一、 wlan基礎知識

阿新 • • 發佈：2019-01-11

基本概念

WLAN

Wireless Local Area Networks，無線區域網絡。它利用射頻（Radio Frequency，RF）的技術，使用電磁波代替雙絞線進行網路通訊。以無線方式構成的區域網.

Wi-Fi

Wireless Fidelity是一個無線網路通訊技術的品牌，由Wi-Fi聯盟所持有。目的是改善基於IEEE 802.11標準的無線網路產品之間的互通性。遵循802.11相關標準。

Wi-Fi認證產品的logo如下。

IEEE 802.11

IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)是美國電氣和電子工程師協會的簡稱。又稱為LMSC（LAN /MAN Standards Committee，區域網/都會網路標準委員會），致力於研究區域網和都會網路的物理層和MAC層中定義的服務和協議，對應OSI網路參考模型的最低兩層（即物理層和資料鏈路層）。

該委員會被細分成多個工作組(Working Group),每個工作組負責解決某個特定方面問題的標準。工作組也會被賦予一個編號(位於802編號的後面,中間用點號隔開)

工作組內部還會細分為多個任務組(Task Group,TG),修改、更新標準的某個特定方面。其編號為英文字母,如a、b、c等。

802.2 ：邏輯鏈路控制Logical Link Control

802.3 ：乙太網Ethernet （CSMA/CD）

802.11：無線區域網Wireless LAN

IEEE 802 家族,以及其與 OSI 模型的關係，如下圖所示:

802.11制定了無線網路技術的規範,其發展歷經好幾個版本. a/b/g/n/ac/ad/.

AP

Access Point，AP本身也是一個STA,只不過它還能為那些已經關聯的(associated)STA提供分散式服務

BSS

Basic Service Set. 一個熱點的覆蓋範圍被成為一個BSS.

基本服務組合,是 802.11 網路的基本元件,由一組彼此通訊的工作站所構成。

ESS

BSS 的服務範圍,可以涵蓋整個小型辦公室或家庭,不過無法服務較廣的區域。 802.11允許將幾個 BSS 串連為延伸式服務組合(extended serviceESS),藉此延伸無線網路的覆蓋區域· 所謂 ESS 就是利用骨幹網路將幾個BSS連在一起。

所有位於同一個 ESS 的基站將會使用相同的服務組合識別碼(set identifier,簡稱 SSID),通常就是使用者所謂的網路「名稱」。

ESS是一種邏輯概念.

cfg80211

核心空間中用於配置管理無線裝置的部分. nl80211為使用者空間用於配置管理無線裝置.

cfg80211與FullMAC驅動或基於mac80211的驅動一起工作.

CLI

Command-line interface. 提供可以在控制檯或終端器中執行的除錯工具.

FullMAC

FullMAC 用於描述MLME在硬體中進行管理的無線晶片. 不能使用mac80211寫FullMAC無線驅動.

git-describe

git-describe 是一個git命令，其輸出如下：

v3.12-11297-g6579946

第一部分是當前的tag/版本號；第二部分是標籤應用以來應用的補丁數量；最後一部分，在g後面是最後一次提交的SHA1號.

IBSS

Independent Basic Service Set. 他是最基本的Ad-Hoc模式.

Information Element

Information Element (IE) 是IEEE 802.11 WLAN協議的管理幀的一部分，is a part of management frames in the IEEE 802.11 wireless LAN protocol. IE用於在管理幀中傳遞關於自身的描述資訊。通常每個幀中有幾個IE，每個都是由型別-長度-值（TLVs, Type-length-value）構成的。

IE的通用結構如下:

|   1   |    1   |     1-255       |
+-------+--------+-----------------+
| Type  | Length |     Data        |
+-------+--------+-----------------+

而供應商特定的IE大致如下：

|   1   |    1   |          4        |    1-251   |
+-------+--------+-------------------+------------+
|  221  | Length |        OUI        |     Data   |
+-------+--------+-------------------+------------+

iw

iw是一個基於nl80211的無線裝置除錯工具. 一種CLI.

nl80211

使用者空間側用於配置管理無線設定. 它是一個基於NETLink的使用者空間協議。cfg80211用於核心空間配置管理無線裝置。

利用NL80211可使用多個使用者空間應用。

mac80211

用於SoftMac無線晶片的一組驅動API.

MLME

Media Access Control (MAC) Sublayer Management Entity.

MLME是物理層（PHY）MAC狀態機駐留的管理實體。MLME有助於如下操作：

Authenticate 認證
Deauthenticate 取消認證
Associate 連線
Disassociate 斷開連線
Reassociate 重新連線
Beacon 信標幀
Probe 探測幀 mac80211的MLME管理當前在如下程式碼實現：
```
net/mac80211/ieee80211_sta.c       //只處理STA MLME
```

PHY

physical-layer. 物理層

SME

Station Management Entity, often prepended with AP (Access Point)

SoftMAC

SoftMAC是用於描述WNIC型別的術語，其中MLME在軟體中進行管理。例如，mac80211是用於SoftMAC WNIC的驅動API。

SSID

Service Set IDentifier. SSID是附加到無線網路上的所有分組的程式碼，以標識每個分組作為該網路的一部分。該程式碼由1-32個八位位元組組成的字串（通常表示為區分大小寫的字母數字字元）。

Station (STA)

STA是用於描述無線裝置的通用術語，它可以與無線網路中的其他站通訊。站的常見形式是接入點（AP）、計算機或電話。

STA就是指攜帶無線網路介面卡(即無線網絡卡)的裝置

SoftMAC VS FullMAC

SoftMAC和FullMAC的區別在於MLME是在軟體還是硬體上實現.

SoftMAC: MLME通過軟體實現.
FullMAC: MLME通過硬體實現，也叫HardMAC.

SoftMAC優勢：
1. 低硬體成本
2. 升級驅動可以直接通過更新軟體實現
3. 不同無線網路裝置可以使用同一個驅動
4. 對裝置有更精細的控制

FullMAC的主要優勢是執行快，不佔用cpu.

SoftMAC通過mac80211框架實現，FullMAC通過cfg80211框架實現
不管SoftMAC還是FullMAC，都要呼叫cfg80211，mac80211通過cfg80211的callback來執行.

Wireless Medium

無線介質(Wireless medium)，指能傳送無線MAC幀資料的物理層.射頻和紅外

Distribution system

傳輸系統(Distribution system)，屬於 802.11 的邏輯元件,負責將幀(frame)轉送至目的地。

WE

Wireless-Extensions. 老的驅動API，用於使用者空間←→核心空間通訊。被cfg80211淘汰.

WEXT