802.11帧结构分析

《802.11帧结构分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、计算机学院网络123班秦向红201200824302无线网络802.11帧结构分析1.802.11介绍1.1802.11概述802.11协议组是国际电工电子工程学会（IEEE）为无线局域网络制定的标准。IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mbps。虽然WI-FI使用了802.11的媒体访问控制层（MAC）和物理层（PHY），但是两者并不完全一致。在以下标准中，使用最多的应该是802.11n标准，工作在2.4GHz频段，可达600Mb

2、ps（理论值）。IEEE802.11是一个协议簇，主要包含以下规范：a.物理层规范：802.11b，802.11a，802.11g；b.增强型MAC层规范：802.11i，802.11r，802.11h等；c.高层协议规范：802.11f，802.11n，802.11p，802.11s等。802.11中定义了三种物理层规范，分别是：频率跳变扩展频谱(FHSS)PHY规范、直接序列扩展频谱(DSSS)PHY规范和红外线(IR)PHY规范，由于物理层的规范与无线信息安全体系关系不大，故本文不对物理层做过多阐述。802.11同802.3一

3、样，主要定义了OSI模型中物理层和数据链路层的相关规范，其中数据链路层又可分为MAC子层和LLC子层，802.11与802.3的LLC子层统一由802.2描述。1.2802.11拓扑结构及服务类型WLAN有以下三种网络拓扑结构：a.独立基本服务集(IndependentBSS,IBSS)网络(也叫ad-hoc网络)，如图1所示。b.基本服务集(BasicServiceSet,BSS)网络，如图2所示。c.扩展服务集(ExtentServiceSet,ESS)网络，如图2所示。图1STA1STA2第13页计算机学院网络123班秦向红2

4、01200824302无线网络APSTA1STA2图2STA1SAT2SAT3SAT4BSS1DSBSS2APAP图3其中，ESS中的DS（分布式系统）是一个抽象系统，用来连接不同BSS的通信信道(通过路由服务)，这样就可以消除BSS中STA与STA之间直接传输距离受到物理设备的限制。根据拓扑结构可以得出802.11的两类服务：站点服务SS（每个STA都要有的服务）：认证（Authentication）、解除认证(Deauthentication)、加密(Privacy)、MSDU传递(MSDUdelivery)；分布式系统服务DS

5、S（DS特有服务）：关联(Association)、解除关联(Deassociation)、分布(Distribution)、集成（Integration）、重关联(Ressociation)。2.帧结构分析2.1帧格式概述无线中的数据传播有如表格1所示的格式：PreamblePLCPMACUserDataCRC表格1preamble是一个前导标识，用于接收设备识别802.11。PLCP域中包含一些物理层的协议参数，显然Preamble及PLCP第13页计算机学院网络123班秦向红201200824302无线网络是物理层的一些细节。

6、MAC层处理的是帧数据，截取上图中MAC头开始的部分构成MAC帧格式如表格2所示。226662620-234244FrameControlDuraltion/IDAddress1Address2Address3SequenceControlAddress4QosControlFrameBodyFCSMACHeader表格2MACHeader（MAC头）：FrameControl（帧控制域），Duration/ID（持续时间/标识），Address（地址域），SequenceControl（序列控制域）、QoSControl（服务质量

7、控制）；FrameBody（帧体部分）：包含信息根据帧的类型有所不同，主要封装的是上层的数据单元，长度为0~2312个字节，可以推出，802.11帧最大长度为：2346个字节；FCS（校验域）：包含32位循环冗余码。3.2MACHeader（1）FrameControl（帧控制域）格式如表格3所示。Bit:22411111111ProtocolVersonTypeSubtypeToDSFromDSMoreFragRetryPwtMgtMoreDataProtectedFrameorderB0B1B2B3B4B7B8B9B10B11B

8、12B13B14B15表格3lProtocolVersion（协议版本）：通常为0；lType（类型域）和Subtype（子类型域）：共同指出帧的类型；lToDS：表明该帧是BSS向DS发送的帧；lFromDS：表明该帧是DS向BSS