這一篇簡明的wifi通訊協定介紹，原作者寫的非常棒，轉載儲存
這裏對wifi的802.11協定中比較常見的知識做一個基本的總結和整理，便於後續的學習。因爲無線網路中涉及術語很多，並且許多協定都是用英文描述，所以有些地方翻譯出來會有歧義，這種情況就直接英文來描述了。
主要內容：
一、基本概述
二、實踐基礎
三、一些原理
四、補充
五、其它
一、基本概述
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1、有線和無線網路
目前有線網路中最著名的是乙太網(Ethenet)，但是無線網路WLAN是一個很有前景的發展領域，雖然可能不會完全取代乙太網，但是它正擁有越來越多的使用者，無線網路中最有前景的是Wifi。本文介紹無線網路相關內容。
無線網路相比有線網路，還是有許多的缺點的：
（*）通訊雙方因爲是通過無線進行通訊，所以通訊之前需要建立連線；而有線網路就直接用線纜連線，不用這個過程了。
（*）通訊雙方通訊方式是半雙工的通訊方式；而有線網路可以是全雙工。
（*）通訊時在網路層以下出錯的概率非常高，所以幀的重傳概率很大，需要在網路層之下的協定新增重傳的機制 機製（不能只依賴上面TCP/IP的延時等待重傳等開銷來保證）；而有線網路出錯概率非常小，無需在網路層有如此複雜的機制 機製。
（*）數據是在無線環境下進行的，所以抓包非常容易，存在安全隱患。
（*）因爲收發無線信號，所以功耗較大，對電池來說是一個考驗。
（*）相對有線網路吞吐量低，這一點正在逐步改善，802.11n協定可以達到600Mbps的吞吐量。
2、協定
Ethenet和Wifi採用的協定都屬於IEEE 802協定集。其中，Ethenet以802.3協定做爲其網路層以下的協定；而Wifi以802.11做爲其網路層以下的協定。無論是有線網路，還是無線網路，其網路層以上的部分，基本一樣。
這裏主要關注的是Wifi網路中相關的內容。Wifi的802.11協定包含許多子部分。其中按照時間順序發展，主要有：
（1）802.11a，1999年9月制定，工作在5gHZ的頻率範圍（頻段寬度325MHZ），最大傳輸速率54mbps，但當時不是很流行，所以使用的不多。
（2）802.11b，1999年9月制定，時間比802.11a稍晚，工作在2.4g的頻率範圍（頻段寬度83.5MHZ），最大傳輸速率11mbps。
（3）802.11g，2003年6月制定，工作在2.4gHZ頻率範圍（頻段寬度83.5MHZ），最大傳輸速率54mbps。
（4）802.11n，2009年才被IEEE批準，在2.4gHZ和5gHZ均可工作，最大的傳輸速率爲600mbps。
這些協定均爲無線網路的通訊所需的基本協定，最新發展的，一般要比最初的有所改善。
另外值得注意的是，802.11n在MAC層上進行了一些重要的改進，所以導致網路效能有了很大的提升例如：
（*）因爲傳輸速率在很大的程度上取決於Channel（通道）的ChannelWidth有多寬，而802.11n中採用了一種技術，可以在傳輸數據的時候將兩個通道合併爲一個，再進行傳輸，極大地提高了傳輸速率（這又稱HT-40，high through）。
（*）802.11n的MIMO（多輸入輸出）特性，使得兩對天線可以在同時同Channel上傳輸數據，而兩者卻能夠不相互幹擾（採用了OFDM特殊的調製技術）
3、術語
講述之前，我們需要對無線網路中一些常用的術語有所瞭解。這裏先列出一些，後面描述中出現的新的術語，將會在描述中解釋。
（*）LAN：即區域網，是路由和主機組成的內部區域網，一般爲有線網路。
（*）WAN：即廣域網，是外部一個更大的區域網。
（*）WLAN（Wireless LAN，即無線區域網）：前面我們說過LAN是區域網，其實大多數指的是有線網路中的區域網，無線網路中的區域網，一般用WLAN。
（*）AP（Access point的簡稱，即存取點，接入點）：是一個無線網路中的特殊節點，通過這個節點，無線網路中的其它型別節點可以和無線網路外部以及內部進行通訊。這裏，AP和無線路由都在一臺裝置上（即Cisco E3000）。
（*）Station（工作站）：表示連線到無線網路中的裝置，這些裝置通過AP，可以和內部其它裝置或者無線網路外部通訊。
（*）Assosiate：連線。如果一個Station想要加入到無線網路中，需要和這個無線網路中的AP關聯（即Assosiate）。
（*）SSID：用來標識一個無線網路，後面會詳細介紹，我們這裏只需瞭解，每個無線網路都有它自己的SSID。
（*）BSSID：用來標識一個BSS，其格式和MAC地址一樣，是48位元的地址格式。一般來說，它就是所處的無線接入點的MAC地址。某種程度來說，它的作用和SSID類似，但是SSID是網路的名字，是給人看的，BSSID是給機器看的，BSSID類似MAC地址。
（*）BSS（Basic Service Set）：由一組相互通訊的工作站組成，是802.11無線網路的基本元件。主要有兩種型別的IBSS和基礎結構型網路。IBSS又叫ADHOC，組網是臨時的，通訊方式爲Station<->Station，這裏不關注這種組網方式；我們關注的基礎結構形網路，其通訊方式是Station<->AP<->Station，也就是所有無線網路中的裝置要想通訊，都得經過AP。在無線網路的基礎形網路中，最重要的兩類裝置：AP和Station。
（*）DS（Distributed System）：即分佈式系統。分佈式系統屬於802.11邏輯元件，負責將幀轉發至目的地址，802.11並未規定其技術細節，大多數商業產品以橋接引擎合分步式系統媒介共同構成分佈式系統。分步式系統是接入點之間轉發幀的骨幹網路，一般是乙太網。其實，骨幹網路並不是分步系統的全部，而是其媒介。主要有三點：骨幹網（例如乙太網）、橋接器（具有有線無線兩個網路介面的接入點包含它）、屬於骨幹網上的接入點所管轄的基礎性網路的station通訊（和外界或者BSS內部的station）必須經過DS、而外部路由只知道station的mac地址，所以也需要通過分佈式系統才能 纔能知道station的具體位置並且正確送到。分步式系統中的接入點之間必須相互傳遞與之關聯的工作站的資訊，這樣整個分步式系統才能 纔能知道哪個station和哪個ap關聯，保證分步式系統正常工作（即轉達給正確的station）。分步式系統也可以是使用無線媒介(WDS)，不一定一定是乙太網。總之，分步式系統骨幹網路（例如乙太網）做爲媒介，連線各個接入點，每個接入點與其內的station可構成BSS，各個接入點中的橋接控制器有到達骨幹網路和其內部BSS無線網的介面（類似兩個MAC地址），station通訊需要通過分佈式系統。
二、實踐基礎
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1、一些參數
（*）MAC
MAC（即Medium/MediaAccess Control, 媒介存取控制），是數據鏈路層的一部分。MAC地址是燒錄在NetworkInterfaceCard(即網絡卡，簡稱NIC)裡的，它也叫硬體地址,是由48位元（即bit，一位元組爲8位元，即1byte=8bits)16進位制的數位組成。其中0-23位叫做組織唯一標誌符（organizationally unique，簡稱OUI），是識別LAN（區域網）節點的標識（在有些抓包工具抓包的時候會將前三個位元組對映成某種組織名稱的字元，也可以選擇不顯示這種對映）。24-47位是由廠家自己分配。
（*）SSID
表示一個子網的名字，無線路由通過這個名字可以爲其它裝置標識這個無線路由的子網。裝置進行掃描的時候，就會將相應SSID掃描到，然後就能夠選擇相應的SSID連線到相應的無線網路（當然不掃描，理論上也可以直接指定自己事先已經知道的ssid進行連線）。SSID可以和其它的重複，這樣掃描的時候會看到兩個同樣SSID的無線網路，其實這一般用於將一個無線網路擴大的情況（畢竟無線路由器無線信號的覆蓋範圍是有線的）：當想要擴大一個無線網路（即SSID固定）的範圍的時候，可以給多個路由設定相同的SSID來達到這個目的。（這也是漫遊的原理，漫遊的時候，我們可以在遠方或者本地都能夠打電話，也就是存取行動通訊網路）。
SSID和BSSID不一定一一對應，一個BSSID在不同的Channel上面可能會對應到多個SSID，但是它們在一個Channel是一一對應的；另外，漫遊的時候，雖然SSID不變，但是BSSID一定是會變化的。我們經常可以看到實際數據包中的AP的MAC地址和BSSID只差幾位，其實實際裝置的MAC地址可能只有一個，和BSSID沒什麼對應關係。在一個包含了路由功能和AP功能的無線路由器（Fat AP）上面，很可能是：路由器有兩個MAC地址，一個用於外網（WAN），一個用於內網(WLAN和LAN)，一般路由器上面或者設定路由器的網頁上面只標註外網的MAC地址；內網的MAC地址和外網MAC地址一般只有幾位不同（甚至連續，也有些相差很多的例外）。
（*）Band（頻率範圍）
一般ap可以支援5g或2.4g兩個頻率範圍段的無線信號。如果兩者同時可以設定，而不是互斥那麼，這個路由器還能夠同時支援兩種頻段（頻段即Band），這相當於這個ap可建立兩個無線網路，它們採用不同的頻段（這類似收音機在長波範圍內收音和短波範圍內收音）。
（*）Channel（通道）
Channel是對頻段的進一步劃分（將5G或者2.4G的頻段範圍再劃分爲幾個小的頻段，每個頻段稱作一個Channel），有」5.18GHZ「，「Auto(DFS)」等等，處於不同傳輸通道上面的數據，如果通道覆蓋範圍沒有重疊，那麼不會相互幹擾。對於通道的使用，在國際上有所規定。其中有些通道是無需授權即可直接使用的（究竟是那個頻段的那個通道，依照各個國家而不同），無需授權使用的意思是，傳輸數據的時候（無論以哪種無線方式），可以讓裝置收發的功率導致傳輸時的數據進入該通道的頻率並在該通道所在頻段寬度內進行傳輸；授權的使用的意思是，不允許傳輸時使用授權通道進行，否則會違反規定，並且幹擾該通道上其他數據的傳輸。另外，除了wifi，微波、紅外線、藍牙（使用802.15協定）的工作頻段也都有在2.4gHZ範圍內的，所以，它們傳輸的時候會對wifi傳輸造成幹擾，因爲兩者在不同的協定下進行通訊，所以互相將對方傳輸的信號識別爲噪聲。有時候設定AP的時候，Channel中有一個類似「Auto」的選項值，這表示開啓AP的時候，AP自己Scan周圍的環境，選擇一個幹擾最小的Channel來進行通訊，當選擇好了一個Channel的時候，一般就不會改變了。
（*）Channel Width（通道寬度）
這裏的Channel Width是通道的頻寬，有」20M HZ「、」40M HZ「等，它表示一個Channel片段的寬度（假設5g的頻段寬度總共爲100M，平均劃分爲互不幹 不乾擾的10個Channel，那麼每個Channel的Channel Width就爲100M/10=10M，實際Channel並不一定是完全不重疊的）。這個參數可能依賴於一些其它的選項，例如不是802.11N的協定，就可能不會有40M HZ的Channel Width（N模式有一個特點就是可以把兩個Channel合併，通過提高ChannelWidth來提高吞吐量）。例如選擇了"20M HZ"這個Channel Width之後，後面再選擇一個「5.18GHZ」的Channel，則表示以5.18GHZ爲中心的前"10M HZ"以及其後面的"10M HZ"頻帶範圍被佔用。
至此可知，設定無線AP的時候，如果屋子裏面有很多的AP(也就是無線路由接入點）的話，仔細設定它們的Channel Width和Channel可以保證它們相互之間的幹擾（類似收音機裏面的串台）儘可能小。當然，如果相互幹擾了，那麼Net Mode所指定的協定也會有相應的處理方式讓他們之間進行協調（例如讓誰先通訊誰等一會再通訊之類的），但是這樣網路的效能就不如沒有幹擾的時候好了。
（*）Wireless Security（無線網路的安全性）
這裏主要涉及WEP、WPA、WPA2和RC4、TKIP、AES。
IEEE 802.11 所制定的是技術性標準 ,Wi-Fi 聯盟所制定的是商業化標準 , 而 Wi-Fi 所制定的商業化標準基本上也都符合 IEEE 所制定的技術性標準。WEP 是1999年9月通過的 IEEE 802.11 標準的一部分；WPA(Wi-Fi Protected Access) 事實上就是由 Wi-Fi 聯盟所制定的安全性標準 , 這個商業化標準存在的目的就是爲了要支援 IEEE 802.11i 這個以技術爲導向的安全性標準；而 WPA2 其實就是 WPA 的第二個版本。直觀點說，WEP是較老的認證方法它有好幾個弱點，因此在2003年被WPA淘汰，WPA又在2004年由完整的 IEEE 802.11i 標準（又稱爲 WPA2）所取代。
WEP（Wired Equivalent Privacy），採用名爲RC4的RSA加密技術；WPA(Wi-Fi Protected Access) ，採用新的TKIP演算法，TKIP演算法保留了RC4所以也有其弱點，但是這個時候更好的CCMP還沒完成，所以先在WPA上用TKIP技術；WPA2是WPA的第2個版本，採用CCMP加密協定（在有些路由器等裝置上設定加密協定或者加密演算法的時候，可能會用類似AES之類的字眼替代CCMP）。所以WPA2+AES是安全性最強的。
另外，在有些無線網路裝置的參數中會看到像 WPA-Enterprise / WPA2-Enterprise 以及 WPA-Personal / WPA2-Personal 的字眼 , 其實 WPA-Enterprise / WPA2-Enterprise 就是 WPA / WPA2 ； WPA-Personal / WPA2-Personal 其實就是 WPA-PSK / WPA2-PSK, 也就是以 」pre-share key」 或 」 passphrase」 的驗證 (authentication) 模式來代替 IEEE 802.1X/EAP 的驗證模式 ,PSK 模式下不須使用驗證伺服器 ( 例如 RADIUS Server), 所以特別適合家用或 SOHO 的使用者。
還有，wep是舊的加密方式，工作於802.11B/G模式下而802.11N草案並不支援此加密方式，所以如果802.11N的裝置採用wep加密方式後，它也只會工作在802.11b/g模式下，N的效能發揮不出來。
實際中，在有些路由器上面，設定的時候，可能不是嚴格按照這個規定來設定的（例如設定了採用WPA方式，還可以選擇AES），但是大體一樣。
（*）Region（區域）
一般在無線網路中的AP上都有一個參數，表明它是處於哪個Region（地區）。Station根據AP中設定的Region調整其相應的發射功率以遵守該地區的規定。AP的調整過程一般都是手動設定，設定好AP所處的Region之後，這些資訊就會在AP發送的Beacon幀（後面會說到）中包含了；通過這個AP連線到無線網路上的Station，從Beacon幀中瞭解到這些Region資訊，並且根據這些資訊中的規定和AP進行通訊。如果AP開始設定錯了，那麼Station和AP通訊的時候，採用的將會是不符合Region規定的頻段，可能會對該Region中的其它傳輸網路造成幹擾，這應當是「非法」的。
（*）Transmission Rate
設定傳輸速率。這裏採用不同的無線網路傳輸協定（802.11a，802.11b，802.11g等），那麼可以設定的速率範圍有所不同，這裏的速度是指理論的速度，實際中，由於各種幹擾因素，傳輸的速率可能會比設定的小。
一般而言，在無線網路中，對於某種協定的效能進行描述時，我們需要注意的是，描述時提到的傳輸速率（Datarate）和吞吐量（ Throughput）是不同的。Datarate是理論上面最大數據傳輸速率，而Throughput是數據的實際最大吞吐量。因爲廠家以及傳輸時所使用的協定等各種因素造成的開銷，會導致實際吞吐量比理論吞吐量要小，一般實際最大吞吐爲理論最大的50%左右（一個不太準確但是相對直觀的估計：在網路中，高清視訊所需的Throughput也就30mbps左右，網路上一般的視訊也就4mbps左右）。
（*）Qos（品質保證）
無線網路中的QOS是品質保證，大致的意思是，傳輸數據的時候，考慮各種因素（例如收費策略，所處地區等），以一定的優先順序來保證傳輸的特定要求（一般就是速度），如果頻寬足夠的話，QOS反而不需要了。
（*）RTS Threshold / CTS Protection Mode：
這裏的RTS是Request-To-Send的簡寫，CTS是Clear-To-Send的簡寫。設定好RTS的閾值之後，如果超過這個閾值就會在發送資訊之前先發送RTS，以減少幹擾，相應的CTS會迴應之前的RTS。一般都是AP發送CTS數據，而Station發送RTS數據。
這裏對RTS和CTS做一個簡單解釋：假設在同一個AP所覆蓋的無線網路範圍內的兩個Station A和B，它們之間可能會因爲距離的原因互相不可見（例如它們在AP網路範圍的兩端，而這兩端的距離大於兩者的信號覆蓋範圍），但是AP卻知道它們是在自己的範圍內。當一個A想要在AP的網路中進行通訊的時候，必定要經過AP轉發它的資訊，由於A不知道B的存在，所以如果同時B也通過AP進行網路通訊，那麼會出現AP同時收到A、B兩個Station的通訊請求，而這在無線網路中是不允許的（無線網路中，同一時刻不能有多個人傳輸數據）。在這種情況下，B和A互相幹擾了對方的通訊，但是卻互相不可見（不可見的節點互相被稱作隱藏節點）。如果在一個網路中，這樣的隱藏節點很多，那麼勢必會影響網路的效能（因爲數據一旦發送失敗，就要重傳，隱藏節點會導致重傳的機率增大）。這個時候，可採用RTS和CTS機制 機製。即：在A想要通訊的時候，先廣播發送RTS給AP，告訴AP「它想要通訊」，同時接受到RTS的別的Station（它們對發送RTS的Station而言可見）會知道A將要發送數據，於是它們不會發送數據以免幹擾A；AP收到RTS之後，會廣播發送CTS，告訴所有在AP範圍內的Station（包括對A而言的隱藏節點B）」A將要通訊（同時也相當於告訴A，A可以無幹擾的發送資訊了）」，這樣對A而言的隱藏節點B也知道有一個A的存在並且要發送資訊了，於是B就不會幹擾A了。 這裏，A和B兩者可以在不同的網路上，也就是說，不同網路的工作站之間也可以通過RTS/CTS來清除相互的幹擾。
（*）Beacon Interval：
表示無線路由定期廣播其SSID的時間間隔。這個一般不會特別設定，就採用預設值即可。如果不廣播了，那麼Station端掃描的時候可能會發現不定期廣播的AP對應的SSID的網路不見了，所以可能會斷開連線。這裏定期廣播，表示AP會定時向其範圍內廣播SSID的資訊，以表示AP的存在，這樣Station進入一個區域之後，就能夠通過掃描知道這個區域是否有AP的存在。當然，除了AP廣播SSID以告知其無線網路存在之外，Station也可主動廣播探尋包，在其能夠覆蓋的範圍內詢問是否有AP存在（即我們通常所說的掃描尋找接入點）。
（*）DTIM Interval：
DTIM/TIM表示告訴Station，AP在爲Station做package buffer（例如Station睡眠的時候）的快取時間。爲了節省電池使用時間，處於無線網路中的Station可能會在一定時間之後自動進入休眠狀態。這個時候，AP會爲這個Station快取發送給它的數據，而處於休眠狀態的Station只會在一定時間間隔內給AP發送一個數據幀，以確認是否有發送給自己的數據存在。例如，當我們在主機上ping另外一臺睡眠的機器的時候，收到另外一臺機器響應的時間，要比它不睡眠的時候響應的時間長很多。
（*）Fragmentation Threshold：
表示一個package的分片閾值。我們可以設定分片大小，當發送的數據包超過這個閾值之後，802.11協定會自動對這個數據包進行分割。如果設定的這個分片值越小，那麼整個數據包越容易傳輸成功（因爲如果出錯，那麼只需要傳送一個片段而不是整個包，無線wifi網路中數據傳輸時出錯的概率比有線的乙太網要大的多的多），當然開銷也越大（因爲需要額外的資訊標記每個分片，以及各個分片傳輸成功之後涉及到的重組問題）。
2、抓包
一般來說，我們的機器上面的軟體抓取無線網絡卡上面的包的時候，其實這些包的目標地址都是這個機器的無線網絡卡，因爲不是發給這個機器無線網絡卡的包都被網絡卡過濾了。所以如果我們想要抓取所處無線網路環境下所有的包的時候，需要給機器配備一種特殊的裝置（sniffer就是嗅探器），然後再通過抓包工具抓取並分析。有一個硬體裝置叫做AirPcap，就是做這個用的，大有幾百到上千美金，它可以同時做爲嗅探器或者無線網絡卡使用，不過做爲嗅探器的時候，會抓取所有經過它的包。這個工具目前只有Windows上面的驅動，所以使用這個工具，只能在Windows上面，配合Wireshark抓包軟體進行抓包。
這裏假設採用AirPcap嗅探，Wireshark軟體抓包（其它抓包軟體，例如linux下面 下麪的tcpdump等分析類似）。不用圖形方式詳細展示具體的抓包過程以及分析方法了，主要說一下抓包（這裏的包實際主要指的是網路層以下的包，更常見的稱呼應該是數據幀）時候需要注意的問題。
（*）Wireshark展示包的時候，大致都是按照協定規定的欄位展示，也些地方按照它自己特定的方式展示。因爲這裏着重講述一些抓包時注意的基本原理上面的東西，所以不會對此進行過多闡述。大致就是：Wireshark軟體中，對包展示的時候，按照協定規定的欄位分別用Header和Body兩個部分展示；另外，在Header之前還有兩個部分是Wireshark爲方便使用者而展示的包的大小、時間等全域性資訊（例如見過表示這個包在B和G mode中的Channel 1時，用"BG1"表示）。所以，其實我們分析的時候，實際應該按照後面的Header和Body兩個部分進行。 後面將基於以上所述，進行進一步的講解。
（*）抓包的時候，需要首先確認這個包是否是完整、正確的包。只要是校驗位（checksum）不對的，就是錯誤的包，也無法確定接收的時候那裏出了差錯，所以這個包是應該忽略的，幾乎沒有分析的價值。另外，抓包的時候，由於幹擾等原因，抓取的內容可能不是在實際傳輸所處的Channel上的包（例如在Channel 1上面嗅探，卻嗅探到了Channel 2上的包）。
（*）抓取授權階段的包，需要注意實際的授權是在後面進行的。Authentication的時候，開始階段實際是Open的（即無授權），也就是說，開始實際已經建立好了連線，所以我們在抓包的時候，開始看到的一般都是通過驗證，但是在後面緊接着採用了類似802.11x等安全加強的協定，來進行再次鑑權認證，如果這裏無法通過則立即將已經建立的Association斷開。這樣的機制 機製，是因爲原來的802.11沒有充分考慮安全纔會這樣的，這樣也相容了以前的802.11。
（*）抓取的包的數據，要注意這個包是否是被加過密的。根據協定標準的描述，包中如果有dataprotected欄位，則表示這個數據本身是被加了密的，不知道這個數據具體是什麼，當然，如果有密碼，wireshark也有一個可以按照這個密碼解密的工具，有時候不好用。這裏所說的數據加密和網路的加密不一樣，可能存取網路本身是需要密碼（網路是security的），而數據本身沒有crpted（加密）。對於一個加了密的數據包，我們一般看不出來這個包到底是做什麼用的或者什麼型別的等等。
（*）抓包的時候，要注意包中指示的源和目的地址以及包的序號。在無線網路中通訊的時候，我們抓包的時候可能會看到被抓取的包對應AP的MAC地址是不存在的，其實抓包時AP的MAC是BSSID，它和實際標註的MAC地址不一定一樣（但是一般都差不多，也就是之後最後面的幾位不一樣）。有時候，我們看到抓取的包中的MAC地址有許多隻相差幾位，那麼可能它們都屬於一個裝置（因爲雖然裝置可能只標註了一個網絡卡的MAC地址，但是它卻「虛擬」出或者實際有多個MAC地址），所以當我們看到包中對應兩個AP的MAC地址幾乎一樣的時候，一般來說，這兩個MAC地址很可能就是一個裝置的。還有在抓包的時候，一個地址上面的包的sequence（序號）是連續的，除非丟包了導致重複或者缺失。如果一個裝置虛擬出來兩個地址，那麼也可能由於沒有經過什麼處理，導致這兩個地址上面的包共同起來是連續的（如前所述，這兩個地址和MAC很接近，應該是BSSID）。
（*）抓取的數據幀如果是廣播幀則不需要確認（ACK），如果是單播幀，則一般需要確認（ACK）。例如，Probe幀是廣播幀，所以它無對應的ACK確認幀，對Probe的回覆 回復則叫做Probe Response；注意ACK幀本身用於確認，是單播的，但是它本身卻不需要再被確認了。從包中的目的MAC地址中，可以看出這個包是廣播／多播幀還是單播幀。MAC第一個位元組的第一個位是1，表示組播，前兩位是1表示廣播，第一個位元組第一個位是0表示單播。這裏注意，MAC不是值，而是一個Pattern，所以沒有Endian之說，也沒有那個位高，那個MAC大之說。例如：「a8:27:26:....:b7」，這裏第一個位元組就是a8（10101000），其第一個位元組的第一位就是8的最「右」位，即「0」，所以它的第一個位元組的第一個位是0，是一個單播地址。其實，這裏涉及到大端小端問題，後面也會講到，總之，乙太網線路上按「Big Endian」位元組序傳送報文（也就是最高位元組先傳送），而位元序是」Little Endian」（也就是位元組內最低位先傳送）所以，一個十六進制表示法表示的MAC地址01-80-C2-00-00-00，傳送時的bit順序就是：1000 0000 0000 0001 0100 0011 0000 0000 0000 0000 0000 0000。
（*）使用Wire Shark在抓包或者顯示包的時候，都可以設定過濾器（filter）。抓包時候設定的過濾器叫做capture filter，它是用BPF（berkerley package filter）這個比較通用的語言來描述（注意這不是Wireshark專用的filter語言，而是一個通用的語言）。但是抓包期間的過濾，有時候不準 不準，所以我們一般先將所有的包抓取下來，然後用WireShark中顯示的過濾器（即view filter）來顯示我們關注的包，這裏我們可以用macro來定義比較複雜的顯示過濾條件。儲存的時候，可以用按照顯示過濾還是抓取過濾的方式儲存內容。
（*）儘量不要抓取Channel Width爲40MHZ的Channel上的幀。我們還需要注意的是，使用Sniffer抓取無線網路包的時候，AirPcap無法正常抓取40MHZ Channel Width的包，或者說對抓取這個Channel Width上面的包支援不好。如果非要抓取40MHZ Channel Width的包，那麼就在40或者36號Channel上面進行抓取，並在Wireshark上面設定「channel=36，offset+1」（平時offset都是0），這樣能夠抓取 Channel Width爲40MHZ的包（但是，其他Channel上面的40mHZ的包還是無法抓取），這是由AirPcap內部的晶片韌體的問題決定的（估計broad com晶片公司也不願花過多的精力來支援這個很少有人用的抓包工具的這個功能）。
另外，假設一個無線工作站是基於Android系統的（例如智慧手機或者平板電子書）那麼我們可以利用「wpa_cli status」命令來可以檢視當前裝置的連線的SSID，BSSID，MAC，IP等資訊，（這裏「cli」=「command line interface」)。 還有更「複雜」的命令「wc」和「wl」，其中wc是比較上層的命令，wl是下層的命令（是基於晶片是否支援的，例如wl在broadcom晶片上支援，但是在ti上面就沒有了）。
三、一些原理
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1、常見的幀
在802.11中的幀有三種類型：管理幀（Management Frame，例如Beacon幀、Association幀）、控制幀（Control Frame，例如RTS幀、CTS幀、ACK幀）、數據幀（Data Frame，承載數據的載體，其中的DS欄位用來標識方向很重要）。幀頭部中的型別欄位中會標識出該幀屬於哪個欄位。
（*）ACK幀
單播(unicast)幀都需要用ACK來確認，ACK本身不是廣播幀，ACK在MAC上是unicast的，幀中有receive地址欄位（用來標識是對誰的確認），但是它卻不需要再確認了。ACK只有接收地址（receive）而無源地址（src）和序號（sequence），因爲發送和接受是一個整體，發送之後，其他人（除了這個發送的接受者）都不會再發送數據了（無線協定中的衝突避免機制 機製），所以接受者會發送一個沒有src的ack幀給receiver，而接收ACK的一端會根據這個知道它收到了一個ACK幀（其實根據協定，應當把發送單播幀和收到它相應的ACK看作一個原子的不可分割的整體，表示一次成功的通訊）。
（*）Beacon幀
Beacon幀定時廣播發送，主要用來通知網路AP的存在性。Station和AP建立Association的時候，也需要用到Beacon。Station可以通過Scan來掃描到Beacon，從而得知AP的存在，也可以在掃描的時候通過主動發送Probe來探尋AP是否存在。也就是說，建立Association的時候有主動的掃描或者被動的掃描兩種方式。另外，Beacon還包含了關於Power Save、以及地區等資訊。
（*）Association幀
通常Association幀都有Probe Request和相應的Probe Response。Association的Request中有其所需要的Channel以及Data Rate等狀態，以便讓AP決定是否讓它與自己建立Association。而關聯是否成功，主要是看Response中的Status code是否爲Success。
（*）Data幀
Data Frame具有方向，這個方向用DS（分佈式系統）欄位來標識，以區分不同類型幀中關於地址的解析方式；其它的型別Frame例如Control Frame或者管理幀中，這個欄位是全零。這個欄位用兩位表示，這兩個位的含義分別表示「To Ds」和「From Ds」，大致含義如下：
（a）To DS：表示Station->AP，一般也叫Upload。
（b）From DS表示AP->Station，一般也叫Download。
這裏，我們可以大致將DS看做AP，To/From是從AP的角度來考慮的。To DS就是讓AP幹活。另外Data Frame中還有一個比較重要的欄位就是Sequence，表示幀的序號。重傳幀序號一樣，但是多了一個Retry的欄位表示該幀是重傳的。
爲了便於理解，這裏再次詳細解釋一下DS欄位的含義：
To DS=0,From DS=0:表示Station之間的AD Hoc類似的通訊，或者控制偵、管理偵。
To DS=0,From DS=1:Station接收的偵。
To DS=1,From DS = 0:Station發送的偵。
To DS=1,From DS = 1:無線橋接器上的數據偵。
這裏，我們主要關注To DS和From DS分別是01和10的情況，DS雖然大致等於AP但是它不是AP，它其實是一個系統，從Station的角度來看，比較容易理解。並且To DS和From DS一定是無線網路上面數據偵纔有的欄位。
2、幀和大端小端
Ethernet和802.11都是按照Little Endian的方式來傳輸數據，也就是說，而MAC層傳輸的時候，是採用Little Endian的方式，一個位元組一個位元組的傳輸的，前面的低位位元組先傳輸，後面的高位位元組後傳輸（傳輸單位不是按位元而是位元組）；在協定標準上描述一個幀的時候，一般是先按照Little Endian的方式對其進行總體描述，然後具體細節說每個欄位的值，這時候這個欄位值是Big Endian方式表示的，這一點應當注意。
例如，協定標準中可能能對某個幀格式做如下的描述：
|b0|b1|b2|b3|b4|b5|b6|b7|b8|b9|...|...|
這裏，最低位b0在最前面，所以這裏採用的就是小端的方式來描述幀的總體格式資訊。傳輸的時候，就按照這裏的方式，以位元組爲單位向物理層進行傳輸（先傳b0~b7然後b8~b16等等）。 但是，在解釋這個幀的各個域的時候卻採用大端的方式進行描述。假設b3=0,b2=1,b1=0,b0=0四者共同組成一個名字爲「FLAG」的域，那麼會有類似如下的描述：
FLAG=4(即FLAG爲0100)：表示XXX。
所以，協定標準中具體描述某個域的時候，一般直接用大端方式表示的數值(b3b2b1b0=0100)來描述；而傳輸數據幀或者在協定標準中描述整體幀的時候，中給出的卻是小端的方式(b0b1b2b3=0010)。 這裏的每個欄位都是幀的一個部分，在管理幀（後面會說）中長度不固定的部分又叫IE(information Element) 。
另外注意，記憶體地址是用來標記每個位元組的而不是位，所以記憶體裏面大端小端也是以位元組而不是位爲單位的（前面描述「大端「、」小端」的時候卻以位序而非位元組序，這一點需要明辨，不要混淆）。假設奔騰的機器，CPU爲32位元，採用Little Endian方式，那麼表示1這個int型別整數的時候，假設它在數值上是十六進制的"00000001"，那麼存放在記憶體中卻是由低位到高位依次存放的，由低到高地址依次爲："01"、"00"、"00"、"00"（也就是說小端方式存放在記憶體中的時候，是按照含有最低位的位元組存放在低地址，注意是位元組，在記憶體中「位」沒有地址，所以沒有大端小端一說）。在傳遞幀的時候，也是按照一個位元組一個位元組的傳輸，而一個位元組內部在實際上其實沒有什麼端的分別，但是wireshark一律使用「b7b6b5b4b3b2b1b0」這樣的方式來用大端的方式顯示。
總之，需要注意網路層下面 下麪的幀的大端小端問題（不是網路中的位元組序，TCP/IP中規定的網路位元組序是Big Endian），大致就是：協定規定，傳輸的時候使用Little Endian；標準描述的時候用Big Endian和Little Endian都用；另外，Wire shark軟體抓的包中，好象全都用Big Endian來進行標示（無論是資訊視窗還是記憶體視窗都這樣展示）。
3、CSMA/CA的機制 機製
與乙太網的CSMA/CD機制 機製（衝突檢測）相對，802.11採用的CSMA/CA機制 機製（衝突避免）。採用這個機制 機製，可以保證每次通訊的原子性（即每次通訊所需要傳輸的多種不同類型的幀之間沒有夾雜其它通訊的幀的幹擾），大體過程是：
（a）鏈路空閒下來之後，所有Station在發送幀之前都首先等待一段時間（即DIFS，又稱幀間隔時間）；
（b）到達DIFS之後，所有的Station進入競爭時間視窗（就是競爭期間），將這個競爭時間視窗分割成多個Slot（退避時間間隔），然後每個Station隨機選擇一個Slot；
（c）當某個Station到達它的Slot對應的時間之後，就開始發送數據。這裏，選擇的Slot越靠前，則表示Station在DIFS之後再等待的時間（退避時間）越短，也就會越早發送實際數據；
（d）退避視窗的Slot有多個，選擇的時候，可能某個Slot被多個站點同時選取，這個時候發送會產生真正的數據衝突（如果多個人同時發送，那麼它們都要經過AP來轉發，AP無法同時聽見多個人的「說話聲音」）那麼Station就會再重新選擇併發送；
（e）當一個Station發送數據之後，所有Station會檢測到鏈路忙，於是放棄嘗試發送，等那個Station發送完數據之後，鏈路開始空閒，於是又進入到（a）重新開始這個過程。
對於以上的機制 機製，如果我們讓某個Station經過DIFS之後，選擇的Slot越小，就意味着它發送幀的機會越大，也就是說這個Station的優先權越高。這就是Qos（品質保證）的基本，前面也說過，Qos就是「以一定的優先順序來保證傳輸的特定要求」，要獲得這種優先順序，就要有相應的條件（例如「花錢」）（有一種不常用的無競爭發送，其實就是DIFS之後，不退避而直接發送）。
另外，其實對物理層上來說，所有的發送都是廣播，單播與否只是在鏈路層以上分辨的。上面提到的檢測鏈路是否忙，可以從鏈路上用軟體方式進行（例如增加幀的特殊欄位），也可以直接在物理層上進行，實際因爲在物理層上成本較高，經常用的是前者，具體參見協定。軟體檢測大致的思路就是，進行一個通訊的時候，這個通訊包含多個幀，每個幀有不同的作用，發送的第一幀的時候，會通過其中的某個特殊欄位（Duration欄位，也叫NAV，即網路分配向量，是一個延遲時間值）告訴所有其它Station，在未來的一段時間內，鏈路被佔用，以完成整個通訊過程。這樣，其它Station在此期間就不會發送數據幹擾這次通訊了，以後這個通訊的每一幀以及其ACK確認幀之間都會有一個很小的時間間隔（小於DIFS，即SIFS），並且每幀會視情況延長那個Duration欄位，保證整個通訊期間確實不會有其它人幹擾，這樣整個通訊就是原子性的了。
4、幀的來源和目的地址
因爲無線網路中沒有採用有線電纜而是採用無線電波做爲傳輸媒介，所以需要將其網路層以下的幀格式封裝的更復雜，才能 纔能像在有線網路那樣傳輸數據。其中，僅從標識幀的來源和去向方面，無線網路中的幀就需要有四個地址，而不像乙太網那樣簡單隻有有兩個地址（源和目的）。這四個地址分別是：
SRC：源地址（SA），和乙太網中的一樣，就是發幀的最初地址，在乙太網和wifi中幀格式轉換的時候，互相可以直接複製。
DST：目的地址（DA），和乙太網中的一樣，就是最終接受數據幀的地址，在乙太網和wifi中幀格式轉換的時候，互相可以直接複製。
TX：也就是Transmiter（TA），表示無線網路中目前實際發送幀者的地址（可能是最初發幀的人，也可能是轉發時候的路由）。
RX：也就是Receiver（RA），表示無線網路中，目前實際接收幀者的地址（可能是最終的接收者，也可能是接收幀以便轉發給接收者的ap）。
注意，其實，還有一個BSSID，用來區分不同網路的標識。在802.11幀中，有四個地址欄位，一般只用到其中的三個，並且，這四個欄位對應哪種地址或者使用哪些地址，根據幀中的另外一個DS欄位以及幀的型別而有不同的解釋。
舉例：
（1）無線網路中的Station和乙太網中的Host進行通訊：
Station<- - - - ->AP<---------->Host
a）當Station->Host的時候：
首先Station->AP，這時候Src=Station,Dst=Host,Tx=Station,Rx=AP，然後AP->Host，這時候Src=Station,Dst=Host，因爲AP轉發的時候，是在乙太網中，所以沒有Tx和Rx。
b）當Host->Station的時候：
首先Host->AP，這時候Src=Host，Dst=Station，然後AP->Station，這時候，Src=Host,Dst=Station,Tx=AP,Rx=Station。
（2）無線網路中的Station之間進行通訊：
Station1<- - - - ->AP<- - - - ->Station2
a）當Station1->Station2時
首先Station1->AP，Src=Station1,Dst=Station2,Tx=Station1,Rx=AP，然後AP->Station2，Src=Station1, Dst=Station2, Tx=AP, Rx=Station2。
可見，在無線網路中，始終存在Tx和Rx，但是，這四個地址中還是隻有三個地址足矣。
（3）當兩個無線網路中的Station進行通訊的時候：
Station1<- - - - ->AP1<- - - - ->AP2<- - - - - ->Station2
當Station1->Station2時：
首先Station1->AP1，Src=Station,Dst=Station2,Tx=Station1,Rx=AP1，然後AP1->AP2，Src=Station, Dst=Station2, Tx=AP1, Rx=AP2，然後AP2->Station2，Src=Station1,Dst=Station2,Tx=AP2,Rx=Station2。
注意，這個時候，AP起到橋接的作用，所以四個地址各不相同，同時，AP之間或者Station和AP之間的那部分連線，也可以是乙太網。
綜上可知，無線網路中的Station想要通訊，必須經過AP來進行「轉發」，其實，Tx和Rx是無線網路中的發和收，也就是Radio；而Src和Dst是真正的發送源和接收者。
5、Sleep和Power save(節電)
其實，無線網路中的Power save是指Station的Sleep（睡眠），並且這個Sleep並不是整個系統的Sleep，確切來說，應該是其wifi中Receiver（接收天線）的Sleep。Station在睡眠的期間還是可以Transmit（發送）的，只是當AP知道Station的Receiver處於Sleep狀態時，就不會給Station發送幀了。Station在Sleep之前，會給AP發送一個特殊的幀，告訴AP說它（Station）要睡眠了，AP通過這個幀來記住是這個Station睡眠了，然後AP就不會給這個Station單獨發送數據了。
當有和這個Station通訊的包想通過AP轉達的給這個Station時候，AP會幫這個Station將它們快取起來，然後在Beacon廣播幀中新增一個特殊的位（實際這個位是一個bitmap中的位，這個bitmap表示所有和該AP建立了關聯的Station，而這個睡眠的Station的相應位爲被置1則表示有訊息要傳達給這個Station），來表示這個Station有數據到達了（Beacon是定時廣播的幀，前面說過它是用來通知無線網路，這個AP的狀態），而不是直接發送給Station。而這個睡眠的Station，會在睡眠期間不時地醒來，以檢查Beacon幀中的狀態，當發現有給它的數據的時候，就會通過發送一個Power Poll的幀來收取數據，收取之後繼續睡眠（所以ping一個睡眠狀態的Station，響應的時間要慢好多）。
對於發送給這個Station的廣播幀，其處理方式和普通幀有一點不同：當有廣播幀要傳達給這個Station的時候，AP會爲這個Station快取發送給它的廣播幀，但是快取的時間是DTIM（一般爲300ms）。注意：單播幀快取的時間不一定是多少，廣播幀卻快取DTIM的時間。AP每發送一個Beacon的時候，都會將Dtim減少1，而Station睡眠的時候，會不時地醒來，檢視一下Beacon幀中的dtim值。當Station發現其DTIM值變成0的時候，就醒來長一些的時間，看看有沒有廣播給它的數據，如果有的話就用類似Power Save Poll的幀接受，沒有則繼續睡眠。
這裏，接收數據是根據是否有more data類似的欄位來確認是否有更多的數據的；重發的幀是用類似retry的欄位來標記。另外注意，當Station進行Sleep的時候，還是可以主動Tranmit訊息的，當Station主動Transmit訊息的時候，它會等待Reply，所以這個時候，Receiver是on的狀態。用一個圖示來標識Sleep，Receive，Transmit時的電源消耗狀況，大致如下：
power
^
trans | ------------------------
| | |
receive | -----------| |
| | |
sleep |--------| |--------------------
|----------------------------------------------------------------------> time
可見不同狀態，電源消耗狀態不同（傳送比接收更耗電），另外，如果電源供電不足，在某個狀態中就會出現通訊失敗的情況。（好像ap上面broadcom晶片中的睡眠之後，醒來立即重新發送的時候經常開始會失敗，可能就是這個原因）。
6、建立Association
下面 下麪是Station和Ap建立開放Association的過程：
（0）Ap週期性地廣播Beacon幀
（1）Station廣播Probe Request到達Ap
（2）Ap向Station發送Probe Reponse
（3）Station向Ap發送ACK
（4）Station向Ap發送Authentication Request
（5）Ap向Station發送ACK
（6）Ap向Station發送Authentication Reponse
（7）Station向Ap發送ACK
（8）Station向Ap發送Association Request
（9）Ap向Station發送ACK
（10）Ap向Station發送Association Reponse
（11）Station向Ap發送ACK
（12）Station和Ap開始相互通訊。
可見，廣播幀不用回覆 回復，單播幀需要用ACK確認，ACK本身不用被確認。
四、補充
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有待新增。
五、其它
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