无线技术扫盲贴（连载，从基础到测试）

yugeyuetian

一：为什么要采用无线
     这个问题好比在问人类为什么在不断发展生产力，看过《上帝也疯狂》的人都知道，人类多可笑，为了让生活过的更加惬意，于是去创造更高的科技生产力，去解放更多的体力劳动，殊不知，为了这种惬意，投入了多少精力物力财力，生活也日益的复杂化了（个人牢骚而已），但是不可否认，即使如此，社会仍然一如既往的发展。
     为了让计算机器化，人类发明了计算机，为了让计算机能处理更多的事情，于是在计算机的基础上发明了网络，产生了操作系统，产生了各种计算机的衍生类的发明。在今天电脑普及的时代，计算机更是深入到生活的各种场所。但是固定的工作环境已经无法满足为了更高的生活追求，更高的惬意生活的需要。人们需要移动，更需要在移动中与世界联系，为社会发展服务。
      移动中打电话，于是手机出现了；移动中扫描超市货品，于是移动扫描终端出现了；移动中上网，于是无线AP就出现了。无线的其他利用还有：
        难以布线的场所，或者有线布线成本远高于无线。
        频繁变化的工作环境，银行，公安，军事领域等。
        需要流动工作的区域，除了刚才说的超市，医院，机场等。
        远距离的信息传输：监控，森林防火。
想对于传统的有线来说，无线有一些优势：经济节约。易于扩展。使用便捷。当然也有有线所没有的优势：速率更高，安全性更高，技术更成熟。
本文主要探讨无线AP的技术以及测试AP中应用到的测试方法与测试工具。

yugeyuetian

二：无线的协议标准
大家在实际享受无线带给我们的便捷的时候，有没有注意到一些细节呢?如笔记本里的无线网卡的型号中，经常会有11b或11g字样。无线路由器上有的也标示支持11b/g甚至有的是11 b/g/n, 有的还支持11a。
802.11（11是IEEE组织里的第11小组）是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。
802.11a，它工作在5GHz频带，理论速率可达54Mb/s，支持语音、数据、图像业务；
802.11b采用2.4GHz直接序列扩频，最大数据传输速率为11Mb/s，动态速率转换当射频情况变差时，可将数据传输速率降低为5.5Mb/s、2Mb/s和1Mb/s。使用范围支持的范围是在室外为300 米，在办公环境中最长为100米。802.11b使用与以太网类似的连接协议和数据包确认，来提供可靠的数据传送和网络带宽的有效使用。随着无线IEEE 802.11标准开始深入人心，各IC制造商开始寻求为以太网平台提供更为快速的协议和配置。而蓝牙产品和无线局域网（802.11b）产品的逐步应用，解决两种技术之间的干扰问题显得日益重要。为此，IEEE成立了无线LAN任务工作组，专门从事无线局域网 802.11g标准的制定，力图解决这一问题。802.11g其实是一种混合标准，既能适应传统的802.11b标准， 速率又能达到5GHz频段的54Mbps的速率。
802.11n。人类的追求总是无止境的，802.11g的速率已经很难满足一部分人的需求。由于出现了MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的MIMO OFDM技术，这个技术不但提高了无线传输质量，也使传输速率得到极大提升。802.11n具有更高的速率，可以达到200Mbps，甚至可以达到300Mbps。802.11n频段仍是在11a, 11b/g的基础上，因为只是更新了技术，占有更高的带宽来提升传输速率。
穿插一个问题，我们知道我们有线网卡经常显示的速率是100Mbps,而在实际使用过程中，如果在理想的局域网环境下，测试的速率也与理论的100Mbps相差不大。但是无线表明的理论速率，拿802.11g来说，理论速率为54Mbps，可是实际测试，在理想的屏蔽房中，速率最高也只有25Mbps左右，这是为什么呢？有线网络传输数据，有网路基础的应该熟悉一个术语：载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)，要传送数据的站点首先对媒体介质上有无载波进行监听，以确定是否有别的站点在传输数据。假如媒体空闲，该站点便可传输数据；否则，该站点将避让一段时间后再做尝试,同时，采用“带重传的肯定确认”来保证数据传输的准确性。但是无线的传输途径是通过波来进行的，站点不具备监听媒介的条件。无线传输采用的是时分双工（TDD），意思是在无线波传输的过程中，同一时间只能有一个节点发送数据，另一个接受数据，有点类似我们的HUB（集线器）的半双工工作模式，这样就注定了它的速率大约为理论的1/2。
标准的数据比较：
•        频率Frequency (Mhz)
–        802.11g: 2412， 2417， ….
–        802.11a: 5180， 5200， ….
•        频道Channel
–        802.11g: 1-11
–        802.11a: 36， 40， 44， 48， 52， 56， 60， 64…
•        传输速率Data rate
–        802.11b: 1， 2， 5.5， 11Mbps
–        802.11g: 6， 9， 12， 18， 24， 36， 48， 54Mbps
–        802.11a: 6， 9， 12， 18， 24， 36， 48， 54Mbps
–        802.11n的速率，在20Mhz带宽与40Mhz带宽（在每种带宽下它存在16种速率，记为MCS0-MCS15，MCS：Modulation and coding scheme）假设我们使用2*2（共使用两根天线，我们称2*2）的天线，速率为：
         HT20时：(MCS0-MCS7) 6.5M、13M、19.5M、26M、39M、52M、58.5M、65M
(MCS8-MCS15) 13M、26M、39M、52M、78M、104M、117M、130M
HT40时：(MCS0-MCS7) 13.5M、27M、40.5M、54M、81M、108M、121.5M、135M
(MCS8-MCS15) 27M、54M、81M、108M、162M、216M、243M、270M。
每个国家在同个标准下，又制定了一些具体的channel，下表是各个国家在同一个标准下channel的区别。
Mode           China        United Kingdo       United States               Japan
11g/b        1-13        1~13                        1~11                 1~13
11g only        1-13        1~13                        1~11                  1~13
11b        1-13        1~13                       1~11                  1~14
11a {36～64，100～140}{36～64，100～140}{36～64，149，153，157，161，165}{36，40，44，48}

yugeyuetian

三：无线网络类型与基本术语
要了解无线领域，首先要知道下面几个常见的术语的意思：BSS, IBSS与Infrastructure BSS, ESS,SSID, STA.
BSS: Basic Service Set, 基本服务集，可以理解为组建无线网络中设备的集合体。
IBSS与Infrastructure BSS：不要混淆这两个，IBSS是Independent BSS的缩写，是独立型的网络结构，而Infrastructure BSS是指基础型的网路结构，区别如下：独立型的网络结构中，每个节点各自为战，A连接B, B连接C，C可以连接A，C可以连接D，没有中心体，大家随心所欲，想泡谁就泡谁。而Infrastructure BSS称为基础行网络结构，无线网络拓扑中往往有一个核心的连接点，其他的人都需要和它进行连接，只有连接后才可以彼此通信。我们实际使用中，多数都为基础型网络结构。
ESS：Extended Service Set，扩展服务集，将许多的BSS串联所形成的大范围的拓扑结构，即称ESS.
SSID: service set identifier，服务集ID，无论是独立型网络结构还是基础型网络结构，当有连接的动作发生时，SSID就是连接的暗号，或者称之为网络的名称，只有知道了SSID，才能成功的建立连接（暂时不考虑WDS情况）。
    STA：Station，工作站，发送信号的无线设备，比如无线路由器，我们称之为基站，与基站进行连接的，比如一台笔记本，我们称之为工作站。
   当然在实际工作中，还会遇到BSSID:基站的MAC地址，

vivinna

LZ是做无线测试的吗??本人对这一块很感兴趣,望多交流,学习!!

yugeyuetian

Yes, 我是搞无线的。

yugeyuetian

AP： Access point，无线接入点，即将电信号转为无线信号的一种设备。
   无线应用中，一般有以下的几种应用方式：
   1：纯AP：只是单纯的将电信号转为无线信号。
   2：具有路由功能的AP, 有的称为：AP Router，典型的应用就是家庭中的无线路由器。路由功能的特点就是具备LAN口，WAN口之分，具备DHCP能力，具备路由的功能。一般应用中，WAN口是通过有线连接ISP供应商，通过例如PPPoE拨号等方式获得WAN口的上网地址，而LAN口一般有两种，一种有线的LAN口，可以直接与我们的台式PC连接，另一种就是无线LAN口，笔记本就是通过无线LAN口与AP相连。还有一种路由功能的模式，它的WAN口与LAN口恰好与AP Router相反（想了解的可以找我，说的多担心很多人会绕晕）。
   3：具有桥接功能的AP（WDS，无线分布式系统），桥接这个名词经常会让人模糊。所谓桥接，就是在两个需要连接的设备中间建立一条虚拟的通路。这条通路是一直存在的。无线桥接模式下又分两种，一种是中继模式，一种是Bridge模式。所谓中继模式，就是当一个远端的AP的信号传输距离不能够满足使用的时候，再架设一个中继器模式的AP，它负责接收远端的AP信号，并对信号进行放大。另一种模式是Bridge模式，它的应用是两个AP必须都工作在Bridge模式下，才可以互相连接，这两个AP的功能就是建立一个虚拟的通路而已。比如两座大楼之间布线困难，可以在两楼的楼顶各架设一个具有Bridge功能的AP，就起到有线连接的效果。
   4：具备Client功能。当一个纯AP或者具有路由功能的ＡＰ发射信号的时候，如果要利用这种无线信号，就需要客户端与ＡＰ进行连接。我们日常中的笔记本就是充当Client与他们进行连接。无线工作设备也是可以工作在Client模式下的，在这种模式下，它起到的是Client作用，与纯AP或具有路由功能的AP进行连接。
  总结： 我们习惯把纯AP称AP，把 具有路由功能的称AP Router（或Router），称中继器为Repeater，称Bridge就为Bridge模式。很多厂商的产品中会有：AP+repeater模式，意思是充当中继的作用的同时也具备AP的作用。AP+Bridge，作用同理。

he_001

看完已经晕了,呵呵！

zhoukan

yugeyuetian 能帮我解释一下下面这些无线名词呀，各自做什么用的，越详细越好,非常感谢！
   
   Transmit Power : （High，Medium，Low ）
   Beacon Interval(ms) : (range: 20~1000)
   RTS/CTS Threshold : (range: 1500~2347)
   Fragmentation Threshold(bytes) : (range: 256~2346, even numbers only)
   DTIM(ms) : (range: 1~255)

xihong2004

太专业了，看有点晕

yugeyuetian

原帖由 zhoukan 于 2010-1-29 16:13 发表
yugeyuetian 能帮我解释一下下面这些无线名词呀，各自做什么用的，越详细越好,非常感谢！
   
   Transmit Power : （High，Medium，Low ）
   Beacon Interval(ms) : (range: 20~1000)
   RTS/CTS Threshold : ...

Transmit Power : （High，Medium，Low ）发送功率（高，中，低）
   Beacon Interval(ms) : (range: 20~1000) Beacon包的时间间隔。beacon是AP发出的使无线网络发生作用的封包。主要描述AP每隔多少毫秒发出一个beacon帧，主要用于保持STA和AP之间的信息同步
   RTS/CTS Threshold : (range: 1500~2347) RTS(Request to send),CTS(Clear to send),意思是，当包的长度大于所设的值的时候，客户端就会发送一个RTS包，请求发送数据，如果AP响应，就会回发CTS的包，告诉客户端，我已经清除道路了，你来连接吧！主要作用是避免隐藏节点带来的干扰，提高数据速率。
   Fragmentation Threshold(bytes) : (range: 256~2346, even numbers only)这个作用是，当包长度大于此值时，会按照此值对包进行切片分割。 同样是为了提高大数据在无线网络中的传输速率。
   DTIM(ms) : (range: 1~255)可以理解为唤醒客户端来接收数据。

yue881129

感谢一下楼主昂！

suxiaofeng

谢谢 继续跟这个帖子

kedyna

感觉既熟悉又陌生！

zouyuemin

不知道说什么东东 不懂

zql-asasa

顶！楼主继续哈

我一定可以

楼主，怎么抓beacons报文？我希望看到ssid，country等字段的值

majiabtc

求实际测试方法

smithjiang

你无线测试都用的是哪些工具？？？我用RouterOS搭测试环境，抓包工具用的是Omnipeek，压力测试是用的Chariot。你那还用些什么工具。或者好的一些测试用例范本吗？？

aomin0101

严重支持一下