layer Bridging）。
* IEEE 802.11d，根据各国无线电规定做的调整。
* IEEE802.11e，对服务等级（Quality of Service,QoS）的支持。
* IEEE 802.11f，基站的互连性（IAPP,Inter-Access Point Protocol），2006年2月被IEEE批准撤销。
IEEE802.11协议基础知识
IEEE802.11协议基础知识1. 802.11管理功能–用户接入过程STA (工作站）启动初始化、开始正式使用、AP 传送数据幀之前，要经过三个阶段才能接入:(1) 扫描(SCAN)(2) 认证(Authentication)(3) 关联(Association)1.1 802.11管理–扫描(SCAN)1) 若无线站点STA 设成Ad-hoc (无AP)模式：STA先寻找是否已有IBSS（与STA所属相同的SSID）存在，如有，则参加（join）；若无, 则会自己创建一个IBSS，等其他站来join。
2) 若无线站点STA 设成Infrastructure (有AP)模式：--主动扫描方式 (特点：能迅速找到)•依次在每个信道上发送Probe request报文，从Probe Response中获取BSS的基本信息，Probe Response包含的信息和Beacon帧类似-- 被动扫描方式 (特点：找到时间较长，但STA节电)• 通过侦听AP定期发送的Beacon帧来发现网络，Beacon帧中包含该AP所属的BSS的基本信息以及AP的基本能力级，包括：BSSID（AP的MAC地址）、SSID、支持的速率、支持的认证方式，加密算法、Beacons帧发送间隔，使用的信道等• 当未发现包含期望的SSID的BSS时，STA可以工作于IBSS状态1.2 802.11管理功能–认证(Authentication)802.11支持两种基本的认证方式:• Open-system Authentication1) 等同于不需要认证，没有任何安全防护能力2) 通过其他方式来保证用户接入网络的安全性，例如Address filter、用户报文中的SSID• Shared－Key Authentication1) 采用WEP加密算法2) Attacker可以通过监听AP发送的明文Challenge text和STA回复的密文Challenge text计算出WEP KEY另外，STA可以通过Deauthentication来终结认证关系。
80211协议
80211协议802.11协议是一种无线网络通信标准，用于局域网和城域网的无线传输技术。
它为无线设备提供了一种无线通信的方式，允许用户通过无线方式连接到互联网和其他设备。
下面将对802.11协议进行详细介绍。
802.11协议最初于1997年发布，由IEEE（电气和电子工程师协会）制定。
它是一种基于无线电波的通信方式，通过无线传输数据，从而实现设备间的通信。
802.11协议的主要特点是无线、无线传输速度较快和可扩展性强。
802.11协议的工作原理是在特定的频率范围内向空中发送无线信号。
这些信号经过无线接入点（Access Point）传输到目标设备。
目标设备可以是计算机、智能手机、平板电脑、打印机等。
无线接入点充当一个连接无线设备和有线网络的桥梁，使无线设备能够访问互联网和其他网络资源。
802.11协议定义了不同的无线传输速率。
最初的802.11标准支持2 Mbps的最高速率，后来的改进版本增加了11 Mbps、54 Mbps、300 Mbps等不同的速率。
较高的速率意味着更快的数据传输速度，使用户能够更快地下载和上传数据。
除了速率的改进，802.11协议还增加了许多功能和特性以提高无线网络的性能和安全性。
例如，802.11i标准引入了高级加密标准（AES）来更好地保护无线网络中的数据安全。
802.11ac标准引入了多输入多输出（MIMO）技术，能够同时传输多个数据流，进一步提高无线传输速度和覆盖范围。
802.11协议是可扩展的，允许网络管理员根据需要扩展无线网络的覆盖范围和容量。
通过增加无线接入点和优化无线网络的布局，可以实现更大范围内的无线覆盖，并支持更多的无线设备连接。
然而，802.11协议也存在一些局限性。
由于使用无线电波进行传输，因此受到环境和物理干扰的影响。
例如，墙壁、建筑物和其他无线设备可能会减弱无线信号的强度和质量。
此外，由于广泛使用的无线设备数量不断增加，网络拥塞也可能成为一个问题。
中文802.11协议
竭诚为您提供优质文档/双击可除中文802.11协议篇一：802.11协议ieee802.11是ieee（电气和电子工程师协会）制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中的用户与用户终端之间的无线接入。
ieee802.11业务主要限于数据存取，传输速率最高只能达到2mbps。
由于ieee802.11在速率上的不足，已不能满足数据应用的需求；因此，ieee又相继推出了ieee802.11b和ieee802.11a这两个新的标准。
三者之间技术差别主要在于mac （mediumaccesscontrol，媒介访问控制）子层和物理层。
（注：ieee802.11协议只规定了开放式系统互联参考模型（osi/Rm）的物理层和mac层，其mac层利用载波监听多重访问/冲突避免（csma/ca）协议，而在物理层，ieee802.11定义了三种不同的物理介质：红外线、跳频扩谱方式（Fhss）以及直扩方式（dsss）。
）ieee802.11b标准ieee802.11b（wi-Fi）使用开放的2.4ghz直接序列扩频，最大数据传输速率为11mbps，无需直线传播。
（注：其实际的传输速率在5mbps左右，与普通的10base-t规格有线局域网处于同一水平。
）使用动态速率转换，当射频情况变差时，可将数据传输速率降低为5.5mbps、2mbps和1mbps。
且当工作在2mbps和1mbps速率时可向下兼容ieee802.11。
ieee802.11b的使用范围在室外为300米，在办公环境中则最长为100米。
使用与以太网类似的连接协议和数据包确认，来提供可靠的数据传送和网络带宽的有效使用。
ieee802.11b运作模式基本分为两种：点对点模式和基本模式，点对点模式是指无线网卡和无线网卡之间的通信方式。
基本模式是指无线网络规模扩充或无线和有线网络并存时的通信方式，这是ieee802.11b最常用的方式。
ieee802.11a标准ieee802.11a工作在5ghzu-nii频带，从而避开了拥挤的2.4ghz频段。
无线局域网采用的协议
无线局域网采用的协议无线局域网（WLAN）是指在有线局域网的基础上，通过无线通信技术实现的局域网。
在无线局域网中，不同的设备可以通过无线方式进行通信和数据传输，而无需使用传统的有线连接。
无线局域网的发展给人们的生活和工作带来了极大的便利，因此无线局域网采用的协议也成为了人们关注的焦点。
在无线局域网中，不同的协议扮演着不同的角色，它们决定了无线局域网的性能、安全性和稳定性。
下面我们将介绍一些常见的无线局域网采用的协议。
首先，我们要介绍的是802.11协议。
802.11是一组无线局域网标准，它规定了无线局域网设备之间的通信方式和协议。
在802.11协议中，最常见的是802.11b、802.11g和802.11n等几种标准。
这些标准在无线局域网中扮演着非常重要的角色，它们决定了无线局域网的速度、覆盖范围和兼容性。
除了802.11协议，无线局域网还采用了一些其他的协议来提高网络的性能和安全性。
例如，WEP（Wired Equivalent Privacy）协议是一种用于保护无线局域网通信安全的协议，它采用了数据加密和认证机制，可以有效地防止未经授权的用户对网络进行访问和数据窃取。
另外，WPA（Wi-Fi Protected Access）协议也是无线局域网中常用的安全协议之一。
WPA协议采用了更加先进的加密技术和认证机制，可以有效地防止网络攻击和数据泄露，提高了无线局域网的安全性和稳定性。
除了上述的协议外，无线局域网还采用了一些其他的协议来提高网络的性能和稳定性。
例如，无线局域网还可以采用DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）协议来自动分配IP地址，简化网络管理和配置。
此外，无线局域网还可以采用DNS（Domain Name System）协议来实现域名解析和地址转换，方便用户进行网络访问和通信。
总的来说，无线局域网采用的协议对网络的性能、安全性和稳定性起着至关重要的作用。
IEEE802.11协议,IEEE802.11协议标准
IEEE 802.11协议,IEEE 802.11协议标准作为全球公认的局域网权威，IEEE 802工作组建立的标准在过去二十年内在局域网领域内独领风骚。
这些协议包括了802.3 Ethernet协议、802.5 Token Ring协议、802.3z 100BASE-T快速以太网协议。
在1997年，经过了7年的工作以后，IEEE发布了802.11协议，这也是在无线局域网领域内的第一个国际上被认可的协议。
在1999年9月，他们又提出了802.11b“High Rate”协议，用来对802.11协议进行补充，802.11b在802.11的1Mbps 和2Mbps速率下又增加了5.5Mbps和11Mbps两个新的网络吞吐速率，后来又演进到802.11g的54Mbps，直至今日802.11n的108Mbps。
利用802.11b，移动用户能够获得同Ethernet一样的性能、网络吞吐率、可用性。
这个基于标准的技术使得管理员可以根据环境选择合适的局域网技术来构造自己的网络，满足他们的商业用户和其他用户的需求。
和其他IEEE 802标准一样，802.11协议主要工作在ISO协议的最低两层上，也就是物理层和数字链路层（见图1）。
任何局域网的应用程序、网络操作系统或者像TCP/IP、Novell NetWare都能够在802.11协议上兼容运行，就像他们运行在802.3 Ethernet上一样。
802.11b的基本结构、特性和服务都在802.11标准中进行了定义，802.11b协议主要在物理层上进行了一些改动，加入了高速数字传输的特性和连接的稳定性。
802.11 工作方式802.11定义了两种类型的设备，一种是无线站，通常是通过一台PC机器加上一块无线网络接口卡构成的，另一个称为无线接入点（Access Point，AP），它的作用是提供无线和有线网络之间的桥接。
一个无线接入点通常由一个无线输出口和一个有线的网络接口（802.3接口）构成，桥接软件符合802.1d桥接协议。
详解WiFi新协议之802.11ax协议
Wi-Fi新协议-802.11ax802.11ax是一个802.11无线局域网（WLAN）通信标准，和802.11ac一样，工作在5G频段，是802.11ac的后续升级版。
802.11ax显著的两个特点是支持OFDMA（正交频分多址接入，更多用户的OFDM）和MU-MIMO（多用户多入多出技术）。
802.11ax标准目的是要提高拥挤网络空间中的数据吞吐量。
因为802.11ac及以前的协议，在用户非常密集的环境中，能够提供的实际数据吞吐量就会显著降低（即使802.11ac协议单用户能达到1.3Gbps的速率）。
802.11ax标准将能够提升多用户环境下（比如会展、高铁站、体育馆）的Wi-Fi性能，802.11ax主要通过提升频谱效率、更好地管理串扰、增强PHY底层协议（介质访问控制数据通讯）来实现即使用户非常密集也能保持高吞吐量。
新的标准让Wi-Fi变得更加快速和稳定。
802.11ax标准提供了的高效PHY机制，以下是802.11ac和802.11ax的主要差异。
802.11ax标准将对2.4GHz和5GHz带宽进行规范。
此标准明确定义了四倍大的FFT，可以在相同空间区域内装入更多的数据，这意味着同一时间可以传输更多的数据。
另外，802.11ax标准还支持更高的1024-QAM调制调解，每个空间流可以达到600M（802.11ac最高是433M）。
补充标准IEEE 802.11ad标准，使用了未获授权的60GHz频段来建立快速的短距离网络，峰值速率可达7Gbps。
但，在60GHz下进行数据传输存在两个主要缺陷：其一是短波的穿墙能力欠佳，其二是氧分子会吸收60GHz下的电磁能。
60GHz产品都需要在非常短的距离下、或者是同一房间当中进行工作。
比如将高清音频和视频从蓝光播放器无线传输至投影仪。
详解无线传输协议之802.11ac Wave2协议
802.11ac Wave2奥秘探索802.11ac Wave2中最显著的提升在于多用户多输入多输出（MU-MIMO）技术。
目前市面上大多数Wi-Fi路由器和AP是采用单用户MIMO（SU-MIMO）或者MIMO技术，这种技术采用的是低效时间槽协议，为多个客户端提供单一时刻专用全速率Wi-Fi无线连接。
AP通常有3-4个天线，而大部分客户终端只有1-2个天线。
因此，它们不能支持全系列MIMO信道运行，而且很少用到AP的全部容量。
这种差异被称为MIMO间隙。
例如，一个3x3的Wi-Fi 11ac AP支持1.3 Gbps速率的峰值物理层（PHY）。
但是，只有一个天线的智能手机或平板电脑仅支持433 Mbps的峰值速率，其余867 Mbps的容量被闲置。
802.11ac Wave2填补了MU-MIMO这一间隙，让一个AP同时支持最多四个Wi-Fi连接。
每个连接被分配到一个不同的智能电话、平板电脑、笔记本电脑、多媒体播放器，或其他终端设备。
因此，MU-MIMO 赋予AP更多选择以服务终端，使其更有效利用总的可用容量，从而有效地桥接MIMO间隙。
图1. SU-MIMO 与MU-MIMO 的对比（图示为单流MU客户端）802.11ac Wave2允许将多个空间流同时分配给不同客户端（最多四个定向射频RF链路），也就是说，有四个天线的802.11ac MU-MIMO AP能够同时向一台笔记本电脑、一部手机和两部平板电脑各发送一个空间流（终端必须支持MU-MIMO技术）。
图2. SU-MIMO 和MU-MIMO 运行方式（向每个终端发送1个空间流）值得注意的是，实际运行时，波束成形的过程并不完美，空间流的一些能量会出现在旁瓣上。
这些较小的波束从主波束的两侧出现，然后指向偏离轴向若干角度的方向。
这种情况在SU-MIMO中不是问题，但在MU-MIMO中，一旦两个相邻MU-MIMO流的旁瓣发生重叠，两个相邻的MU-MIMO流就会互相干扰。
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20M频宽示意图
40M频宽示意图
5.730 5.735 5.740 5.745 5.750 5.755 5.760 5.765 5.770 5.755 5.780 5.785 5.790 5.795 5.800 5.805 5.810 5.815 5.820 5.825 5.830 5.835 5.840 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165
54 Mbps
58.5 Mbps
-10M
中心频率
+10M
802.11a/g在20M模式有52个子载波（48个可用）
-10M
中心频率
+10M
802.11n在20M模式有56个子载波（52个可用）
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速率提升-编码率
802.11n 802.11n实质传输比率从3/4拉升至5/6
802.11g
802.11g的编码比率为3/4 (即是实质资料占3/4，更错码占1/4)
200%/300%
/400%
更宽的信道
每通道的频宽 可由20MHZ-》40M， 子载波由52-》108
150 Mbps
108%
更短的GI
GI (Guard Interval ) ，由11g 800ns -》 400ns
72.2 Mbps
11%
更高编码比率 编码比率由11g 3/4 -》11n 5/6
合适的GI时长
数据1
数据2
时间
数据1
数据2
GI时长合适的情况
GI时长过短
时间
数据1 数据1
数据2
干扰
数据2
Ghort GI
Guard Interval，简称GI
以往GI的时间约为800nS
802.11n标准可选功能，允许使用仅 400nS的保护间隔时间
原有800nS减少一半，若 使用这项功能，则802.11n 的传输率可以从65M bps 提升到72.2M bps左右
• 802.11a ：工作在5G频段， 提供了每秒54M的传输速率，平均吞吐量是20-36M/秒， 平均范围10-100米
• 802.11b ：工作在2.4G频段，提供了每秒11M的传输速率。在1999年，IEEE接受了 802.11b作为以太网标准，平均速率每秒4M，平均范围50多米
• 802.11g ：在2.4G频段上提供了大于20M的带宽，平均每秒20-30M，平均范围50多 米
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华为802.11n无线AP
802.11n优势
传输速率 提升至600M
无线链接 可靠性更高
802.11n
兼容 802.11a/b/g
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802.11n优势（续）
802.11n 更高速率 改进技术
更多的空间流
由11g 单空间流-》2/3/4 空间流
300 /450/600 Mbps
65 Mbps
11%
更多子载波
在20M HZ 信道下，子载波由48-》52
11g
在20MHZ 信道下，子载波为48
58.5 Mbps
8.3%
54 Mbps
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速率提升-更多的子载波
802.11a/g在20MHz 模式下有48个子载波，速度可达到54Mbps。 802.11n在20MHz 模式下有52个子载波，速度可达到58.5Mbps。
72.2 Mbps
物理连接 速率提升 11%
65 Mbps
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速率提升-40M频宽模式
• 802.11n同时定义了2.4GHz频段和5GHz频段的WLAN标准，与 802.11a/b/g每信道只用20MHz频宽不同的是802.11n定义了两种频 带宽度：20MHz频宽 40MHz频宽
• 采用40MHz频宽模式可以让无线网络获得高于2倍的传输速率
• 兼容802.11b终端 • 工作在2.4GHz非许可频段 “Industrial Scientific & Medical”
(ISM) 频段 • 支持13个信道
– 3个不重叠信道
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1. 802.11a/b/g协议 2. 802.11n协议
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802.11n
• 802.11n最高速率可达600Mbps • 802.11n协议为双频工作模式，支持2.4GHz和5GHz • 802.11n采用MIMO与OFDM相结合 • 传输距离大大增加 • 提高网络的吞吐量性能
• 工作在2.4GHz非许可频段 “Industrial Scientific & Medical” (ISM) 频段 • 支持14个信道
– 3个信道不重叠
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2.402Ghz
22Mhz
2.483Ghz
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802.11g
• 54Mbps 最高传输速度 – 采用正交频分复用(OFDM) – 支持6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 & 54Mbps 数据速率以及 802.11b速率
65 Mbps
物理连 接速率 提升11%
58.5 Mbps
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速率提升-Short GI
• 在无线收发过程中收/发间或多次传发过程中，需要若干间隔时间， 而这个间隔时间就称为Guard Interval，简称GI。
• Short Guard Interval （Short GI）更短的帧间保护间隔。
信息安全技术 网络安全技术概述： 802.11协议介绍
课程目标
• 学完本课程后，您应该能： – 描述802.11协议基本知识 – 列举802.11n协议的优势
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1. 802.11a/b/g协议 2. 802.11n协议
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802.11标准
• 802.11 ：工作在2.4G(2.4000～2.4835GHz )频段，提供了每秒1兆或2兆 传输速 率
• 工作在无需许可的5GHz频段“Unlicensed National Information Infrastructure” (U-NII) 频段 – 23个非重叠信道
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802.11b
• 11Mbps 吞吐能力 – 采用直序扩频（DSSS） – 支持1, 2, 5.5 & 11Mbps数据速率
• 802.11e：QoS • 802.11i ：WLAN安全标准 • 802.11r：WLAN漫游标准 • 802.11s：802.11 mesh • 802.11n：更高传输速率的改善，支持多输入多输出技术
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802.11a
• 54Mbps 吞吐能力 – 采用正交频分复用（OFDM） – 支持6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 & 54Mbps 数据速率