80211帧结构解析总结Word格式.docx
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STA1SAT2SAT3SAT4
图3
此中,ESS中的DS(散布式系统)是一个抽象系统,用来连结不一样BSS的通讯信
道(经过路由服务),这样就能够除去BSS中STA与STA之间直接传输距离遇到物理设
备的限制。
依据拓扑构造能够得出802.11的两类服务:
站点服务SS(每个STA都要有的服务):
认证(Authentication)、排除认证
(Deauthentication)、加密(Privacy)、MSDU传达(MSDUdelivery);
散布式系统服务DSS(DS特有服务):
关系(Association)、排除关系(Deassociation)、散布(Distribution)、集成(Integration)、重关系(Ressociation)。
2.帧构造剖析
2.1帧格式概括
无线中的数据流传犹如表格1所示的格式:
PreamblePLCPMACUserDataCRC
表格1
preamble是一个前导表记,用于接收设施辨别802.11。
PLCP域中包括一些物理层的协议参数,明显Preamble及PLCP是物理层的一些
--2
细节。
MAC层办理的是帧数据,截取上图中MAC头开始的部分构成MAC帧格式如表格
2所示。
2
6
0-23424
4
Frame
Duraltion/I
Address1
Address2
Address3
Sequence
Address4
Qos
FCS
Control
D
Body
MACHeader
表格2
MACHeader(MAC头):
FrameControl(帧控制域),Duration/ID(连续时间/表记),Address(地点域),SequenceControl(序列控制域)、QoSControl(服务质量控制);
FrameBody(帧体部分):
包括信息依据帧的种类有所不一样,主要封装的是上层的数据单元,长度为0~2312个字节,能够推出,802.11帧最大长度为:
2346个字节;
FCS(校验域):
包括32位循环冗余码。
3.2MACHeader
(1)FrameControl(帧控制域)格式如表格
3所示。
Bit:
1
Protocol
Type
Subtype
ToDS
From
More
Retry
Pwt
Protected
order
Verson
DS
Frag
Mgt
Data
B0
B1
B2
B3
B4
B7
B8
B9
B10
B11
B12
B13
B14
B15
表格3
ProtocolVersion(协议版本):
往常为0;
Type(种类域)和Subtype(子种类域):
共同指出帧的种类;
ToDS:
表示该帧是BSS向DS发送的帧;
FromDS:
表示该帧是DS向BSS发送的帧;
MoreFrag:
用于说明长帧被分段的状况,能否还有其余的帧;
Retry(重传域):
用于帧的重传,接收STA利用该域除去重传帧;
PwrMgt(能量管理域):
为1:
STA处于power_save模式,0:
处于active模式;
MoreData(更多半据域):
起码还有一个数据帧要发送给STA;
ProtectedFrame:
帧体部分包括被密钥套办理过的数据;
不然:
0;
Order(序号域):
长帧分段传递采纳严格编号方式;
0。
(2)Duration/ID(连续时间/表记):
表示该帧和它确实认帧将会占用信道多长时间;
对于帧控制域子种类为:
PowerSave-Poll的帧,该域表示了STA的连结身份(AID,AssociationIndentification);
--3
(3)Address(地点域):
源地点(SA)、目的地点(DA)、传输工作站地点(TA)、接竣工作站地点(RA),SA与DA必不行少,后两个只对跨BSS的通讯实用,而目的地点能够为单播地点(Unicastaddress)、多播地点(Multicastaddress)、广播地点
(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位片段号构成(FragmentNumber)。
3.3帧种类
针对帧的不一样功能,可将802.11中的MAC帧细分为以下3类:
1)控制帧:
用于竞争时期的握手通讯和正向确认、结束非竞争期等;
2)管理帧:
主要用于STA与AP之间磋商、关系的控制,如关系、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(种类域)和Subtype(子种类域)共同指出帧的种类,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进一步判断帧种类,如管理帧里头细分为关系和认证帧,管理帧的帧格式(Managementframeformat)如表格
4所示。
2266620-23124
FrameDuraltionAddress1SABSSIDSequenceFrameFCS
Control(DA)ControlBody
表格4
在802.11中,比较重要的管理帧有:
Beacon(notify)
Probe(requestandresponse)
Authenticate(requestandresponse)
Associate(requestandresponse)
Reassociate(requestandresponse)
Dissassociate(notify)
Deauthenticate(notify)
此中,关系、认证中进行有关安全参数磋商主要用到RSNIE。
数据帧(DataHeader)帧格式如表格5所示。
--4
表格5
帧的抓取
3.1软件的安装
(1)commViewforWIFI是主要用于抓取无线网卡的软件,用此软件抓取
的数据包不需要有关配置,直接安装达成即可抓取数据包。
软件安装开始界面如图
所示。
图4
(2)如图5所示表示选用安装标准模式。
--5
图5
(3)如图6所示显示的是安装路径。
图6
(4)如图7所示表示软件安装成功。
--6
图7
3.2802.11驱动的安装
(1)如图8所示表示安装802.11网络适配器驱动。
图8
--7
(2)如图9所示表示安装插件成功。
图9
3.3数据包的抓取
使用这个软件抓到的都是802.11的数据包,如图10,图11,图12所示显示的都
是数据包的详细信息。
图中地点1处,表示图中左侧及其下边显示的都是地点1处的数据包的信息,信息
中包括的有数据包的种类,数据包的大小,数据包的抓取时间等等,最重要的是地点2处显示了此包在802.11中的详尽信息,比方协议版本,帧是BBS向DS发送的帧,重传帧,能量管理域,种类域,目的地点,源地点等等各样详尽信息。
图中地点3处显示的是数据帧中的详细数据信息。
如图10所示,对地点3处的数据帧进行详细剖析,地点3处显示的是十六进制的数据信息,这是一个74位信息的数据帧。
ProtocolVersion,Type,Subtype的数据信息就是前8位数据([08020000]),地点a显示的是目的主机地点,地点b处显示的是BSSID的信息,地点c处显示的是源地点。
图11、图12所示的不一样于图10所示的数据帧种类,可是剖析方法迥然不一样。
--8
图10
图11
--9
图12
4.以太网帧构造的剖析
4.1以太网介绍
以太网这个术语往常是指由DEC,Intel和Xerox企业在1982年结合宣布的一个
标准,它是现在TCP/IP采纳的主要的局域网技术,它采纳一种称作CSMA/CD的媒体
接入方法。
几年后,IEEE802委员会宣布了一个稍有不一样的标准集,此中802.3针对整
个CSMA/CD网络,802.4针对令牌总线网络,802.5针对令牌环网络;
此三种帧的通用部分由802.2标准来定义,也就是我们熟习的802网络共有的逻辑链路控制(LLC)。
在TCP/IP世界中,以太网IP数据报文的封装在RFC894中定义,IEEE802.3网络
的IP数据报文封装在RFC1042中定义。
标准规定:
a.主机一定能发送和接收采纳RFC894(以太网)封装格式的分组;
b.主机应当能接收RFC1042()封装格式的分组;
c.主机能够发送采纳RFC1042()封装格式的分组。
假如主机能同时发送两种种类的分组数据,那么发送的分组一定是能够设置的,而
且默认条件下一定是RFC894(以太网)。
最常使用的封装格式是RFC894定义的格式,俗称EthernetII或许EthernetDIX。
下边,我们就以EthernetII称号RFC894定义的以太帧,以IEEE802.3称号RFC1042定义的以太帧。
4.2以太网帧格式
在以太网链路上的数据包称作以太帧。
以太帧开端部分由前导码和帧开始符构成。
后边紧随着一个以太网报头,以MAC地点说明目的地点和源地点。
帧的中部是该帧负
--10
载的包括其余协议报头的数据包(比如IP协议)。
以太帧由一个32位冗余校验码结尾。
它用于查验数据传输能否出现破坏。
来自线路的二进制数据包称作一个帧。
从物理线路上看到的帧,除其余信息外,还可看到前导码和帧开始符。
任何物理硬件都会需要这些信息。
以太帧有好多种种类。
不一样种类的帧拥有不一样的格式和MTU值。
但在同种物理媒体上都可同时存在。
a.以太网第二版或许称之为EthernetII帧,DIX帧,是最常有的帧种类。
并往常直接被IP协议使用。
b.Novell的非标准IEEE802.3帧变种。
c.IEEE802.2逻辑链路控制(LLC)帧。
d.子网接入协议(SNAP)帧。
全部四种以太帧种类都可包括一个IEEE802.1Q选项来确立它属于哪个VLAN以及他的IEEE802.1p优先级(QoS)。
这个封装由IEEE802.3ac定义并将帧大小从64字节扩大到1522字节(注:
不包括7个前导字节和1个字节的帧开始符以及12个帧间距字
节)。
如表格6所示是802.3帧构造。
Octets:
46-1500
12
前导码
帧开始符
MAC目标
MAC源地
802.1Q标
以太种类或
负载
冗余校验
帧间距
地点
址
签(可选)
长度
表格6
前导码和帧开始符:
一个帧以7个字节的前导码和1个字节的帧开始符作为帧的开始。
报头:
包括源地点和目标地点的MAC地点,以太种类字段和可选的用于说明VLAN成员关系和传输优先级的IEEE802.1QVLAN标签。
帧校验码:
帧校验码是一个32位循环冗余校验码,以便考证帧数据能否被破坏。
帧间距:
当一个帧发送出去以后,发送方在下次发送帧以前,需要再发送起码12个octet的安闲线路状态码。
5.以太网数据包的抓取
以太网数据包的抓取使用的软件是Wireshark,以前已经详尽学习了此款软件,因此这里对于软件的介绍及安装就不多做说了然。
5.1数据包的抓取及剖析
(1)如图1所示表示是在软件上选用抓取以太网数据包。
--11
图13
(2)EthernetII帧构造的剖析。
如图14所示,这是一个60字节,小于最小帧64字节。
前导码(Preamble)的8个字节已经被去除,因此帧长是68字节。
目的地点(DestinationAddress)为:
[ff...ff],源地点(SourceAddress)为:
[b8a3...1a];
种类(Type)为:
[0x0800],表示该帧封装种类是IP协议。
数据(Data)为:
[0001...0101],因为长度低于46个字节,该数据段自动填补了一段字符。
该帧没有帧校验序列(FSC),可能是抓到包时校验序列已经被基层去除。
图14
和以太网对照
--12
6.1802.11与以太网传输的对照
802.3是总线网协议,802.11是无线网络协议。
他们不过对网络架构的定义。
用不一样的接见方法,与接见介质。
可是传输数据的帧,也就是传输层与网络层协议基本一致。
都是TCP/IP/UDP协议。
如表格7所示是IEEE802.11标准;
表格8所示是千兆以太网标准。
IEEE802.11标准
标准
数据速率
最高11Mb/s,可降低为5.5Mb/s,2Mb/s,1Mb/s
物理层速率为54Mb/s
最高可达54Mb/s
提升到300Mb/s,最高可达600Mb/s
表格7
千兆以太网标准
名称
传输距离
1000Base-LX
多模光纤为
550米,单模光芒为
3000米
1000Base-CX
障蔽双绞线25米
1000Base-SX
多模光纤550米
1000Base-ZX
在平时的的单模光芒链路可达
70千米,使用收费的单模光芒可达
100千
米
1000Base-FX
多模光纤412米
表格8
6.2802.11与以太网帧的对照
(1)802.11帧要使用4个mac地点。
接口侦听并接收线缆上的以太网帧,主假如检查以太网帧的目的MAC地点,假如目标MAC地点和自己的MAC地点般配则接受并办理,不然抛弃。
(2)802.3以太网采纳数据通讯方法是CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection,CSMA/CD)载波侦听多路接见/矛盾检测。
无线局域网采纳数据通讯方法是CSMA/CA(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance,CSMA/CA)载波侦听多路接见/矛盾防止。
(3)802.11帧与802.3相对照,除了共有的目的地点和源地点,还有第三个地点,这个地点是ap的中继点。
指明远程端点。
--13
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