WLAN 無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 09 - 管理幀

802.11 WLAN 定義了三種類型的幀格式，他們分別是：管理幀（Management Frame）、控制幀（Control Frame）和數(shù)據(jù)幀（Data Frame）。幀頭部中的類型字段中會(huì)標(biāo)識(shí)出該幀屬于哪個(gè)字段。這篇博文僅僅介紹管理幀， 后面接下來(lái)會(huì)繼續(xù)介紹控制幀和數(shù)據(jù)幀。

正如上圖所示，在802.11幀格式中，前兩個(gè)字節(jié)為Frame Control字段，其中前兩位為協(xié)議版本，因?yàn)?02.11協(xié)議簇目前只有一個(gè)版本，所以這兩位一直為00，接下來(lái)兩位為幀類型，目前有三個(gè)值，分別是：00，表示管理幀；01，表示控制幀，和10，表示數(shù)據(jù)幀。 

管理幀的結(jié)構(gòu)：
HT管理幀結(jié)構(gòu)（802.11n）:

在接下來(lái)的四個(gè)比特，是子類型標(biāo)識(shí)位，下面我們逐一來(lái)介紹管理幀的子類型：

• 0000，Association request：關(guān)聯(lián)請(qǐng)求幀
  認(rèn)證成功后，STA就會(huì)進(jìn)入關(guān)聯(lián)階段， 這個(gè)交互的目的是為了加入這個(gè)BSS 并獲取一個(gè)AID。通過(guò)Association Request攜帶的信息，使AP了解STA的相關(guān)能力信息，這樣 AP就可以決定如何與該STA進(jìn)行通信
  
  

• 0001，Association response：關(guān)聯(lián)請(qǐng)求回復(fù)幀
  當(dāng)AP收到Association Request后，它會(huì)檢查每一個(gè)802.11參數(shù)，并與自己 支持的802.11參數(shù)進(jìn)行匹配，如果出現(xiàn)不匹配的情況，AP會(huì)看當(dāng)前的差異 是否屬于Bloocking Factor。 如果是的話，AP就會(huì)拒絕關(guān)聯(lián)，否則的話， AP就會(huì)標(biāo)記這個(gè)差異，并在回Association Response的時(shí)候攜帶自己的 802.11參數(shù)。
  AP返回一個(gè)狀態(tài)碼，0代表關(guān)聯(lián)成功。 并為STA分配一個(gè)AID，它是1~2007(2 字節(jié)長(zhǎng)，只用到最低的14個(gè)Bit,其他位為1.)
  
  

• 0010，Reassociation request：再關(guān)聯(lián)請(qǐng)求幀
  該幀只能由STA 發(fā)出。 使用場(chǎng)景主要是： 當(dāng)STA已經(jīng)關(guān)聯(lián)到一個(gè)ESS并想關(guān) 聯(lián)到同一個(gè)ESS下的另一個(gè)AP上。 也可用于： 當(dāng)STA短暫離開(kāi)當(dāng)前關(guān)聯(lián)的AP 后，重新關(guān)聯(lián)此AP。 也可用于：當(dāng)Authenticator timer過(guò)期后，STA 進(jìn)行認(rèn)證和重新關(guān)聯(lián)。已經(jīng)關(guān)聯(lián)上某個(gè)AP的STA也可以通過(guò)此幀重新協(xié)商一 些參數(shù)。
  
  

• 0011，Reassociation response：再關(guān)聯(lián)請(qǐng)求回復(fù)幀
  AP使用此幀回應(yīng)STA發(fā)出的在關(guān)聯(lián)請(qǐng)求。其格式與Association Response類似。
  

• 0100，Probe request：探測(cè)請(qǐng)求幀
  主要用于主動(dòng)掃描，查找AP信息。STA也可以利用Probe Request來(lái)發(fā)現(xiàn)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)特定的信息。 為了支持這個(gè) 目的，Probe Request可以包含一個(gè)可選的 Request Information信息， 它們可以 請(qǐng)求一個(gè)或多個(gè)額外的參數(shù)。另外， Probe Request也可以攜帶一些廠商自定 義的IE信息。
  

• 0101，Probe response：探測(cè)請(qǐng)求回復(fù)幀
  主要用于主動(dòng)掃描，AP回復(fù)特定的查找AP信息請(qǐng)求。其幀內(nèi)容等同于beacon frame， 只是不包含TIM字段和QoS字段。如果Probe request中包含Request Information 信息，則此幀應(yīng)包含相應(yīng)的Request Information 信息。
  

• 1000，Beacon：信標(biāo)幀
  AP以某個(gè)固定的時(shí)間間隔發(fā)送Beacon幀，并通知下一個(gè)Beacon幀發(fā)送的時(shí)間。 如果當(dāng)前媒介忙碌，會(huì)推遲當(dāng)前Beacon幀的發(fā)送，但是不會(huì)影響下一個(gè) Beacon幀的發(fā)送，下一個(gè)Beacon幀仍然會(huì)按照預(yù)定的時(shí)間進(jìn)行發(fā)送。
  beacon幀包含所有AP的屬性，以備STA在關(guān)聯(lián)之前查驗(yàn)自身是否符合其要求。
  
  

• 1001，Announcement traffic indication message (ATIM)：
  此幀只適用于IBSS網(wǎng)絡(luò)，用于通知處于power save模式下的其他STA是否應(yīng)該轉(zhuǎn)換睡眠模式到激活狀態(tài)來(lái)接收緩沖的數(shù)據(jù)。
  

• 1010，Disassociation：解關(guān)聯(lián)幀：
  該幀可能是單播幀，也可能是多播幀。處于Disassociated狀態(tài)的STA仍然是處于Authenticated狀態(tài)，它們可以直接 進(jìn)行重新關(guān)聯(lián)。
  

• 1011，Authentication：認(rèn)證幀：
  在所有網(wǎng)絡(luò)中，STA想要加入某一特定的網(wǎng)絡(luò)之前，必須事先完成認(rèn)證。不同于關(guān)聯(lián)請(qǐng)求和回復(fù)，認(rèn)證過(guò)程只使用一種格式的認(rèn)證幀。
  
  

• 1100，Deauthentication：解認(rèn)證幀：
  當(dāng)雙方通信完成，會(huì)發(fā)送此幀結(jié)束會(huì)話。 該幀的格式與Disassociation類似。
  

• 1101，Action：行為幀：
   此幀僅用于特殊的網(wǎng)絡(luò)行為。
  
  

• 1110，Action no ack：
   就是不需要ack的Action幀。

管理幀通常標(biāo)準(zhǔn)MAC頭部的大小為24字節(jié)，擁有三個(gè)地址域。管理幀總是是MAC層處理，它們不會(huì)被傳遞給上層（for app），另外，它們 的To DS和From DS的值總是為0.