802.11帧结构的分析318贾博

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1、802.11帧结构分析一．实验工具和环境：工具：CommView，wincap.环境：Windows7.二．IEEE802.11的介绍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。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600Mbps（理论值）。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

2、率最高只能达到2Mbps。由于它在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了802.11b和802.11a两个新标准，接着发展成为了802.11x一系列的无线标准。三．802.11帧格式：3.1无线中的数据传播有如下相似的格式：其中preamble是一个前导标识，用于接收设备识别802.11，而PLCP域中包含一些物理层的协议参数，显然Preamble及PLCP是物理层的一些细节。MAC层处理的是帧数据，截取上图中MAC头开始的部分构成MAC帧格式如下所示：MACHeader（MAC头）：FrameCont

3、rol（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。3.2MACHeader1）FrameControl（帧控制域）格式如下所示：lProtocolVersion（协议版本）：通常为0；lType（类型域）和S

4、ubtype（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发送的帧；lMoreFrag：用于说明长帧被分段的情况，是否还有其它的帧；lRetry（重传域）：用于帧的重传，接收STA利用该域消除重传帧；lPwrMgt（能量管理域）：为1：STA处于power_save模式，0：处于active模式；lMoreData（更多数据域）：为1：至少还有一个数据帧要发送给STA；lProtectedFrame：为1：帧体部分包含被密钥套处理过的数据；否则：0；lOrder（序

5、号域）：为1：长帧分段传送采用严格编号方式；否则：0。2）Duration/ID（持续时间/标识）：表明该帧和它的确认帧将会占用信道多长时间；对于帧控制域子类型为：PowerSave-Poll的帧，该域表示了STA的连接身份（AID,AssociationIndentification）；3）Address（地址域）：源地址（SA）、目的地址（DA）、传输工作站地址（TA）、接收工作站地址（RA），SA与DA必不可少，后两个只对跨BSS的通信有用，而目的地址可以为单播地址（Unicastaddress）、多播地址（Multicast

6、address）、广播地址（Broadcastaddress）；4）SequenceControl（序列控制域）：由代表MSDU（MACServerDataUnit）或者MMSDU（MACManagementServerDataUnit）的12位序列号（SequenceNumber）和表示MSDU和MMSDU的每一个片段的编号的4位片段号组成（FragmentNumber）。3.3帧类型针对帧的不同功能，可将802.11中的MAC帧细分为以下3类：1）控制帧：用于竞争期间的握手通信和正向确认、结束非竞争期等；2）管理帧：主要用于ST

7、A与AP之间协商、关系的控制，如关联、认证、同步等；3）数据帧：用于在竞争期和非竞争期传输数据。FrameControl（帧控制域）中的Type（类型域）和Subtype（子类型域）共同指出帧的类型，当Type的B3B2位为00时，该帧为管理帧；为01时，该帧为控制帧；为10时，该帧为数据帧。而Subtype进一步判断帧类型，如管理帧里头细分为关联和认证帧，管理帧的帧格式如下图所示：在802.11中，比较重要的管理帧有：lBeacon(notify)lProbe(requestandresponse)lAuthenticate(re

8、questandresponse)lAssociate(requestandresponse)lReassociate(requestandresponse)lDissassociate(notify)lDeauthenticate(