80211管理操作培训解析.pptx

第八章第八章 管理操作管理操作无线媒介的不稳定性以及移动性使得对电源管理的要求很高，管理操作多半无线媒介的不稳定性以及移动性使得对电源管理的要求很高，管理操作多半是针对客户端设备而言。是针对客户端设备而言。管理结构管理结构：由MAC层管理实体（MAC layer management entity，简称MLME）、物理层管理实体（physical-layer management entity，简称PLME）以及系统管理实体（system management entity，简称SME）组成。管理实体与802.11规范之间的关系：管理操作扫描主动扫描被动扫描扫描报告加入网络身份认证预先身份认证开放系统身份认证旧式共享密钥身份认证破解共享密钥身份认证802.11预先身份认证802.11i预先身份认证与密钥缓存关联操作关联操作重新关联操作节省电力Infrastructure网络的电源管理IBSS电源管理定时器同步Infrastructure的定时同步IBSS的定时同步频谱的管理传输功率控制动态选频传输功率控制的基本关联过程的改变变更传输功率基本操作信道静默测量雷达扫描IBSS操作一、扫描一、扫描在工作区域内识别现有的网络的过程。扫描中会用到的几个参数：BSSType（independent、infrastructure或both），BSSID（individual或broadcast）SSID（network name），ScanType（active或passive），ChannelList，Probe Dleay，MinChannelTime与MaxChannelTime。1.1.被动扫描节省电池电力；扫描中工作站会在各个信道之间进行不断切换并静候Beacon帧的到来。Beacon帧在设计上是为了让工作站知道加入某个基本服务集所需要的参数。1.2主动扫描在每一个信道上，工作站都会发出Probe Requst帧来请求某个特定网络给予响应。主动扫描过程以及媒介访问二、扫描报告二、扫描报告三、加入网络三、加入网络标准：功率电平，信号强度3.1身份验证身份验证3.1.1开放系统身份验证用到两个帧：第一帧是有移动式工作站发出的authentication的管理帧。在802.11中，工作站是以MAC地址作为身份证明。接入点就以这些帧的源地址作为发送者的身份证明。3.1.2旧式的共享密钥身份验证必须使用WEP，理论基础是：如果能够成功响应传给它的质询信息，就证明工作站拥有共享密钥。使用四个管理帧：质询文本：128个字节，由WEP密钥流生成器利用随机密钥以及初始向量产生。3.1.3破解共享密钥身份验证共享密钥身份验证的核心是：质询文本的加密。攻击者可以查看质询文本与质询响应，以之推算出密钥流。3.2预先身份验证预先身份验证用来加速关联转移，目的就是缩短这段时间。802.11预先身份验证在扫描阶段就进行身份验证，节约时间。802.11i预先身份验证与密钥缓存四、关联操作四、关联操作进行关联是为了获得网络的完全访问权。它是属于一种记录保持过程，让分布式系统能够准确的记录每一个移动式工作站的位置，以便将传送给移动式工作站的帧正确的传送给正确的接入点。关联只限于infrastructure网络。关联过程重新关联过程是指将旧的接入点转移至新的接入点的过程。是在同一个ESS中操作的。五、节省电力五、节省电力5.1Infrastructure网络的电源管理接入点扮演十分关键的角色。它的任务有两个：一是因为接入点知道所有关联的每个工作站的电源管理状态，因此只要工作站处于active状态，接入点可以判断应该将该帧传送至无线网络，否则就缓存。二是定期的申明有待传送帧的工作站。缓存单播帧以及使用TIM来传送AID（association ID）用来在缓存帧与目的地工作站之间提供逻辑链路。TIM（traffic indication map），通过beacon帧传递的，每个位均会有对应的特定AID，是用来通知工作站有帧待传的。移动式工作站是通过使用PS-Poll控制帧来撷取缓存的帧。5.1.1缓存帧的撷取过程缓存帧的撷取过程sta使用使用ps-poll控制帧来撷取缓存帧，一个控制帧只能撷取一个缓存帧。如果缓存控制帧来撷取缓存帧，一个控制帧只能撷取一个缓存帧。如果缓存帧不止一个，帧不止一个，frame control字段的字段的more data位被设定为位被设定为1，sta再次发送再次发送ps_poll请求给请求给AP，知道，知道moredata位变为位变为0为止。为止。过程如下所示：过程如下所示：5.1.2传递组播与广播帧：延迟传输指示映射（传递组播与广播帧：延迟传输指示映射（DTIM）这些帧是通过AID 0 存储的，接入点会将TIM的第一位设定为0。每一个BSS均有一个称为DTIM Period的参数。5.2 IBSS 电源管理电源管理使用ATIM（announcement traffic indication message）通知传输指示数据来指示消息。组建IBSS网络时候会设置一个ATIM窗口，这个窗口是beacon帧中设置的聆听间隔内紧接的的一段时间值，在这个时间段内每个节点必须进入清醒模式，然后STA在这个时间段内传送控制帧，在发送ATIM时候，每一个工作站都必须进入清醒模式。当一个工作站由于ATIM而保持清醒，就会持续到下一个ATIM窗口结束为止。传递ATIM帧时候，必须得到肯定的确认。六、定时器的同步六、定时器的同步定时器同步功能TSF（timing synchronization function），每一个工作站内部有一个tsf的副本，用来与其他工作站保持同步，就是一个定时器。TSF的值由Beacon帧来定期的发布。6.1 Infrastructure的定时同步有接入点负责维护TSF时间。AP传送beacon帧给各个工作站，beacon帧中的timestamp字段里面包含了接入点的定时器，工作站收到后会更新自己内部的定时器，更新的时候会加上天线与收发器的处理时间。要是没有收到beacon帧，工作站内部有自己的TSF副本可以进行维护。6.2 IBSS的定时同步由工作站轮流传送beacon帧，而TSF的维护工作就是beacon帧生成过程的一部分，时间会被切割成相当于信标间定时期的片段，beacon帧会在信标间隔结束时候发送。所有sta都采用退避机制来发送beacon。802.11标准采用BSS中运行频率最快的定时器，即收到一个beacon帧后，该timestamp会加上一些处理时延，然后与自己内部的TSF比较，得出新的定时器。七、频谱的管理七、频谱的管理7.1传输功率控制是为了确保5GHz频段的无线电波发射器符合功率限制以及避免干扰特定的卫星系统。主要是考虑最大传输功率，由beacon帧中的country信息元素所指定。最大管制功率与最大传输功率的区别。？链路边界：就是把接收到的功率减去最低可接收值。为了的到传输功率的改变情况，工作站要进行链路测量；无线链路测量：工作站送出一个action帧要求得到传输报告，返回的帧中包含了一个TPC report的信息。这个信息里面包含了：一个是报告帧本身的传输功率，一个是链路边界值。根据链路边界值可以控制传输功率的大小。7.2动态频谱选择（动态频谱选择（DFS）：让接入点能够方便的切换信道）：让接入点能够方便的切换信道当工作站首次关联到网络，association request帧中就包含了一个supportted channels信息元素，其中就列出了工作站支持的信道。DFS会定期的测量信道中可能存在的干扰其他无线电波的系统。7.3信道静默信道静默无线信道的测试是在静默周期或静默间隔内进行的。静默间隔是指BSS中所有的工作站都暂时停止传输的时间。静默周期是由beacon帧与probe response帧的quiet信息元素进行安排，指定何时停止传输以及历时多久只要静默周期到来，所有的工作站都会释放信道的控制权。7.4测量测量IBSS要进行测量是通过measurement request帧来发送的，必须要得到响应。这个请求会制定测量的时间。7.5雷达扫描雷达扫描管理者规定信号强度只要超过某一个特定的干扰阈值时就必须进行雷达扫描。管理过程会用到的帧管理过程会用到的帧Action帧，频谱管理用它来提出测量请求、搜集测量的结果以及申明任何必要的信道切换。Measurement request帧，用来请求工作站进行测量并返回结果。Measurement report帧，发送测量结果。TPC request帧与TPC report帧Channel switch announcement帧，通知各个网络上的工作站，准备切换到指定的新信道。