詳解WIFI基礎(chǔ)知識(shí)

一 Wi-Fi起源

現(xiàn)在我們大家對(duì)Wi-Fi肯定都不陌生，無(wú)論是筆記本，手機(jī)，智能電視，都離不開Wi-Fi?，F(xiàn)在我們一般用的都是Wi-Fi5,Wi-Fi6也正在快速普及。

在90年代，IEEE成立著名的802.11工作組，同時(shí)也定義了802.11的標(biāo)準(zhǔn)（Wi-Fi的核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）。最終形成了IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)版本：802.11b 工作于2.4G頻段，802.11a工作于5.8G頻段。

于此同時(shí)，intersil、3Com、諾基亞...六家公司，也成立了WECA：Wireless Ethernet Compatibility Alliance無(wú)線以太網(wǎng)相容性聯(lián)盟，最終將該技術(shù)正式更名為了Wi-Fi，該組織也改名為Wi-Fi聯(lián)盟（Wi-Fi Alliance），并且Wi-Fi聯(lián)盟不承認(rèn)wifi、WiFi等其他字眼。

二 Wi-Fi定義

Wi-Fi是Wi-Fi聯(lián)盟制造商的商標(biāo)做為產(chǎn)品的品牌認(rèn)證，是一個(gè)基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)可以簡(jiǎn)單的理解為無(wú)線上網(wǎng)，幾乎所有智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦都支持Wi-Fi上網(wǎng)，是當(dāng)今使用最廣的一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。

從宏觀來(lái)說(shuō)，也可以理解為Wi-Fi=IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)

三 WLAN

wlan：wireless local area network，無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)的全稱，它利用射頻技術(shù)Radio Frequency；RF，使用電磁波構(gòu)成局域網(wǎng)絡(luò)，在空中實(shí)現(xiàn)通信。

該技術(shù)的出現(xiàn)絕不是用來(lái)取代有線局域網(wǎng)絡(luò)，而是用來(lái)彌補(bǔ)有線局域網(wǎng)絡(luò)之不足。

其實(shí)很多時(shí)候，人們將二者混用，其實(shí)實(shí)現(xiàn)wlan的方式有很多，wifi只是實(shí)現(xiàn)方式之一

四 802.11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

802.11：802.11工作組所制定的一種無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

IEEE802家族是由一系列局域網(wǎng)絡(luò)(Local Area Network,LAN)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所組成，802.11屬于其中一員。

WI-FI使用了802.11的媒體訪問(wèn)控制層（MAC）和物理層（PHY），其內(nèi)部也包含了不同的協(xié)議。

IEEE802.11協(xié)議族成員如下：

802.11 a/b/g/n/ac：都是由802.11發(fā)展而來(lái)。不同的后綴代表著不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)工作頻段和不同的傳輸速率，也就是說(shuō)它們的物理層和傳輸速度不同。

5.0GHz和2.4GHz指的是無(wú)線路由器的工作頻段。雙頻無(wú)線路由器是同時(shí)工作在5.0GHz和2.4GHz的模式下，而單頻無(wú)線路由器只能工作在2.4GHz模式下。

1、802.11b和802.11g工作在同一頻段上，g能夠兼容b，也就是說(shuō)支持g的網(wǎng)卡都能支持b。

2、802.11n協(xié)議為雙頻工作模式（包含2.4GHz和5GHz兩個(gè)工作頻段）。這樣11n保障了與以往的802.11a b, g標(biāo)準(zhǔn)兼容。

3、新一代wifi標(biāo)準(zhǔn)802.11 ac是從802.11 n上發(fā)展而來(lái)的，有著比802.11 n更高的速度?，F(xiàn)在市面是說(shuō)的雙頻路由器即支持2.4G和5G的路由器。

4、802.11n 和802.11ac是WiFi的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，就像手機(jī)3G網(wǎng)絡(luò)一樣，移動(dòng)、聯(lián)通、電信zhi都有自己不同的3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，WiFi也有不同的標(biāo)準(zhǔn)，，WiFi標(biāo)準(zhǔn)歷經(jīng)了802.11a/g/b/n/ac五代標(biāo)準(zhǔn)，其中802.11n是目前主流的應(yīng)用，802.11ac是最新一代標(biāo)準(zhǔn)，也就是第五代標(biāo)準(zhǔn)。

由于802.11ac標(biāo)準(zhǔn)可以達(dá)到千兆的無(wú)線速度，所以已經(jīng)大有取代802.11n標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)，估計(jì)為了一兩年內(nèi)，大部分無(wú)線產(chǎn)品報(bào)告手機(jī)、筆記本、平板、無(wú)線路由器都采用802.11ac標(biāo)準(zhǔn)，

五 Wi-Fi所采用的技術(shù)

Wi-Fi使用的是無(wú)線電波技術(shù)，無(wú)線電波是電磁輻射的一種，而電磁輻射包括從伽瑪射線到可見光到無(wú)線電波的種種。

筆記本、平板電腦使用無(wú)線適配器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為無(wú)線電波，通過(guò)天線發(fā)送信號(hào)；這些信號(hào)被無(wú)線路由器接收，無(wú)線路由器將無(wú)線電波轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)形式，再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到互聯(lián)網(wǎng)；同理，從互聯(lián)網(wǎng)獲取信息，即為上面流程的逆轉(zhuǎn)。

六 Wi-Fi相關(guān)術(shù)語(yǔ)

LAN

LAN（Local area network），局域網(wǎng)，路由和主機(jī)組成的內(nèi)部局域網(wǎng)。

WAN

WAN（Wide Area Network），廣域網(wǎng)，可以看作更大的局域網(wǎng)。

無(wú)線AP

無(wú)線AP，即Access Point無(wú)線接入點(diǎn)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)，是移動(dòng)終端用戶進(jìn)入有線網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)。其主要功能有：

中繼：作為中轉(zhuǎn)站，放大信號(hào)

橋接：主要負(fù)責(zé)兩個(gè)或者多個(gè)局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸。

主從模式：作為客戶端，連接無(wú)線局域網(wǎng)或者有線局域網(wǎng)。

Station

工作站Station，表示可以連接到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。

SSID

用來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有它的SSID，無(wú)線路由通過(guò)這個(gè)名字可以為其它設(shè)備標(biāo)識(shí)這個(gè)無(wú)線路由的子網(wǎng)。

當(dāng)想要擴(kuò)大一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（即SSID固定）的范圍的時(shí)候，可以給多個(gè)路由設(shè)置相同的SSID來(lái)達(dá)到這個(gè)目的。

BSSID

用來(lái)標(biāo)識(shí)BSS，其格式和MAC地址一樣，48bit的格式。一般來(lái)說(shuō)，它是無(wú)線接入點(diǎn)的MAC地址。

BSS

BSS（Basic Service Set），由一組相互通信的工作站組成，是802.11無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基本組件。

主要有兩種類型的IBSS和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)。IBSS又叫ADHOC，組網(wǎng)是臨時(shí)的，通信方式為Station<->Station，這里不關(guān)注這種組網(wǎng)方式；

我們關(guān)注的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形網(wǎng)絡(luò)，其通信方式是Station<->AP<->Station，也就是所有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備要想通信，都得經(jīng)過(guò)AP。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)形網(wǎng)絡(luò)中，最重要的兩類設(shè)備：AP和Station。

MAC

MAC（Medium/MediaAccess Control, 介質(zhì)訪問(wèn)控制），數(shù)據(jù)鏈路層的一部分。MAC地址燒錄在網(wǎng)卡中，由48bit組成的。

Band

頻率范圍，一般ap可以支持5g或2.4g兩個(gè)頻率范圍段的無(wú)線信號(hào)。

Channel

通道是對(duì)頻段的進(jìn)一步劃分，處于不同傳輸信道上面的數(shù)據(jù)，如果信道覆蓋范圍沒(méi)有重疊，那么不會(huì)相互干擾。

將5G或者2.4G的頻段范圍再劃分為幾個(gè)小的頻段，每個(gè)頻段稱作一個(gè)Channel）

Cnannel Width

信道寬度，有”20M HZ“、”40M HZ“等，它表示一個(gè)Channel片段的寬度。

假設(shè)5g的頻段寬度總共為100M，平均劃分為互不干擾的10個(gè)Channel，那么每個(gè)Channel的Channel Width就為100M/10=10M，實(shí)際Channel并不一定是完全不重疊的

Wireless Security

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全性，主要涉及到：WEP、WPA、WPA2、AES等。

WPA：Wi-Fi Protected Access，由Wi-Fi聯(lián)盟制定的安全標(biāo)準(zhǔn)。WPA2位其第二個(gè)版本。

WEP：Wired Equivalent Privacy，采用名為RC4的RSA加密技術(shù)。

Qos

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的QOS是質(zhì)量保證，大致的意思是，傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候，考慮各種因素，以一定的優(yōu)先級(jí)來(lái)保證傳輸?shù)奶囟ㄒ蟆?/p>

RF Power

發(fā)射功率，給定頻段范圍內(nèi)，發(fā)射機(jī)通過(guò)天線對(duì)空間輻射的能量。

審核編輯：劉清