802.11无线网络权威指南.pdf

发布时间：2022-06-17 发布人：admin 分类：说明书资料大小：7.48M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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第一章无线网络导论

第二章 802.11网络概论

第三章 802.11 MAC

第四章 802.11 帧封装细节

第五章有线等级隐私（WEP）

第六章 802.1X 使用者身份认证

第七章 802.11i：RSN、TKIP与CCMP

第八章过程管理

第九章 PCF免竞争服务

第十章物理层概观

第十一章跳频物理层

第十二章直接序列序列物理层：DSSS与HR/DSSS（802.11b）

第十三章 802.11a与802.11j 5-GHz OFDM PHY

第十四章 802.11：延伸速率物理层（ERP）

第十五章 802.11n前瞻：MIMO-OFDM

第十六章 802.11的硬件

第十七章 802.11与Windows

第十八章 802.11与Macintosh

第十九章 802.11与Linux

第二十章使用802.11基站

第二十一章无线网络逻辑架构

第二十二章安全性架构

第二十三章网络规划与工程管理

第二十四章 802.11网络分析

第二十五章 802.11效能比较

第二十六单结论与展望

802.11 无线网络权威指南文档密级 802.11 无线网络权威指南 (第 2 版) 2006-8-23 华为三康机密，未经许可不得扩散第 1 页, 共 508 页

802.11 无线网络权威指南文档密级翻译整理人员：陈琳琦、郭新峰、钱良荣、刘超、席娟许平华、尹周良、郑建波、周小琛、朱列本中文根据《OReilly 802.11 Wireless Networks The Definitive Guid e2nd ed.chm》英文版本翻译整理而成。华为三康机密，未经许可不得扩散第 2 页, 共 508 页

802.11 无线网络权威指南文档密级目录 1.1 为何需要无线？ 1.2 无线网络的特色 2.1 IEEE 802 网络技术规格 2.2 802.11 相关术语及其设计 802.11 无线网络权威指南 .......................................................................................................... 1 (第 2 版) ..................................................................................................................................... 1 目录............................................................................................................................................ 3 序 ............................................................................................................................................. 14 前言.......................................................................................................................................... 16 第 1 章无线网络导论.............................................................................................................. 24 24 1.1.1 无线频谱：关键资源 .......................................................................... 25 27 1.2.1 没有实体界限 ..................................................................................... 27 1.2.2 动态实体介质 ..................................................................................... 27 1.2.3 安全性................................................................................................ 28 1.2.4 标准的好处......................................................................................... 29 第 2 章 802.11 网络概论 ......................................................................................................... 31 31 33 2.2.1 网络类型 ............................................................................................ 34 2.2.2 再论传输系统 ..................................................................................... 37 2.2.3 网络界限 ............................................................................................ 38 40 2.3.1 网络服务 ............................................................................................ 40 44 2.4.1 移动性网络设计 ................................................................................. 45 第 3 章 802.11 MAC ............................................................................................................... 47 48 3.1.1 射频链路质量 ..................................................................................... 48 3.1.2 隐藏节点的问题 ................................................................................. 49 50 3.2.1 载波监听功能与网络分配矢量............................................................ 51 3.2.2 帧间隔................................................................................................ 52 3.2.3 帧间隔与优先程度.............................................................................. 53 54 3.3.1 DCF 与错误复原 ................................................................................. 55 3.3.2 使用重传计数器 ................................................................................. 55 3.3.3 DCF 与延迟 ........................................................................................ 55 3.3 利用 DCF 进行竞争式访问 2.3 802.11 网络的运作方式 2.4 移动性的支持 3.1 MAC 所面临的挑战 3.2 MAC 访问控制与时钟华为三康机密，未经许可不得扩散第 3 页, 共 508 页

802.11 无线网络权威指南文档密级 3.6 帧的处理与桥接 3.4 802.11 对上层协议的封装 3.5 竞争式数据服务 3.3.4 Spectralink 语音优先性...................................................................... 56 3.3.5 帧的分段与重组 ................................................................................. 57 3.3.6 帧格式................................................................................................ 58 3.3.7 Frame Control 位 ............................................................................... 58 3.3.8 Duration/ID 位.................................................................................... 62 3.3.9 Address 位......................................................................................... 62 3.3.10 Basic Service Set ID (BSSID)...................................................... 63 3.3.11 顺序控制位....................................................................................... 63 3.3.12 帧主体.............................................................................................. 64 3.3.13 帧检验序列（FCS） ........................................................................ 64 65 66 3.5.1 广播与组播数据或管理帧................................................................... 66 3.5.2 单点传播帧......................................................................................... 67 3.5.3 省电程序 ............................................................................................ 69 3.5.4 多种速率支持（Multirate Support） .................................................. 71 72 3.6.1 无线介质到有线介质（802.11 至以太网） ........................................ 73 3.6.2 有线介质至无线介质（Wired Medium to Wireless Medium）........... 74 3.6.3 服务质量延伸功能.............................................................................. 75 第 4 章 802.11 帧封装细节 ..................................................................................................... 76 76 4.1.1 Frame Control（帧控制） .................................................................. 77 4.1.2 Duration（持续时间） ........................................................................ 77 4.1.3 地址与 DS Bit..................................................................................... 79 4.1.4 数据帧的次类型 ................................................................................. 81 4.1.5 数据帧的封装 ..................................................................................... 82 85 4.2.1 一般的帧控制位 ................................................................................. 85 4.2.2 RTS（请求发送）............................................................................... 86 4.2.3 CTS（允许发送）............................................................................... 87 4.2.4 ACK（应答）...................................................................................... 88 4.2.5 PS-Poll（省电模式一轮询）............................................................... 89 90 4.3.1 管理帧的结构 ..................................................................................... 90 4.3.2 长度固定的管理帧元件....................................................................... 91 4.3.3 管理帧的信息元素.............................................................................. 99 4.3.4 管理帧的类型 ................................................................................... 112 4.1 数据帧 4.2 控制帧 4.3 管理帧 4.4 帧发送以及连接与身份认证状态 116 4.4.1 帧等级.............................................................................................. 117 华为三康机密，未经许可不得扩散第 4 页, 共 508 页

802.11 无线网络权威指南文档密级第 5 章有线等级隐私（WEP） ............................................................................................ 119 5.1 WEP 的密码学背景 119 5.1.1 串流密码锁的安全性 ........................................................................ 120 5.1.2 密码政治学....................................................................................... 121 5.2 WEP 的加密机制 121 5.2.1 WEP 的数据处理 .............................................................................. 122 5.2.2 WEP 的帧格式.................................................................................. 125 5.3 关于 WEP 的各种问题 126 5.3.1 RC4 在密码学上的性质 .................................................................... 126 5.3.2 WEP 统设计上的瑕疵 ...................................................................... 126 5.3.3 针对 WEP 密钥的还原攻击 .............................................................. 127 5.3.4 防范密钥还原攻击............................................................................ 128 5.4 动态 WEP 129 第 6 章 802.1X 使用者身份认证............................................................................................ 130 6.1 可延伸身份认证协议（EAP） 131 6.1.1 EAP 的封包格式 ............................................................................... 131 6.1.2 EAP 的要求与回复............................................................................ 132 6.1.3 EAP 身份认证方式............................................................................ 133 6.1.4 EAP 认证的成功或失败 .................................................................... 134 6.1.5 EAP 交换程序范例............................................................................ 134 6.2 EAP 认证方式（EAP Method） 135 6.2.1 加密的方式....................................................................................... 135 6.2.2 非加密式 EAP 认证方式................................................................... 137 6.2.3 其他的内层身份认证方式................................................................. 138 6.3 802.1X：网络连接埠的身份认证 139 6.3.1 802.1X 的架构及相关术语 ................................................................ 140 6.3.2 802.1X 的帧过滤............................................................................... 141 6.3.3 EAPOL 的封装格式........................................................................... 141 6.3.4 定位.................................................................................................. 142 6.4 802.IX 与无线局域网络 142 6.4.1 802.11 网络上的 802.1X 交换程序范例 ............................................ 142 6.4.2 动态产生密钥 ................................................................................... 144 第 7 章 802.11I：RSN、TKIP 与 CCMP .............................................................................. 145 7.1 临时密钥完整性协议（TKIP） 145 7.1.1 TKIP 与 WEP 的差异 ........................................................................ 145 7.1.2 TKIP 的数据处理与过程.................................................................... 147 7.1.3 Michael 完整性检验 .......................................................................... 152 7.2 「计数器模式」搭配「区块密码锁链—信息真实性检查码」协议（CCMP）154 7.2.1 CCMP 的数据处理............................................................................ 155 华为三康机密，未经许可不得扩散第 5 页, 共 508 页

802.11 无线网络权威指南 7.3 固安网络（RSN）的运作方式文档密级 157 7.3.1 802.11i 密钥阶层体系 ....................................................................... 157 7.3.2 802.11i 密钥的产生与传递................................................................ 159 7.3.3 混合加密类型 ................................................................................... 160 7.3.4 密钥快取 .......................................................................................... 161 第 8 章过程管理................................................................................................................... 162 8.1 管理架构 8.2 扫描 162 162 8.2.1 被动扫描 .......................................................................................... 163 8.2.2 主动扫描 .......................................................................................... 164 8.2.3 扫描结果 .......................................................................................... 165 8.2.4 加入网络 .......................................................................................... 166 8.3 身份认证 167 8.3.1 802.11“身份认证”......................................................................... 167 8.4 事先身份认证 170 8.4.1 802.11 事先身份认证........................................................................ 170 8.4.2 802.11i 事先身份认证与密钥快取..................................................... 171 8.5 连接过程 173 8.5.1 连接程序 .......................................................................................... 173 8.5.2 重新连接程序 ................................................................................... 174 8.6 节省电力 176 8.6.1 Infrastructure（基础型）网络的电源管理......................................... 176 8.6.2 IBSS 的电源管理 .............................................................................. 181 8.7 计时器的同步 183 8.7.1 Infrastructure 的计时同步 ................................................................. 184 8.7.2 IBSS 的计时同步 .............................................................................. 184 8.8 频谱的管理 185 8.8.1 传输功率控制（TPC）..................................................................... 185 8.8.2 动态选频（DFS）............................................................................ 188 8.8.3 Action 帧 ........................................................................................... 190 第 9 章 PCF 免竞争服务 ....................................................................................................... 196 9.1 以 PCF 提供免竞争访问 196 9.1.1 PCF 作业 .......................................................................................... 196 9.1.2 基站的传输....................................................................................... 197 9.1.3 免竞争期间的长短............................................................................ 199 9.2 PCF 帧的封装细节 199 9.2.1 免竞争期间结束（CF-End）............................................................ 201 9.2.2 CF-End＋CF-ACk............................................................................. 202 9.3 电源管理与 PCF 华为三康机密，未经许可不得扩散 204 第 6 页, 共 508 页

802.11 无线网络权威指南文档密级第 10 章物理层概观 ............................................................................................................. 205 10.1 物理层架构 10.2 无线链路 205 205 10.2.1 使用执照与管制 ............................................................................. 206 10.2.2 展频................................................................................................ 208 10.3 RF 传播与 802.11 210 10.3.1 信号接收与效能 ............................................................................. 210 10.3.2 路径损耗、传输距离与传输量........................................................ 212 10.3.3 多重路径干扰 ................................................................................. 213 10.3.4 讯符间干扰（ISO） ....................................................................... 214 10.4 802.11 的 RF 工程 215 10.4.1 RF 零件........................................................................................... 215 第 11 章跳频物理层 ............................................................................................................. 218 11.1 11.1 跳频传输 218 11.1.1 802.11 FH 的细节........................................................................... 219 11.1.2 802.11 跳频序列 ............................................................................. 220 11.1.3 加入 802.11 跳频网络 .................................................................... 220 11.1.4 I S M 幅射量规定与最大传输量 ...................................................... 221 11.1.5 干扰效应 ........................................................................................ 221 11.2 高斯频移键控（GFSK） 222 11.2.1 二阶式 GFSK ................................................................................. 222 11.2.2 四阶式 GFSK ................................................................................. 223 11.3 FH PLCP 224 11.3.1 分封（Framing）与白化（whitening）.......................................... 224 11.4 FH PMD 226 11.4.1 传输率 1Mbps 之 PH PHY 所使用的 PMD..................................... 226 11.4.2 传输率 2 -Mbps 之 FH PHY 所使用的 PMD................................... 226 11.5 PH PHY 的特性 226 第 12 章直接序列序列物理层： DSSS 与 HR/DSSS（802.11B） .................................... 228 12.1 直接序列传输 12.2 差分相移键控（DPSK） 228 234 12.2.1 差分二进制相移键控（DBPSK）................................................... 234 12.2.2 差分正交相移键控（DQPSK）...................................................... 234 12.3 “原本的”直接序列物理层 236 12.3.1 PLCP 的分封（framing）与处理 ................................................... 237 12.3.2 DS PMD 附属层............................................................................. 238 12.3.3 DS PHY 的 CS/CCA ...................................................................... 238 12.3.4 DS PHY 的特性 ............................................................................. 239 12.4 互补码调制（CCK）华为三康机密，未经许可不得扩散 240 第 7 页, 共 508 页

802.11 无线网络权威指南 12.5 高速直接序列物理层（HR/DSSS PHY）文档密级 240 12.5.1 PLCP 分封（Framinf）与搅码（scrambling）.............................. 241 12.5.2 HR/DSSS PMD .............................................................................. 243 12.5.3 802.11b PHY 的非必要功能 ........................................................... 246 12.5.4 HR/DSSS PHY 的特性 ................................................................... 246 第 13 章 802.11A 与 802.11J............................................................................................... 248 13.1 正交分频多工（OFDM） 248 13.1.1 载波多工 ........................................................................................ 249 13.1.2 正交性的意义（不使用微积分） .................................................... 249 13.1.3 防护时间 ........................................................................................ 250 13.1.4 周期延伸（周期前置）................................................................... 251 13.1.5 加窗法（Windowing）................................................................... 253 13.2 802.11 所采用的 OFDM 253 13.2.1 将 OFDM13.2.1 302.11 a 所选用的.F.M 参数................................ 253 13.2.2 作业频道的结构 ............................................................................. 254 13.2.3 作业频道 ........................................................................................ 258 13.3 OFDM PLCP 260 13.3.1 帧的格式 ........................................................................................ 260 13.4 OFDM PMD 263 13.4.1 编码与调制..................................................................................... 263 13.4.2 电波效能：灵敏度与频道拒斥........................................................ 264 13.4.3 净空频道评估 ................................................................................. 264 13.4.4 传送与接收..................................................................................... 264 13.5 OFDM PHY 的特性 266 第 14 章 802.11：延伸速率物理层（ERP） ..................................................................... 267 14.1 802.11g 的组成元件 267 14.1.1 相容性议题..................................................................................... 268 14.1.2 防护机制 ........................................................................................ 268 14.2 ERP 的物理层收敛程序（PLCP） 271 14.2.1 ERP-OFDM 的帧格式..................................................................... 271 14.2.2 802.11 g 的单载波帧格式 ............................................................... 272 14.3 ERP 的实际搭酣介质（PMD） 275 14.3.1 净空频道评估（CCA） .................................................................. 275 14.3.2 接收程序 ........................................................................................ 276 14.3.3 ERP 物理层的特性.......................................................................... 276 第 15 章 802.11N 前瞻 :MIMO-OFDM ................................................................................. 278 15.1 共同功能 278 15.1.1 多进与多出（MIMO）.................................................................... 278 15.1.2 频宽................................................................................................ 279 华为三康机密，未经许可不得扩散第 8 页, 共 508 页

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