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无线技术扫盲贴(连载,从基础到测试)

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1#
发表于 2010-1-19 09:26:03 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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。
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2#
 楼主| 发表于 2010-1-19 09:30:46 | 只看该作者
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}
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3#
 楼主| 发表于 2010-1-19 09:31:32 | 只看该作者
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,
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4#
发表于 2010-1-19 13:11:47 | 只看该作者
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!!
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5#
 楼主| 发表于 2010-1-20 09:09:13 | 只看该作者

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Yes, 我是搞无线的。
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6#
 楼主| 发表于 2010-1-20 09:13:20 | 只看该作者
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。
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7#
发表于 2010-1-20 10:58:29 | 只看该作者
看完已经晕了,呵呵!
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8#
发表于 2010-1-29 16:13:40 | 只看该作者
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)
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9#
发表于 2010-2-1 15:34:54 | 只看该作者
太专业了,看有点晕
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10#
 楼主| 发表于 2010-2-2 17:08:02 | 只看该作者
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。
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11#
发表于 2010-2-9 11:36:36 | 只看该作者
感谢一下楼主昂!
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12#
发表于 2010-5-16 12:36:31 | 只看该作者
谢谢 继续跟这个帖子
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13#
发表于 2010-7-9 11:20:05 | 只看该作者
感觉既熟悉又陌生!
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14#
发表于 2010-7-16 11:30:37 | 只看该作者
不知道说什么东东 不懂
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15#
发表于 2010-8-11 17:13:16 | 只看该作者
顶!楼主继续哈
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16#
发表于 2010-8-13 23:29:29 | 只看该作者
楼主,怎么抓beacons报文?我希望看到ssid,country等字段的值
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17#
发表于 2010-12-18 11:05:32 | 只看该作者
求实际测试方法
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18#
发表于 2011-3-4 23:47:09 | 只看该作者
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??
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19#
发表于 2011-3-7 12:27:03 | 只看该作者
严重支持一下
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