1、有線和無線網路
無線網路相比有線網路,還是有許多的缺點的:
(*)通訊雙方因為是通過無線進行通訊,所以通訊之前需要建立連線;而有線網路就直接用線纜連線,不用這個過程了。
(*)通訊雙方通訊方式是半雙工的通訊方式;而有線網路可以是全雙工。
(*)通訊時在網路層以下出錯的概率非常高,所以幀的重傳概率很大,需要在網路層之下的協議新增重傳的機制(不能只依賴上面tcp/ip的延時等待重傳等開銷來保證);而有線網路出錯概率非常小,無需在網路層有如此複雜的機制。
(*)資料是在無線環境下進行的,所以抓包非常容易,存在安全隱患。
(*)因為收發無線訊號,所以功耗較大,對電池來說是乙個考驗。
(*)相對有線網路吞吐量低,這一點正在逐步改善,802.11n協議可以達到600mbps的吞吐量。
2、協議
ethenet和wifi採用的協議都屬於ieee 802協議集。其中,ethenet以802.3協議做為其網路層以下的協議;而wifi以802.11做為其網路層以下的協議。無論是有線網路,還是無線網路,其網路層以上的部分,基本一樣。
(1)802.11a,2023年9月制定,工作在5ghz的頻率範圍(頻段寬度325mhz),最大傳輸速率54mbps,但當時不是很流行,所以使用的不多。
(2)802.11b,2023年9月制定,時間比802.11a稍晚,工作在2.4g的頻率範圍(頻段寬度83.5mhz),最大傳輸速率11mbps。
(3)802.11g,2023年6月制定,工作在2.4ghz頻率範圍(頻段寬度83.5mhz),最大傳輸速率54mbps。
(4)802.11n,2023年才被ieee批准,在2.4ghz和5ghz均可工作,最大的傳輸速率為600mbps。
這些協議均為無線網路的通訊所需的基本協議,最新發展的,一般要比最初的有所改善。
另外值得注意的是,802.11n在mac層上進行了一些重要的改進,所以導致網路效能有了很大的提公升例如:
(*)因為傳輸速率在很大的程度上取決於channel(通道)的channelwidth有多寬,而802.11n中採用了一種技術,可以在傳輸資料的時候將兩個通道合併為乙個,再進行傳輸,極大地提高了傳輸速率(這又稱ht-40,high through)。
(*)802.11n的mimo(多輸入輸出)特性,使得兩對天線可以在同時同channel上傳輸資料,而兩者卻能夠不相互干擾(採用了ofdm特殊的調製技術)
3、術語
講述之前,我們需要對無線網路中一些常用的術語有所了解。這裡先列出一些,後面描述中出現的新的術語,將會在描述中解釋。
(*)lan:即區域網,是路由和主機組成的內部區域網,一般為有線網路。
(*)wan:即廣域網,是外部乙個更大的區域網。
(*)wlan(wireless lan,即無線區域網):前面我們說過lan是區域網,其實大多數指的是有線網路中的區域網,無線網路中的區域網,一般用wlan。
(*)ap(access point的簡稱,即訪問點,接入點):是乙個無線網路中的特殊節點,通過這個節點,無線網路中的其它型別節點可以和無線網路外部以及內部進行通訊。這裡,ap和無線路由都在一台裝置上(即cisco e3000)。
(*)station(工作站):表示連線到無線網路中的裝置,這些裝置通過ap,可以和內部其它裝置或者無線網路外部通訊。
(*)assosiate:連線。如果乙個station想要加入到無線網路中,需要和這個無線網路中的ap關聯(即assosiate)。
(*)ssid:用來標識乙個無線網路,後面會詳細介紹,我們這裡只需了解,每個無線網路都有它自己的ssid。
(*)bssid:用來標識乙個bss,其格式和mac位址一樣,是48位的位址格式。一般來說,它就是所處的無線接入點的mac位址。某種程度來說,它的作用和ssid類似,但是ssid是網路的名字,是給人看的,bssid是給機器看的,bssid類似mac位址。
(*)bss(basic service set):由一組相互通訊的工作站組成,是802.11無線網路的基本元件。主要有兩種型別的ibss和基礎結構型網路。ibss又叫adhoc,組網是臨時的,通訊方式為station<->station,這裡不關注這種組網方式;我們關注的基礎結構形網路,其通訊方式是station<->ap<->station,也就是所有無線網路中的裝置要想通訊,都得經過ap。在無線網路的基礎形網路中,最重要的兩類裝置:ap和station。
(*)ds(distributed system):即分布式系統。分布式系統屬於802.11邏輯元件,負責將幀**至目的位址,802.11並未規定其技術細節,大多數商業產品以橋接引擎合分步式系統媒介共同構成分布式系統。分步式系統是接入點之間**幀的骨幹網路,一般是乙太網。其實,骨幹網路並不是分步系統的全部,而是其媒介。主要有三點:骨幹網(例如乙太網)、橋接器(具有有線無線兩個網路介面的接入點包含它)、屬於骨幹網上的接入點所管轄的基礎性網路的station通訊(和外界或者bss內部的station)必須經過ds、而外部路由只知道station的mac位址,所以也需要通過分布式系統才能知道station的具體位置並且正確送到。分步式系統中的接入點之間必須相互傳遞與之關聯的工作站的資訊,這樣整個分步式系統才能知道哪個station和哪個ap關聯,保證分步式系統正常工作(即轉達給正確的station)。分步式系統也可以是使用無線媒介(wds),不一定一定是乙太網。總之,分步式系統骨幹網路(例如乙太網)做為媒介,連線各個接入點,每個接入點與其內的station可構成bss,各個接入點中的橋接控制器有到達骨幹網路和其內部bss無線網的介面(類似兩個mac位址),station通訊需要通過分布式系統。
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