WiFi网络组成(见图3-4)中包含如下几个部分:站点(STA)、无线介质(Wireless Medium,WM),接入点(Access Point,AP)和分布式系统(Distribution System,DS)。
图3-4 WiFi的组成结构
站点(STA):与有线网络相对应,站点在WiFi中通常作客户端,它是具有无线网络接口的计算机设备,通常被称为网络适配器或者网络接口卡。STA是可以移动的,也可以是固定的。每个站点都支持鉴权、取消鉴权、加密和数据传输等功能,是WiFi的基本组成单元。
无线介质(WM):无线介质是WiFi中站与站之间、站与接入点之间通信的传输介质,此处指的是空气,它是无线电波和红外线传播的良好介质。WiFi中的无线介质由无线局域网物理层标准定义。
接入点(AP):AP类似蜂窝结构中的基站,是无线局域网中的重要组成单元。它是特殊的站点。其基本功能有:①作为AP,完成其他非AP的站点对分布式系统的接入访问和同一BSS(基站子系统)中的不同站点间的通信连接;②作为无线网络和分布式系统的桥接点完成无线网络与分布式系统间的桥接功能;③作为BSS的控制中心完成对其他非AP的站点的控制和管理。
分布式系统(DS):物理层覆盖范围的限制决定了所能支持的STA与STA之间的直接通信距离。对有些网络,该距离足够;对另一些网络,则可能需要增加其物理层的覆盖范围。为了解决覆盖范围的问题,BSS可以不以单个形式出现,而是由多个BSS构成一个扩展的网络。连接多个BSS的这个网络构件被称为分布式系统(DS)。分布式系统介质可以是有线介质,也可以是无线介质。这样在组织WiFi时就有了足够的灵活性。在多数情况下,有线DS系统与骨干网都采用有线局域网,而无线DS可通过AP间的无线通信取代有线电缆来实现不同BSS的连接。
在IEEE 802.11中,组成WLAN的基本单位称为基本服务集(Basic Service Set,BSS),由一系列互相通信的节点组成,这些节点所能覆盖到的通信区域称为基本服务区(Basic Service Area,BSA)。BSA中网络的拓扑有两种类型:自组织网络(Ad Hoc Network)与架构式网络(Infrastructure Network)。(www.daowen.com)
自组织网络由少数节点构成,没有网络中心,所有节点处于对等的地位。网络中的节点具有相同的IP子网地址、工作信道以及扩展服务集标识(Extensive Service Set Identifier,ESSID)和访问密码等信息,并在WLAN的覆盖范围之内进行点对点的单播通信或者点对多点的广播通信。自组织网络[17]的拓扑结构如图3-5所示。
架构式WLAN具有一个称为接入点(AP)的接入设备,用于协调网络中节点的所有通信,网络中所有节点的数据传输都必须经过接入点的中转,节点之间不能进行点对点的直接通信。同时,接入点通常可以连接到有线网,从而为节点提供互联网的接入服务。架构式WLAN的拓扑结构如图3-6所示。
图3-5 IEEE 802.11自组织网络拓扑
图3-6 IEEE 802.11架构式网络拓扑
单个接入点的覆盖范围有限,为了获得更大的网络覆盖,可以通过有线网络将多个接入点进行连接,构建扩展服务集(Extensive Service Set,ESS)。扩展服务集的网络拓扑如图3-7所示。
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