WLAN 無線網絡 09 - 管理幀

802.11 WLAN 定義了三種類型的幀格式，他們分別是：管理幀（Management Frame）、控制幀（Control Frame）和數據幀（Data Frame）。幀頭部中的類型字段中會標識出該幀屬於哪一個字段。這篇博文僅僅介紹管理幀， 後面接下來會繼續介紹控制幀和數據幀。

正如上圖所示，在802.11幀格式中，前兩個字節爲Frame Control字段，其中前兩位爲協議版本，由於802.11協議簇目前只有一個版本，因此這兩位一直爲00，接下來兩位爲幀類型，目前有三個值，分別是：00，表示管理幀；01，表示控制幀，和10，表示數據幀。 

管理幀的結構：
HT管理幀結構（802.11n）:

在接下來的四個比特，是子類型標識位，下面咱們逐一來介紹管理幀的子類型：

• 0000，Association request：關聯請求幀
  認證成功後，STA就會進入關聯階段， 這個交互的目的是爲了加入這個BSS 並獲取一個AID。經過Association Request攜帶的信息，使AP瞭解STA的相關能力信息，這樣 AP就能夠決定如何與該STA進行通訊
  
  

• 0001，Association response：關聯請求回覆幀
  當AP收到Association Request後，它會檢查每個802.11參數，並與本身 支持的802.11參數進行匹配，若是出現不匹配的狀況，AP會看當前的差別 是否屬於Bloocking Factor。 若是是的話，AP就會拒絕關聯，不然的話， AP就會標記這個差別，並在回Association Response的時候攜帶本身的 802.11參數。
  AP返回一個狀態碼，0表明關聯成功。 併爲STA分配一個AID，它是1~2007(2 字節長，只用到最低的14個Bit,其餘位爲1.)
  
  

• 0010，Reassociation request：再關聯請求幀
  該幀只能由STA 發出。 使用場景主要是： 當STA已經關聯到一個ESS並想關 聯到同一個ESS下的另外一個AP上。 也可用於： 當STA短暫離開當前關聯的AP 後，從新關聯此AP。 也可用於：當Authenticator timer過時後，STA 進行認證和從新關聯。已經關聯上某個AP的STA也能夠經過此幀從新協商一 些參數。
  
  

• 0011，Reassociation response：再關聯請求回覆幀
  AP使用此幀迴應STA發出的在關聯請求。其格式與Association Response相似。
  

• 0100，Probe request：探測請求幀
  主要用於主動掃描，查找AP信息。STA也能夠利用Probe Request來發現某個網絡特定的信息。 爲了支持這個 目的，Probe Request能夠包含一個可選的 Request Information信息， 它們能夠 請求一個或多個額外的參數。另外， Probe Request也能夠攜帶一些廠商自定 義的IE信息。
  

• 0101，Probe response：探測請求回覆幀
  主要用於主動掃描，AP回覆特定的查找AP信息請求。其幀內容等同於beacon frame， 只是不包含TIM字段和QoS字段。若是Probe request中包含Request Information 信息，則此幀應包含相應的Request Information 信息。
  

• 1000，Beacon：信標幀
  AP以某個固定的時間間隔發送Beacon幀，並通知下一個Beacon幀發送的時間。 若是當前媒介忙碌，會推遲當前Beacon幀的發送，可是不會影響下一個 Beacon幀的發送，下一個Beacon幀仍然會按照預約的時間進行發送。
  beacon幀包含全部AP的屬性，以備STA在關聯以前查驗自身是否符合其要求。
  
  

• 1001，Announcement traffic indication message (ATIM)：
  此幀只適用於IBSS網絡，用於通知處於power save模式下的其餘STA是否應該轉換睡眠模式到激活狀態來接收緩衝的數據。
  

• 1010，Disassociation：解關聯幀：
  該幀多是單播幀，也多是多播幀。處於Disassociated狀態的STA仍然是處於Authenticated狀態，它們能夠直接 進行從新關聯。
  

• 1011，Authentication：認證幀：
  在全部網絡中，STA想要加入某一特定的網絡以前，必須事先完成認證。不一樣於關聯請求和回覆，認證過程只使用一種格式的認證幀。
  
  

• 1100，Deauthentication：解認證幀：
  當雙方通訊完成，會發送此幀結束會話。 該幀的格式與Disassociation相似。
  

• 1101，Action：行爲幀：
   此幀僅用於特殊的網絡行爲。
  
  

• 1110，Action no ack：
   就是不須要ack的Action幀。

管理幀一般標準MAC頭部的大小爲24字節，擁有三個地址域。管理幀老是是MAC層處理，它們不會被傳遞給上層（for app），另外，它們 的To DS和From DS的值老是爲0.