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WIFI的接入过程和工作原理

2024-10-18科技

WIFI的接入过程通常包括以下几个步骤:

扫描(Scan):

这是发现WIFI热点(或无线路由器)的过程。无线网络终端(如手机或电脑)会进行扫描,寻找可用的无线信道。

扫描过程包括被动扫描和主动扫描两种方式。在被动扫描中,无线网络终端处于接收状态, 接受不 同信道的无线AP发送的信标帧(Beacon Frame)。而在主动扫描中,无线网络终端会主动去发送探测帧,等待附近的无线AP响应探测帧。

认证(Authentication):

在找到WIFI热点后,需要通过身份认证才能连接。这个过程涉及到客户端向承载指定SSID AP发送探测请求(ProbeRequest)帧,以及后续的认证过程。只有当认证通过后,才能进行下一步的连接。

认证过程中,AP和STA(Station,站点)之间会进行EAPOL四次握手,这是一个安全地协商和交换 密钥 的过程。通过这四次握手,AP和STA之间会生成用于加密和解密数据的PTK(Pairwise Transient Key,成对暂态密钥)和GTK(Group Transient Key,群组暂态密钥),从而确保WIFI连接的安全性。

关联(Association):

在认证通过后,AP热点和终端进行连接。客户端会向AP发送连接(Association)请求,AP对连接请求进行回应,包括SSID、性能、加密设置等信息。

至此,WIFI的连接身份认证交互就全部结束了,之后就可以正常进行数据发送了。

WIFI的工作原理

WIFI的工作原理主要是通过无线电波在空气中的传播来传输数据。具体来说,WIFI网络通常由接入点(Access Point,AP)和客户端组成,采用IEEE 802.11系列协议实现通信。以下是WIFI工作原理的详细解释:

信号传输:

WIFI使用2.4GHz和5GHz两个频段的无线电波进行数据传输。这些频段被划分为多个信道,不同的信道可以同时传输数据,以避免干扰。

WIFI采用了正交频分复用(OFDM)技术,将高速数据流分成多个低速子数据流,分别在不同的子载波上进行传输。这种方式可以提高数据传输的效率和可靠性,减少多径衰落和干扰的影响。

网络组成:

WIFI网络通常采用基础设施模式,由一个或多个接入点(AP)和多个无线客户端组成。

接入点负责将有线网络连接转换为无线信号,供无线客户端连接和访问网络资源。

通信协议:

WIFI网络使用的通信协议主要包括IEEE 802.11系列协议,如802.11a/b/g/n/ac/ax等。这些协议规定了无线信号的调制方式、数据传输速率、安全机制等方面的内容。

在物理层,WIFI协议通过调制解调器将数字信号转换为无线信号,并通过天线进行发送;在接收端,再通过天线接收到的无线信号经过解调器将其转换为数字信号。

而在数据链路层,WIFI协议定义了一系列的控制帧、数据帧和管理帧,用于实现无线网络设备之间的通信。

数据传输:

当客户端(如智能手机、笔记本电脑等)尝试连接到WIFI网络时,它会与WIFI接入点(AP)进行交互,进行认证和关联过程。

一旦认证和关联成功,客户端就可以通过AP访问网络资源了。此时,客户端和AP之间会根据通信协议进行数据的封装、传输和接收,确保数据的准确性和可靠性。

WIFI的接入过程和工作原理是理解无线网络连接的基础。通过了解这些过程,我们可以更好地理解和使用WIFI技术。这款华为WiFi6无线路由器 AX3Pro高配版 家用千兆高速全屋覆盖大户型 全千兆端口超强覆盖能力。

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