上節(jié)我們對802.11標(biāo)準(zhǔn)基于OSI模型進(jìn)行了分析,主要將OSI模型的“數(shù)據(jù)鏈路層”定義分為“LLC層”和“MAC層”,“物理層”定義分為“PLCP層”和“PMD層”。本節(jié)基于OSI模型中數(shù)據(jù)傳輸流向,分析802.11標(biāo)準(zhǔn)定義的“LLC層”和“MAC層”,其對數(shù)據(jù)做了哪些處理。
OSI模型
OSI模型數(shù)據(jù)從第7層傳送到第3層,在第3層將IP Header添加到來自第4層到第7層的數(shù)據(jù)中,并將數(shù)據(jù)封裝成一個IP包。接下來IP包被送到數(shù)據(jù)鏈路層,在LLC子層,添加LLC數(shù)據(jù),并對其與IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝,封裝后的數(shù)據(jù)包格式,802.11協(xié)議定義稱為:MAC Service Data Unit,縮寫(MSDU)。
802.11協(xié)議對MSDU有要求定義,對其MSDU的最大長度定義為2304,定義MSDU聚合機(jī)制[后續(xù)講解]。
我們看下一個MSDU實例形式,如下圖所示,MSDU由802.2 LLC Header和IP包組成。簡單來說,MSDU的定義為一個IP包加上LLC數(shù)據(jù)。
從上節(jié)可以知,LLC層及以上層與以太網(wǎng)對應(yīng)層沒有區(qū)別。接下來我們重點探討“數(shù)據(jù)鏈路層”的MAC子層。
802.11網(wǎng)絡(luò)中,經(jīng)過LLC層后,數(shù)據(jù)被封裝為一個MSDU。MSDU將被傳送到MAC子層,MAC層對MSDU數(shù)據(jù)最主要的操作,添加802.11 MAC Header,并對MSDU進(jìn)行封裝,封裝后的數(shù)據(jù)格式802.11協(xié)議定義稱為:MAC Protocol Data Unit,縮寫(MPDU)。
注:
802.11網(wǎng)絡(luò)中,對數(shù)據(jù)類型有以下稱作方式:
- 網(wǎng)絡(luò)層及以上層對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型稱為數(shù)據(jù)包,如TCP數(shù)據(jù)包,IP數(shù)據(jù)包。
- MAC層以下將對數(shù)據(jù)類型稱為幀,如管理幀,數(shù)據(jù)幀等。
我們看下MPDU的實例形式,如下圖所示,由802.11 MAC Header,MSDU和FCS組成。
從上實例可以可知,802.11 數(shù)據(jù)幀格式 MPDU組成形式:
MAC Header + Frame body +FCS。如下圖所示。
802.11協(xié)議在MAC層定義了“數(shù)據(jù)幀”,“管理幀”和“控制幀”三種幀類型。將管理幀數(shù)據(jù)格式在MAC子層稱作:Management MAC Protocol Data Unit,縮寫(MMPDU)。其不攜帶上層數(shù)據(jù)信息。
我們看下MMPDU實例形式,如下圖所示,MMPDU由802.11 MAC Header,F(xiàn)rame body與FCS組成。但Frame body非上層數(shù)據(jù)。
好。以上我們分析了802.11協(xié)議在LLC層將數(shù)據(jù)封裝處理后稱作MSDU,在MAC層,管理幀數(shù)據(jù)格式稱作MMPDU,數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)格式稱作MPDU。802.11協(xié)議在MAC層最主要的內(nèi)容是定義了不同的幀格式,主要分為“數(shù)據(jù)幀”,“控制幀”和“管理幀”三種類型,各個類型定了多種子類型。
接下來我們主要探討三種幀類型在WiFi網(wǎng)絡(luò)的作用。后續(xù)章節(jié)我們將陸續(xù)介紹不同的幀類型,深入理解WiFi網(wǎng)絡(luò)MAC層的作用。
【數(shù)據(jù)幀】:
802.11數(shù)據(jù)幀是上層協(xié)議數(shù)據(jù)的攜帶者,承載著實際數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹厝?。?02.11協(xié)議也定義了一些不攜帶任何數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀。主要目的為設(shè)備傳輸一些特定的控制信息給路由器。不同類型的數(shù)據(jù)幀格式和作用后續(xù)探討。
【管理幀】:
802.11管理幀是WLAN網(wǎng)絡(luò)主要的幀類型。主要用作WiFi設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)和離開網(wǎng)絡(luò)管理。Frame body有固定長度的信息字段,信息可變長度字段和可選信息字段組成。管理幀不包含上層數(shù)據(jù)信息,因此,管理幀不向上層轉(zhuǎn)發(fā)。始終終止在當(dāng)前WiFi網(wǎng)絡(luò)。
【控制幀】:
802.11控制幀主要用作協(xié)助數(shù)據(jù)幀的傳輸。在一個WiFi網(wǎng)絡(luò),控制幀可被任何一個WiFi設(shè)備接收處理,因此,要求控制幀必須要使用基本速率傳輸??刂茙赪iFi網(wǎng)絡(luò)中,用作信道申請和單播幀提供確認(rèn)。其幀數(shù)據(jù)格式僅包含802.11 MAC Header和FCS。不包含F(xiàn)rame body。
我們看下控制幀實例形式,如下圖所示:
探討就到此,本節(jié)主要對802.11協(xié)議在LLC層和MAC層中定義的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行了學(xué)習(xí)。LLC層將封裝的數(shù)據(jù)格式稱作MSDU,MAC層基于“數(shù)據(jù)幀”和“管理幀”將封裝的數(shù)據(jù)格式分別稱作MPDU和MMPDU,同時,三種幀類型基于實例抓包,探討了其幀的組成形式。
審核編輯:劉清
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