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出版日期:2003-05-12 总期号:1214 本年期号:33

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802.11提供九种服务

林义雄

  身份确认、封包传送、连接、整合……

  WLAN除了要能处理携带主机,也要能处理移动式主机。携带式主机会从某一位置移动到另一位置,

  但使用网络时通常是固定在某一位置上,而移动式主机就有可能在使用网络时不断地移动位置。


  图 802.11的随意架构网络与基础架构网络

  建构802.11无线局域网络的基本方块称为基本服务群(Basic Service Set,BSS)。基本服务群是由许多主机所形成的集合,它们可以相互沟通且拥有相同的基本服务群辨识码(BSSID)。802.11制订了两种不同类型的WLAN架购:随意架构网络与基础架构网络。


  随意架构的WLAN


  随意架构的WLAN(Ad Hoc Wireless LAN)可以让不限量的主机实时地架设起无线通信网络,又称IBSS(Independent BSS)。在这种架构中,主机彼此之间直接通信,一般而言都是由少量的主机因临时需求而构成,如会议室。


  基础架构的WLAN


  在一个有线网络架构中,装设一个特别的节点称作访问接入点(AP),它可将一个或多个WLAN与现存有线网络的分布式系统相连接,以提供某个无线局域网络中两个主机间的通信数据交换,另一方面也使WLAN中的主机能存取有线网络的资源。这类型的WLAN范围,通常以同栋建筑物出现,如商店、医院或同一栋楼层。

  基础架构的WLAN主要优势在于架站时不需要记录周围主机信息,如有多少主机在附近等,另外可帮助主机做省电机制,延长电池使用时间。再者,可将好几个基本服务群(BSS)串连起来,以形成一延伸服务群(ESS),让整个网络的涵盖范围变得更大。


  提供两类九种服务


  IEEE802.11提供九种不同的服务,也可将这些服务视为其软件架构的需求,主要可分为:主机的服务(Station Service,SS)和分布式系统的服务(Distribution System Services,DSS)。

  主机的服务让主机具有正确送、收数据的能力,同时也考虑数据传送的安全。包括下列4种服务:

  1. 身份确认服务

  主要是用来确认每个主机的身份,IEEE802.11通常要求双向式的身份确认,在一瞬间一个主机能同时和多个主机(包括AP)做身份确认动作。

  2. 取消身份确认服务

  已完成身份认证的工作站可用此服务来取消身份认证,一旦取消后连接也同时取消。

  3. 隐密性服务

  无线网络的数据是在空间开放的介质中传播,因此任何只要装有IEEE802.11适配卡的主机,都能接收到别人的数据。所以数据的保密性若做得不好,资料很容易被别人窃取,隐密性服务的主要功能,就是提供一套隐密性服务的算法将数据做加密与解密。

  4. 802.11封包传送

  此服务为主机服务最基本功能,它将数据传送给接受者。

  分布式系统服务由分散系统所提供,使802.11的封包可在同一个ESS(延伸服务群)中的不同BSS(基本服务群)间传送,无论主机移动到ESS中的哪个地方都能收到属于它的数据,这类服务大部分是有AP呼叫使用。AP是唯一同时提供主机服务和分布式系统的无线网络组件,也是主机与分布式系统间的桥梁。分散系统提供下列5种服务:

  1. 连接服务

  此服务的主要目的是要在主机和AP之间,建立一个通信连接。当分布式系统要将数据送给主机时,必需事先知道这个主机目前是透过哪个AP来接入分布式系统的,这些信息由连接服务提供。一个主机在被允许藉由某个AP送数据给分布式系统前,必须先和此AP做连接,通常在一个基本服务区内有一个AP,因此,任何在这个基本服务区内的主机想和外界通信,就必需先与此AP相连接。这个动作类似注册,因为,当主机做完连接动作后,AP就会记住此主机目前在它管辖范围之内。请注意,在任一瞬间,任一主机只会和一个AP做连接,这样才能使分散系统能在任何时候知道哪个主机是由哪个AP所管辖,然而,一个AP却可以同时和多个主机做连接。连接服务都是由主机所启动,通常主机会藉由启动连接服务来要求和AP做一个连接。

  2. 重连接服务

  此服务的主要目的是将一个移动中主机的连接,从一个AP转移到另一个AP。当主机从一个基本服务区移动到另一个服务区时,它就会启动重连接服务。此服务会将主机和它所移入的基本服务区内的AP做连接,使得分散系统将来能知道此主机目前已由另一个AP管辖。重连接的服务也由主机启动。

  3. 取消连接服务

  此服务主要目的是取消一个连接,当一个主机传送数据结束时,可启动取消连接服务。另外,当一个主机从一个基本服务区移动到另一个基本服务区时,它除了会对新的AP启动重连接服务外,也会对旧的AP启动取消连接服务。此服务可由主机或AP来启动,不论是哪方启动另一方都不能拒绝。另外,AP可能因网络负荷过重而启动对主机取消连接。

  4. 分送服务

  这项服务主要由基础架构无线局域网络中的主机所使用,当主机要传送数据时,数据首先会传送至AP,再由AP利用分布式系统传送至目的地。IEEE802.11并没有规定分散系统要如何将数据正确地送达目的地,但它说明了在连接、取消连接及重连接等服务中,该数据该送往哪个AP输出,以便将数据送达正确的目的位置。

  5. 整合服务

  此服务主要目的是让数据能在分散系统和现存的局域网络间传送。如果分送服务知道该数据的目的地位置是现存的IEEE802.x有线局域网络,那该份数据在分散系统中的输出点将是埠接器而不是AP。分送服务若发现这份数据是要被送到端口接器,将会使分散系统在数据送达端口接器后,接着驱动整合服务,而整合服务的任务就是将这份数据从分散系统转送到相连的局域网络媒介。