【WiFi开发全攻略】WIFI基础知识大全

1. Wi-Fi起源

现在我们大家对Wi-Fi肯定都不陌生,无论是笔记本,手机,智能电视,都离不开Wi-Fi。目前我们一般用的都是Wi-Fi5Wi-Fi6也正在快速普及。

在90年代,IEEE成立著名的802.11工作组,同时也定义了802.11的标准(Wi-Fi的核心技术标准)。最终形成了IEEE802.11标准版本:802.11b 工作于2.4G频段,802.11a工作于5G频段。

于此同时,intersil3Com、诺基亚... 六家公司,也成立了WECA:Wireless Ethernet Compatibility Alliance无线以太网相容性联盟,最终将该技术正式更名为了Wi-Fi,该组织也改名为Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance),并且Wi-Fi联盟不承认wifiWiFi等其他字眼。

2. Wi-Fi定义

Wi-FiWi-Fi联盟制造商的商标做为产品的品牌认证,是一个基于IEEE 802.11标准的无线局域网技术

无线网络上网可以简单的理解为无线上网,几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网,是当今使用最广的一种无线网络传输技术

从宏观来说,也可以理解为Wi-Fi=IEEE802.11标准

3. WLAN

wlan:wireless local area network,无线局域网络的全称,它利用射频技术Radio Frequency; RF,使用电磁波构成局域网络,在空中实现通信

该技术的出现绝不是用来取代有线局域网络,而是用来弥补有线局域网络之不足。

其实很多时候,人们将二者混用,其实实现wlan的方式有很多,Wi-Fi只是实现方式之一

4. 802.11协议标准

802.11802.11工作组制定的一种无线局域网标准

IEEE802家族是由一系列局域网络(Local Area Network,LAN)技术标准所组成,802.11属于其中一员。

WI-FI使用了802.11的媒体访问控制层(MAC)和物理层(PHY),其内部也包含了不同的协议。

IEEE802.11协议族成员如下

802.11 a/b/g/n/ac:都是由802.11发展而来。不同的后缀代表着不同的物理层标准工作频段和不同的传输速率,也就是说它们的物理层和传输速度不同。

5GHz2.4GHz指的是无线路由器的工作频段。双频无线路由器是同时工作在5.0GHz2.4GHz的模式下,而单频无线路由器只能工作在2.4GHz模式下。

1、802.11b802.11g工作在同一频段上,g能够兼容b,也就是说支持g的网卡都能支持b。

2、802.11n协议为双频工作模式(包含2.4GHz5GHz两个工作频段)。这样11n保障了与以往的802.11a b, g标准兼容。

3、新一代wifi标准802.11 ac是从802.11 n上发展而来的,有着比802.11 n更高的速度。现在市面是说的双频路由器即支持2.4G5G的路由器。

4、802.11n802.11ac是WiFi的技术标准,就像手机3G网络一样,移动、联通、电信zhi都有自己不同的3G技术标准,WiFi也有不同的标准,,WiFi标准历经了802.11a/g/b/n/ac五代标准,其中802.11n是目前主流的应用,802.11ac是最新一代标准,也就是第五代标准。

由于802.11ac标准可以达到千兆的无线速度,所以已经大有取代802.11n标准的趋势,估计为了一两年内,大部分无线产品报告手机、笔记本、平板、无线路由器都采用802.11ac标准,

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5. Wi-Fi所采用的技术

Wi-Fi使用的是无线电波技术无线电波是电磁辐射的一种,而电磁辐射包括从伽玛射线到可见光到无线电波的种种。

笔记本、平板电脑使用无线适配器将数据转换为无线电波,通过天线发送信号;这些信号被无线路由器接收,无线路由器将无线电波转换为数据形式,再将数据转发到互联网;同理,从互联网获取信息,即为上面流程的逆转。

6. Wi-Fi相关术语

  • LAN

LAN(Local area network),局域网,路由和主机组成的内部局域网。

  • WAN

WAN(Wide Area Network),广域网,可以看作更大的局域网。

  • 无线AP

无线AP,即Access Point无线接入点,简单来说就是无线网络中的交换机,是移动终端用户进入有线网络的接入点。其主要功能有:

  • 中继:作为中转站,放大信号

  • 桥接:主要负责两个或者多个局域网的数据传输。

  • 主从模式:作为客户端,连接无线局域网或者有线局域网。

  • Station

工作站Station,表示可以连接到无线网络中的设备,比如我们的手机,笔记本电脑等。

  • SSID

用来标识一个无线网络,每个网络都有它的SSID,无线路由通过这个名字可以为其它设备标识这个无线路由的子网。

当想要扩大一个无线网络(即SSID固定)的范围的时候,可以给多个路由设置相同的SSID来达到这个目的。

  • BSSID

用来标识BSS,其格式和MAC地址一样,48bit的格式。一般来说,它是无线接入点的MAC地址。

  • BSS

BSS(Basic Service Set),由一组相互通信的工作站组成,是802.11无线网络的基本组件。

主要有两种类型的IBSS和基础结构型网络。IBSS又叫ADHOC,组网是临时的,通信方式为Station<->Station,这里不关注这种组网方式;

我们关注的基础结构形网络,其通信方式是Station<->AP<->Station,也就是所有无线网络中的设备要想通信,都得经过AP。在无线网络的基础形网络中,最重要的两类设备:APStation

  • MAC

MAC(Medium/MediaAccess Control, 介质访问控制),数据链路层的一部分。MAC地址烧录在网卡中,由48bit组成的。

  • Band

频率范围,一般ap可以支持5g2.4g两个频率范围段的无线信号。

  • Channel

通道是对频段的进一步划分,处于不同传输信道上面的数据,如果信道覆盖范围没有重叠,那么不会相互干扰。

5G或者2.4G的频段范围再划分为几个小的频段,每个频段称作一个Channel

  • Cnannel Width

信道宽度,有”20M HZ“、”40M HZ“等,它表示一个Channel片段的宽度。

假设5g的频段宽度总共为100M,平均划分为互不干扰的10个Channel,那么每个ChannelChannel Width就为100M/10=10M,实际Channel并不一定是完全不重叠的

  • Wireless Security

无线网络安全性,主要涉及到:WEPWPAWPA2AES等。

  • WPAWi-Fi Protected Access,由Wi-Fi联盟制定的安全标准。WPA2位其第二个版本。

  • WEPWired Equivalent Privacy,采用名为RC4的RSA加密技术。

  • Qos

无线网络中的QOS是质量保证,大致的意思是,传输数据的时候,考虑各种因素,以一定的优先级来保证传输的特定要求。

  • RF Power

发射功率,给定频段范围内,发射机通过天线对空间辐射的能量。

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7. 参考文章

1、https://www.luyouwang.net/4145.html

2、https://www.wi-fi.org/

3、https://www.anywlan.com/

4、https://baijiahao.baidu.com/s?id=1686107058840330503&wfr=spider&for=pc

5、https://www.ebyte.com/new-view-info.aspx?id=404

 

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