高等计算机网络资料第三次课无线网络21

《高等计算机网络资料第三次课无线网络21》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高等计算机网络资料第三次课无线网络21（53页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、高等计算机网络高等计算机网络无线网络（无线网络（2）计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院 网络工程教研室网络工程教研室 袁卫华袁卫华第三次课第三次课 二、二、WiFi：802.11无线无线Lan1）相关标准介绍）相关标准介绍2）802.11体系结构体系结构3）802.11MAC协议协议4）802.11MAC帧帧5）IEEE802.15和和IEEE802.16主要内容主要内容一、复习一、复习三、小结和作业三、小结和作业计算机科学与技术学院 网络工程教研室1、无线、无线LAN的协议有哪些？这些协议有哪些共同点？的协议有哪些？这些协议有哪些共同点？2、什么是关联，什么是切换？、什么是关联，什么是

2、切换？3、无线网络存在哪些问题？、无线网络存在哪些问题？4、无线链路和有线链路相比，有哪些区别？、无线链路和有线链路相比，有哪些区别？5、无线网络运行的两种基本模式是什么？、无线网络运行的两种基本模式是什么？问问 题题一、复习一、复习计算机科学与技术学院 网络工程教研室一、复习一、复习ABCA的无线电范围的无线电范围C的无线电范围的无线电范围计算机科学与技术学院 网络工程教研室1.衰减问题：衰减问题：ABCDB的无线电范围的无线电范围C的无线电范围的无线电范围？2.暴漏站问题：暴漏站问题：3.隐藏终端问题：隐藏终端问题：ABC二、二、WiFi:802.11无线无线Lan内容概要内容概要计算机科

3、学与技术学院 网络工程教研室1）802.11的两种模式的两种模式2）信道）信道3）关联）关联1.相关标准介绍相关标准介绍2.802.11体系结构体系结构3.802.11MAC协议协议4.802.11MAC帧帧5.在相同在相同IP子网的移动性子网的移动性6.IEEE802.15和和IEEE802.16二、二、WiFi:802.11无线无线Lan内容概要内容概要1）相关标准介绍）相关标准介绍2）802.11体系结构体系结构3）802.11MAC协议协议计算机科学与技术学院 网络工程教研室1）802.11的两种模式的两种模式2）信道）信道3）关联）关联2.802.11体系结构体系结构二、二、WiFi

4、:802.11无线无线Lan1）802.11的两种模式之一：基础设施无线的两种模式之一：基础设施无线Lanu1.最小构件：基本服务最小构件：基本服务集集BSS（Basic Service Set）一个或多个无线主机一个或多个无线主机一个一个AP：Access Point，接入点，也就是基站。接入点，也就是基站。BSS 1BSS 2因特网因特网交换机或路由器交换机或路由器APAPAP之间利用之间利用Hub/Switch/Router互连互连计算机科学与技术学院 网络工程教研室u服务集标识服务集标识SSID为为AP分配一个单字或双字的服务集标识分配一个单字或双字的服务集标识SSID。同时必须为该。

5、同时必须为该AP分配一个信道。分配一个信道。2.802.11体系结构体系结构二、二、WiFi:802.11无线无线Lan1）802.11的两种模式之一：基础设施无线的两种模式之一：基础设施无线Lanu2.基础设施：基础设施：基础设施是指基础设施是指AP连同互联连同互联AP和一台路由器的有线以太网。和一台路由器的有线以太网。u3.无线设备的无线设备的MAC地址地址每个每个802.11无线站点有一个无线站点有一个6字节的字节的MAC地址存储在无线网卡地址存储在无线网卡中，每个中，每个AP的无线接口也具有一个的无线接口也具有一个48位的位的MAC地址。地址。u家庭网络中的无线路由器家庭网络中的无线路

6、由器家庭无线局域网通常使用一台无线路由器作为家庭无线局域网通常使用一台无线路由器作为防火墙、路由器、防火墙、路由器、交换机交换机和和无线接入点无线接入点。计算机科学与技术学院 网络工程教研室2.802.11体系结构体系结构二、二、WiFi:802.11无线无线Lan1）802.11的两种模式之二：自组织无线的两种模式之二：自组织无线Lanu没有没有 AP的中央控制的中央控制u一般没有到外部网络的连接一般没有到外部网络的连接IBSS：独立基本服务集，：独立基本服务集，ad-hoc模式的基本单元。模式的基本单元。计算机科学与技术学院 网络工程教研室IBSS1IBSS22.802.11体系结构体系结

7、构二、二、WiFi:802.11无线无线Lan计算机科学与技术学院 网络工程教研室1）802.11的信道的信道u频谱被分成部分重叠的频谱被分成部分重叠的11个信道个信道u每个每个channel的宽度为的宽度为22MHzuCh1、Ch6、Ch11是重要的三个非重叠信道的集合是重要的三个非重叠信道的集合2.802.11体系结构体系结构二、二、WiFi:802.11无线无线Lan2）802.11的信道的信道uCh1 Ch6 Ch11是唯一三个非重叠信道是唯一三个非重叠信道的集合的集合可以在同一个物理网络中安装可以在同一个物理网络中安装3个个802.11b AP。三个三个AP利用交换机互联利用交换机互

8、联三个三个AP分别工作与分别工作与Ch1，Ch6，Ch11整个网络的最大聚合带宽是多少？为什整个网络的最大聚合带宽是多少？为什么？么？整个网络的容量为整个网络的容量为33Mbps，交换机的，交换机的最大聚合带宽为其所有接口速率之和最大聚合带宽为其所有接口速率之和ch1ch6ch11Wi-Fi JungleWi-Fi Jungle计算机科学与技术学院 网络工程教研室2.802.11体系结构体系结构3）802.11的关联的关联通常情况下，我们的无通常情况下，我们的无线主机周围存在多少线主机周围存在多少AP呢？呢？u1.WiFi丛林丛林任意一个物理位置，在任意一个物理位置，在此处无线主机能够从两个此

9、处无线主机能够从两个或多个或多个APAP中收到很强的信中收到很强的信号。号。二、二、WiFi:802.11无线无线Lan计算机科学与技术学院 网络工程教研室2.802.11体系结构体系结构3）802.11的关联的关联u1.WiFi丛林丛林无线主机如何感知无线主机如何感知WiFi丛林中的丛林中的APs？收到这么多收到这么多AP的信号，的信号，无线主机应该如何选择一无线主机应该如何选择一个个AP，并通过这个，并通过这个AP与与外界进行通信呢？外界进行通信呢？二、二、WiFi:802.11无线无线Lan计算机科学与技术学院 网络工程教研室2.802.11体系结构体系结构3）802.11的关联的关联u

10、2.关联关联无线主机在发送高层协无线主机在发送高层协议数据以前，需要选择一议数据以前，需要选择一个个AP并与之关联，加入该并与之关联，加入该AP所属的子网。所属的子网。只有关联的只有关联的AP才能向该才能向该无线主机发送数据帧。无线主机发送数据帧。该无线主机也只有通过该无线主机也只有通过关联的关联的AP才能向因特网发才能向因特网发送数据帧。送数据帧。u无线主机是如何选择其中的一个无线主机是如何选择其中的一个AP，并与之进行关联？并与之进行关联？二、二、WiFi:802.11无线无线Lan计算机科学与技术学院 网络工程教研室2.802.11体系结构体系结构二、二、WiFi:802.11无线无线L

11、an3）802.11的关联的关联u2.无线主机与无线主机与AP的关联过程的关联过程无线主机监听无线主机监听AP发送的信标帧发送的信标帧(beacon frame)AP周期性发送信标周期性发送信标帧，信标帧，信标帧中包含帧中包含AP的的SSID和和MAC地址地址等信息。等信息。无线主机搜索无线主机搜索11个信道，选择一个个信道，选择一个AP，利用，利用802.11的关联协议的关联协议进行关联进行关联关联后，意味着无线主机加入了选定关联后，意味着无线主机加入了选定AP所属的子网所属的子网可能利用可能利用DHCP向向AP所属的子网租用所属的子网租用IP地址地址计算机科学与技术学院 网络工程教研室2.

12、802.11体系结构体系结构二、二、WiFi:802.11无线无线Lan3）802.11的关联的关联u3.无线主机与无线主机与AP的关联过程的关联过程通常情况下选择一个什么样的通常情况下选择一个什么样的AP进行关联？进行关联？通常情况下，在接收到的诸多信标帧中，选择信号强度最强通常情况下，在接收到的诸多信标帧中，选择信号强度最强的信标帧所属的的信标帧所属的AP进行关联。进行关联。需要通过需要通过AP的关联认证过程的关联认证过程与与AP进行关联有两种方式：进行关联有两种方式：被动扫描被动扫描主动扫描主动扫描计算机科学与技术学院 网络工程教研室2.802.11体系结构体系结构二、二、WiFi:80

13、2.11无线无线Lan3）802.11的关联的关联u4.关联的两种操作方式之一：被动扫描关联的两种操作方式之一：被动扫描H1AP 2BBS 2AP 1BBS 11231AP(s)周期性发送周期性发送信标帧信标帧主机扫描主机扫描11个信道，找出可个信道，找出可能位于该区域的所有能位于该区域的所有AP发出发出的的信标帧信标帧主机主机向选择的向选择的AP发送发送关联关联请求帧请求帧AP向主机发送向主机发送关联响应帧关联响应帧被动扫描是指无线主机被动地从能收到信标帧的被动扫描是指无线主机被动地从能收到信标帧的11个信道中选个信道中选择一个择一个AP进行关联。进行关联。计算机科学与技术学院 网络工程教研

14、室2.802.11体系结构体系结构二、二、WiFi:802.11无线无线Lan3）802.11的关联的关联u4.关联的两种操作方式之二：主动扫描关联的两种操作方式之二：主动扫描无线主机广播发送无线主机广播发送探测请探测请求帧求帧APs发送发送探测响应探测响应无线主机向选定的无线主机向选定的AP发送发送关联请求帧关联请求帧选定的选定的AP向主机发送向主机发送关联关联响应帧响应帧H1AP 2BBS 2AP 1BBS 123124计算机科学与技术学院 网络工程教研室2.802.11体系结构体系结构二、二、WiFi:802.11无线无线Lan3）802.11的关联的关联u5.关联操作中的认证关联操作中

15、的认证关联时，无线主机可能需关联时，无线主机可能需要通过认证要通过认证/鉴别机制向鉴别机制向AP证明自己。证明自己。通过通过MAC地址进行认证地址进行认证通过用户名通过用户名/口令进行认证口令进行认证无线主机可以随便选择想无线主机可以随便选择想要关联的要关联的AP吗？吗？计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lan内容概要内容概要1.相关标准介绍相关标准介绍2.802.11体系结构体系结构3.802.11MAC协议协议4.802.11MAC帧帧5.在相同在相同IP子网的移动性子网的移动性6.IEEE802.15和和IEEE802.16计算机科学与技术学院 网

16、络工程教研室u1.CSMA/CA协议协议u2.对信道进行预约：对信道进行预约：RTS/CTS3.802.11MAC协议协议二、二、WiFi:802.11无线无线Lanu无线主机与一个无线主机与一个AP关联后，可以通过该关联后，可以通过该AP发送和接收数发送和接收数据帧，但是在一个据帧，但是在一个BSS中，通常存在中，通常存在多个无线主机多个无线主机同时与同时与同同一个一个AP进行关联的情况。进行关联的情况。因此，在一个因此，在一个BSS中需要一个多路访问协议来协调传输中需要一个多路访问协议来协调传输。u无线网络与有线网络存在的区别无线网络与有线网络存在的区别衰减、干扰、多径传播、更高的误码率衰

17、减、干扰、多径传播、更高的误码率u需要一个什么样的多路访问协议呢？需要一个什么样的多路访问协议呢？计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lanu1.内容要点内容要点广泛应用于有线广泛应用于有线LAN的的CSMA/CD中的冲突检测并不适用于中的冲突检测并不适用于802.11无线无线LAN，原因是什么？，原因是什么？CSMA/CA与与CSMA/CD的区别的区别802.11的的MAC层层802.11的的5类时序间隔类时序间隔802.11的的CSMA/CA算法描述算法描述3.802.11MAC协议：协议：CSMA/CA协议协议计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、

18、二、WiFi:802.11无线无线Lanu1）CSMA/CD机制是如何工作的？机制是如何工作的？适配器可以在任何时刻开始传输，没有时隙的概念。适配器可以在任何时刻开始传输，没有时隙的概念。载波侦听：侦听到其他适配器正在传输，就不传输帧。载波侦听：侦听到其他适配器正在传输，就不传输帧。碰撞检测：适配器在传输过程中检测到另一个适配器正在传碰撞检测：适配器在传输过程中检测到另一个适配器正在传输，就停止传输。输，就停止传输。尝试重新传输之前，等待小于传输一帧的随机时间尝试重新传输之前，等待小于传输一帧的随机时间2）CSMA/CD用什么技术进行碰撞检测？用什么技术进行碰撞检测？通过测量通过测量传输前传输

19、前和和传输中传输中的电压水平，传输过程中监视是否的电压水平，传输过程中监视是否有来自其他适配器的能量。有来自其他适配器的能量。3.802.11MAC协议：协议：CSMA/CA协议协议计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lanu3）广泛应用于有线）广泛应用于有线LAN的的CSMA/CD中的冲突检测并不适用中的冲突检测并不适用于于802.11无线无线LAN，原因是什么？，原因是什么？冲突检测的能力要求站点是全双工的，具有同时接收和发送的能力。冲突检测的能力要求站点是全双工的，具有同时接收和发送的能力。WLAN中由于中由于信号衰减和干扰信号衰减和干扰等问题，使得

20、适配器中接收到信号的强等问题，使得适配器中接收到信号的强度远远小于发送信号的强度，实现冲突检测的硬件花费太大了，所以大度远远小于发送信号的强度，实现冲突检测的硬件花费太大了，所以大多数无线电设备都是半双工的。多数无线电设备都是半双工的。WLAN中由于中由于隐藏终端和衰减隐藏终端和衰减等问题，即使有碰撞存在，并非所有的等问题，即使有碰撞存在，并非所有的终端都能检测到碰撞。终端都能检测到碰撞。因为无法检测冲突，所以即使发生碰撞，站点也会完全发送一帧，不因为无法检测冲突，所以即使发生碰撞，站点也会完全发送一帧，不会放弃发送。会放弃发送。3.802.11MAC协议：协议：CSMA/CA协议协议计算机科

21、学与技术学院 网络工程教研室3.802.11MAC协议：协议：CSMA/CA协议协议二、二、WiFi:802.11无线无线Lanu4）802.11的的MAC层层协调功能（协调功能（Coordination Function）分成两类：）分成两类：分布协调功能分布协调功能DCF：不不采用任何中心控制，对采用任何中心控制，对BSS中的每个无线主中的每个无线主机都采用机都采用CSMA/CA机制争用信道来获取发送权。机制争用信道来获取发送权。802.11中所有的实现都必须具有中所有的实现都必须具有DCF功能。功能。点协调功能点协调功能PCF：用用AP控制整个控制整个BSS内的活动，采用类似于探测的内的

22、活动，采用类似于探测的方法把发送数据权轮流交给各个站，从而避免碰撞的产生。方法把发送数据权轮流交给各个站，从而避免碰撞的产生。802.11中中PCF是可选功能，只能工作在基础设施模式中。是可选功能，只能工作在基础设施模式中。计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lanu4）802.11的的MAC层层PCFDCF物理层物理层MAC无争用服务无争用服务争用服务争用服务PCF和和DCF交替使交替使用，一个用，一个PCF的无竞的无竞争周期后面紧跟一个争周期后面紧跟一个DCF竞争周期。竞争周期。自组织网络中没有自组织网络中没有PCF子层。子层。3.802.11MAC协

23、议：协议：CSMA/CA协议协议计算机科学与技术学院 网络工程教研室计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lan3.802.11MAC协议：协议：CSMA/CA协议协议u5）802.11的的5类时序间隔类时序间隔二、二、WiFi:802.11无线无线Lanu5）802.11的的5类时序间隔类时序间隔PIFS：点协调帧间间隔。：点协调帧间间隔。PIFS=SIFS+1slot为了在开始使用为了在开始使用PCF方式时优先获得接入到媒体中。方式时优先获得接入到媒体中。DIFS：分布协调功能帧帧间隔。：分布协调功能帧帧间隔。DIFS=SIFS+2slot用来在用来在D

24、CF方式中发送数据帧和管理帧。方式中发送数据帧和管理帧。EIFS：最长的帧间间隔，通常当收到的数据帧出现错误时才使：最长的帧间间隔，通常当收到的数据帧出现错误时才使用。用。3.802.11MAC协议：协议：CSMA/CA协议协议计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lanu6）802.11的的CSMA/CA算法描述算法描述u发送方：发送方：1.如果信道空闲了如果信道空闲了DIFS帧间间隔，则发送整个帧间间隔，则发送整个Frame，等待确认，等待确认2.如果信道忙：如果信道忙：确定一个随机数进行后退，设定计数器；确定一个随机数进行后退，设定计数器；信道空闲，信

25、道空闲，计数值减小计数值减小；信道忙，；信道忙，计数值不变计数值不变；3.计数器值为计数器值为0时，发送整个时，发送整个Frame，等待确认；，等待确认；4.如果收到如果收到ACK，Frame发送完毕；发送完毕；如果如果还有还有Frame发送，发送，从从第第2步开始步开始CSMA/CA协议协议；如果没有收到如果没有收到ACK，选取更大的计数器值，进入后退阶段。，选取更大的计数器值，进入后退阶段。3.802.11MAC协议：协议：CSMA/CA协议协议计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lanu接收方：接收方：成功收到成功收到Frame，等待，等待SIFS后

26、发送后发送ACKsenderreceiverDIFSdataSIFSACK3.802.11MAC协议：协议：CSMA/CA协议协议u6）802.11的的CSMA/CA算法描述算法描述计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lanu7）问题问题senderreceiverDIFSdataSIFSACK问题一：为什么信道空闲了问题一：为什么信道空闲了还要等待一段时间才能发送？还要等待一段时间才能发送？问题二：在问题二：在CSMA/CA的第的第2步中，步中，站点选取一个随机数回退值并在站点选取一个随机数回退值并在信信道空闲时递减该值道空闲时递减该值，只有当计数器，只

27、有当计数器值等于值等于0时才能发送。时才能发送。而而802.3的的CSMA/CD中，确定随机数中，确定随机数开始递减，不管信道的状态，只要开始递减，不管信道的状态，只要等待了规定的时间，且信道空闲就等待了规定的时间，且信道空闲就开始发送。为什么？开始发送。为什么？3.802.11MAC协议：协议：CSMA/CA协议协议计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lanu8）CSMA/CA与与CSMA/CD的区别的区别无线站点在发送帧的过程中，如果检测到冲突，不放弃发送帧无线站点在发送帧的过程中，如果检测到冲突，不放弃发送帧，而是把整个帧发送完成。所以，而是把整个帧

28、发送完成。所以WLAN中，一旦发生碰撞，这个中，一旦发生碰撞，这个帧的发送时间内信道都被浪费了。帧的发送时间内信道都被浪费了。所以，碰撞避免的含义：尽量减少碰撞发生的概率所以，碰撞避免的含义：尽量减少碰撞发生的概率链路层确认机制链路层确认机制由于无线信道误码率较高，发送方先通过由于无线信道误码率较高，发送方先通过WLAN发送一帧给接收发送一帧给接收方，接收方收到这一帧后，在方，接收方收到这一帧后，在SIFS短帧间间隔后发送一个短帧间间隔后发送一个确认帧确认帧给发送方；发送方在收到这个确认帧后才继续发送下一帧。如果给发送方；发送方在收到这个确认帧后才继续发送下一帧。如果没收到确认帧，就会重传该帧

29、若干次。没收到确认帧，就会重传该帧若干次。3.802.11MAC协议：协议：CSMA/CA协议协议计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lanu1)CSMA/CA机制的缺陷机制的缺陷如果站点如果站点H1和和H2在在CSMA/CA来来协调传输时，协调传输时，选择了非常靠近的随选择了非常靠近的随机回退值机回退值，并且并且H1的计数器先变为的计数器先变为0，在，在H1的信号还没有传到的信号还没有传到H2的时的时候候，H2的计数器已经变为的计数器已经变为0，这种，这种情况下会不会发生冲突？情况下会不会发生冲突？如果站点如果站点H1和和H2彼此是隐藏的，彼此是隐藏的，

30、采用采用CSMA/CA能避免冲突吗？能避免冲突吗？3.802.11MAC协议：协议：RTS/CTS机制机制计算机科学与技术学院 网络工程教研室采用采用RTS/CTS机制对信息进行预约，来解决这个问题。机制对信息进行预约，来解决这个问题。二、二、WiFi:802.11无线无线Lan2）对信道进行预约）对信道进行预约u为了更好的解决隐藏终端带来为了更好的解决隐藏终端带来的问题的问题短请求发送控制帧（短请求发送控制帧（RTS）：发送方向）：发送方向AP发送的发送的短请求发送控制短请求发送控制帧帧RTS，指出要发送的指出要发送的Data帧和确认帧的总时间。帧和确认帧的总时间。允许发送控制帧（允许发送控

31、制帧（CTS）：）：AP收到收到RTS帧后，广播帧后，广播允许发送控制允许发送控制帧，帧，两个目的：两个目的：给发送方的确认帧给发送方的确认帧告知其他站点在预约期内不要发送数据。告知其他站点在预约期内不要发送数据。3.802.11MAC协议：协议：RTS/CTS机制机制计算机科学与技术学院 网络工程教研室3.802.11MAC协议协议二、二、WiFi:802.11无线无线Lan2）对信道进行预约）对信道进行预约u发送方发送发送方发送Frame前前“reserve”信道。信道。发送方利用发送方利用CSMA/CA发送一个短发送一个短RTS 帧帧RTSs 仍然可能冲突仍然可能冲突(RTS较短，影响不

32、大较短，影响不大)如果目的站点空闲，则发送如果目的站点空闲，则发送 CTS帧帧CTS可被所有节点接收可被所有节点接收发送方发送发送方发送Frame在预约期内其他节点抑制发送在预约期内其他节点抑制发送预约期数据发送预约期数据发送ACK返回返回计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线LanAPABRTS(A)RTS(B)RTS(A)CTS(A)CTS(A)DATA(A)ACK(A)ACK(A)reservation collisiondefer3.802.11MAC协议：协议：RTS/CTS机制机制计算机科学与技术学院 网络工程教研室3.802.11MAC协议协议

33、二、二、WiFi:802.11无线无线Lan2）对信道进行预约）对信道进行预约u优缺点：优缺点：利用利用RTS/CTS基本可消除隐藏终端问题基本可消除隐藏终端问题RTS/CTS交换引入了延迟，也会消耗资源交换引入了延迟，也会消耗资源RTS/CTS交换仅仅用于为长数据帧预约信道。在实际中，每个交换仅仅用于为长数据帧预约信道。在实际中，每个无线站点可以设置一个无线站点可以设置一个RTS门限，仅当帧长超过门限值时，才使门限，仅当帧长超过门限值时，才使用用RTS/CTS序列。序列。对于许多无线站点，默认的对于许多无线站点，默认的RTS门限值大于最长帧长值，对此门限值大于最长帧长值，对此对于所有的对于所

34、有的DATA帧，帧，RTS/CTS序列被跳过。序列被跳过。计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lan内容概要内容概要1.相关标准介绍相关标准介绍2.802.11体系结构体系结构3.802.11MAC协议协议4.802.11MAC帧帧5.在相同在相同IP子网的移动性子网的移动性6.IEEE802.15和和IEEE802.16计算机科学与技术学院 网络工程教研室1）帧结构）帧结构2）帧类型）帧类型3）帧类型的地址字段）帧类型的地址字段4）帧类型地址转换过程）帧类型地址转换过程二、二、WiFi:802.11无线无线Lan4.IEEE802.11MAC帧帧1）80

35、2.11MAC帧结构帧结构framecontroldurationaddress1address2address4address3payloadCRC22666260-23124seqcontrol预留时间预留时间(RTS/CTS)Frame序号序号(for reliable ARQ)TypeFromDSSubtypeToDSMore fragWEPMoredataPowermgtRetryRsvdProtocolversion22411111111帧类型：控制帧帧类型：控制帧/管理帧管理帧/数据帧数据帧计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lan4.IEE

36、E802.11MAC帧帧2）802.11MAC帧类型：帧类型：Type字段字段u管理帧管理帧AP的关联、探测、身份验证的关联、探测、身份验证u控制帧控制帧RTS/CTS，ACK等数据发送控制等数据发送控制u数据帧数据帧u子类型子类型subtype每种每种type的帧中又有一到多个子类型。的帧中又有一到多个子类型。计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lan4.IEEE802.11MAC帧帧2）802.11MAC帧类型：帧类型：Type字段与字段与Subtype的组合的组合TypevalueSubtypevalueb3 b2 Type descriptionb

37、7 b6 b5 b4Subtype description 00Management0000Association request 00Management0001Association response 00Management0010Reassociation request 00Management0011Reassociation response 00Management0100Probe request 00Management0101Probe response 00Management0110-0111Reserved 00Management1000Beacon u管理帧管理

38、帧计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lan4.IEEE802.11MAC帧帧2）802.11MAC帧类型：帧类型：Type字段与字段与Subtype的组合的组合TypevalueSubtypevalueb3 b2 Type descriptionb7 b6 b5 b4Subtype description 00Management1001 Announcement Traffic indication message(ATIM)00Management1010 Disassociation00Management1011Authentication 00

39、Management1100Deauthentication 00Management1101-1111Reserved u管理帧管理帧计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lan4.IEEE802.11MAC帧帧2）802.11MAC帧类型：帧类型：Type字段与字段与Subtype的组合的组合u控制帧控制帧TypevalueSubtypevalueb3 b2 Type descriptionb7 b6 b5 b4Subtype description 01Control0000-1001Reserved 01Control1010Power Save(P

40、S)-Poll 01Control1011Request To Send(RTS)01Control1100Clear To Send(CTS)01Control1101Acknowledge(ACK)01Control1110Contention-Free(CE)-End 01Control1111CF-End+CF-Ack 计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lan4.IEEE802.11MAC帧帧2）802.11MAC帧类型：帧类型：Type字段与字段与Subtype的组合的组合u数据帧数据帧TypevalueSubtypevalueb3 b2 Ty

41、pe descriptionb7 b6 b5 b4Subtype description 10Data0000Data 10Data0001Data+CF-Ack 10Data0010Data+CF-Poll 10Data0011Data+CF-Ack+CF-Poll 10Data0100Null function(no data)计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lan4.IEEE802.11MAC帧帧2）802.11MAC帧类型：帧类型：Type字段与字段与Subtype的组合的组合u数据帧数据帧TypevalueSubtypevalueb3 b2

42、Type descriptionb7 b6 b5 b4Subtype description 10Data0101CF-Ack(no data)10Data0110CF-Poll(no data)10Data0111CD-Ack+CF-Poll(no data)10Data1000-1111 Reserved11Reserved0000-1111 Reserved计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lan4.IEEE802.11MAC帧帧3）802.11MAC帧的地址字段帧的地址字段framecontroldurationaddress1address2a

43、ddress4address3payloadCRC22666260-23124seqcontrolu在无线网络中，出于网络互联目的，需要至少在无线网络中，出于网络互联目的，需要至少3个地址字个地址字段，特别是将网络层分组从一个无线站点通过一个段，特别是将网络层分组从一个无线站点通过一个AP送到送到一个路由器的接口时。一个路由器的接口时。u802.11Frame中包含四个地址字段：其中前三个地址字段中包含四个地址字段：其中前三个地址字段用于基础设施模式，第四个地址字段只用于自组织模式。用于基础设施模式，第四个地址字段只用于自组织模式。计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.

44、11无线无线Lan4.IEEE802.11MAC帧帧3）802.11MAC帧类型的地址字段帧类型的地址字段framecontroldurationaddress1address2address4address3payloadCRC22666260-23124seqcontroluaddress 1帧的接收方的帧的接收方的MAC地址地址uaddress 2帧的发送方的帧的发送方的MAC地址地址uaddress 3AP所连接的所连接的路由器接口路由器接口的的MAC地址地址uaddress 4只用于只用于Ad hoc模式模式计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线L

45、an4.IEEE802.11MAC帧帧4）802.11MAC帧类型地址转换过程：帧类型地址转换过程：uInternet-Router-H1InternetrouterAPH1R1H1 MAC addr R1 MAC addr dest.address source address 802.3 frameH1 MAC addr AP MAC addr R1 MAC addraddress 1address 2address 3802.11 frame计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lan4.IEEE802.11MAC帧帧4）802.11MAC帧类型地址转

46、换过程：帧类型地址转换过程：uInternet-Router-H1AP是一个链路层设备，它没法理解是一个链路层设备，它没法理解IP协议的分组格式和协议的分组格式和IP地址，假设从地址，假设从R1向向H1发送一个分组。发送一个分组。R1并不知道并不知道AP的存在的存在R1知道知道H1的的IP地址，利用地址，利用ARP协议获得协议获得H1的的MAC地址。地址。R1将分组封装在将分组封装在802.3以太网帧中，源地址以太网帧中，源地址R1的的MAC地址，地址，目的地址为目的地址为H1的的MAC地址。地址。802.3Frame到达到达AP后，应转换为后，应转换为802.11Frame。Address1

47、和和Address2分别填分别填H1和和AP的的MAC地址，地址，Address3中填中填R1的的MAC地址。地址。计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lan4.IEEE802.11MAC帧帧4）802.11MAC帧类型地址转换过程：帧类型地址转换过程：uH1-AP-RouterInternetrouterAPH1R1AP MAC addr H1 MAC addr R1 MAC addraddress 1address 2address 3802.11 frameR1 MAC addr H1 MAC addr dest.address source add

48、ress 802.3 frame计算机科学与技术学院 网络工程教研室二、二、WiFi:802.11无线无线Lan4.IEEE802.11MAC帧帧4）802.11MAC帧类型地址转换过程：帧类型地址转换过程：uH1-AP-Routeru现在现在H1返回返回R1一个分组。一个分组。H1创建创建802.11Frame，地址字段，地址字段1、2、3分别填入分别填入AP、H1、R1的的MAC地址。地址。AP收到收到802.11Frame后，将其转换为后，将其转换为802.3Frame。源地。源地址填入址填入H1的目标地址；目的地址填入的目标地址；目的地址填入R1的的MAC地址。地址。计算机科学与技术学

49、院 网络工程教研室1.小结小结三、小结和作业三、小结和作业1.WiFi802.11体系结体系结构构802.11的的MAC层层基本设施基本设施模式模式BSS和和ESS自组织模式自组织模式信道与关联信道与关联802.11的的MAC协议协议CSMA/CA协议协议信道预约信道预约主动扫描主动扫描被动扫描被动扫描802.11帧结构帧结构WPAN：无线个人区域网络：无线个人区域网络计算机科学与技术学院 网络工程教研室2.作业作业三、小结和作业三、小结和作业1）思考：无线网络存在隐藏中端、暴漏终端和信号衰减等）思考：无线网络存在隐藏中端、暴漏终端和信号衰减等问题，在无线网络中需要一个什么样的多路访问协议？问题，在无线网络中需要一个什么样的多路访问协议？2）作业：）作业：课本课本P382 R1,R3课本课本383 第第R5，R6，R7和和R8题题判断题请说明判断对错的理由。判断题请说明判断对错的理由。计算机科学与技术学院 网络工程教研室