无线网络拓扑结构

除802.11技术外,蜂窝电话、蓝牙和zigbee都是常见的无线技术。各种无线技术都可以划分到以下4种无线拓扑结构:

  • 无线局域网WWAN
  • 无线城域网WMAN
  • 无线个人域网WPAN
  • 无线局域网WLAN

802.11拓扑结构

802.11标准定义了3种不同的802.11拓扑结构,它们称为服务集。BSS(基础服务集)、ESS(扩展服务集)和IBSS(独立基础服务集),802.11s-2011修正案成了第四种服务集Mesh服务集(MBSS)。

单工通信:一台设备只能发送数据,另一台只能接受数据。调频广播

半双工通信:两台设备都可以收发数据,但是二者无法同时收发数据。对讲机和双向无线电。IEEE802.11无线局域网采用半双工通信

全双工通信:两台设备可以同时收发数据。电话通信,IEEE 802.3设备

服务标识符

SSID是标识802.11无线网络的逻辑名。STA可以通过主动扫描或被动扫描识别彼此身份。SSID最多32个字符,且区分大小写。

基础服务集BSS

构成BSS的通信设备包括一个接入点和若干个客户端。再加入接入点的无线域后,客户端通过接入点交换数据。

基础服务集BSS

接入点通常与分布系统介质相连。如果接入点作为分布系统的入口设备,则客户端可以经由接入点访问分布系统介质中的网络资源。客户端之间的数据交换必须通过接入点进行,客户端之间无法直接通信。

基础服务集标识符

接入点无线射频卡的48位(6字节)MAC地址称为BSSID。BSSID的简单定义就是AP无限射频卡的MAC地址。

用于标识BSS的BSSID地址位于大多数802.11无线帧的帧头。BSSID地址不仅用于BSS的802.11流量转发,也是BSS唯一的二层标识符,还在漫游过程中起重要作用。

基础服务集标识符BSSID

扩展服务集

ESS由一个或多个BSS构成,BSS之间通过分布系统介质连接。在大部分ESS中,所有接入点的SSID相同。ESS的网络名一般称为ESSID。同一分布系统介质相连的多个接入点可能具备不同的SSID,但是仍然属于同一个ESS。如果RSS支持漫游,则ESS中的所有接入点必须共享同一个SSID。

ESS中的SSID和BSSID

无缝漫游

ESS:无缝漫游

接入点的覆盖区域部分重叠,可实现客户端的无缝漫游。

游动漫游

ESS:游动漫游

接入点覆盖区域不存在任何重叠,客户端在离开第一个接入点的时候会暂时失去连接,并在进入第二个接入点的覆盖范围时重新建立连接。

colocation

ESS:colocation

多个接入点覆盖范围完全重合,其目的是为了增加客户容量。

独立基础服务集IBSS

IBSS只存在客户端,不存在接入点,采用点对点(ad hoc)方式通信。客户端将数据直接传输给其他客户端,而不是经过路由给其他客户端,即所有客户端的帧传输都是对等的。

为保证IBSS通信成功,所有客户端必须使用同一信道收发数据。此外IBSS的所有客户端必须共享同一个SSID,每个IBSS都会产生一个BSSID

Mesh服务集

802.11配置模式

接入点模式

默认接入点配置为ap模式,也可以被配置为其他非标准模式:

  • 网桥模式 接入点被转换为无线网桥。此时ap增加额外的MAC层功能,可学习并维护到网络有限端的MAC地址
  • 工作组网桥模式 接入点被转换为工作组网桥
  • 中继器模式 接入点被转换为中继器接入点
  • Mesh模式 接入点作为Mesh环境中的无线回传设备
  • 扫描模式 接入点无线接口被转换为探测器

客户端模式

客户端可以被配置为两种模式。默认的客户端模式被称为基础架构模式(Infrastrcture mode)。这种模式客户端之间的通信必须通过接入点进行。第二种配置模式称为点对点模式(ad hoc mode),一些厂商也称为对等模式(peer to peer mode)。比如wifi direct(P2P)