Wi-fi技术

1.Wi-Fi的背景

1.1。介绍

它的名称来自Wi-Fi商标。这是用于无线连接电子设备的机制。具有Wi-Fi功能的设备，例如个人计算机，视频游戏机，智能手机或数字音频播放器，可以通过无线网络访问点连接到Internet。

Wi-Fi是Wi-Fi联盟的商标，Wi-Fi联盟是采用，测试和证明设备符合与无线局域网相关的802.11标准的商业组织。

1.2历史

这种无线技术的起源和发展历史可以追溯到1880年，当时亚历山大·格雷厄姆·贝尔和查尔斯·萨默·塔因特发明了光电电话，这是第一款无需使用电缆就可以通过光传输声音的设备，仅仅8年后，德国物理学家鲁道夫·赫兹（Rudolf Hertz）使用无线电波进行了第一次无线通信。

1971年，一组美国研究人员设计了第一个以ALOHAnet命名的无线局域网，该第一个WLAN使用无线电波与位于夏威夷不同岛屿的各种计算机进行通信。

当前Wi-Fi的基础可以追溯到1985年，当时美国通信委员会确立了无线网络必须具备的特性，并分配了该技术的工作频率，称为ISM频段（工业，科学，医学），专门用于该频段。在工业，科学和医学领域的无线网络中使用。

1991年，北美AT&T和NCR公司开发了802.11标准的基础，该标准建立了无线通信的法规，此时的传输速度确实非常低，仅为5 Mb / s，直到1993年工程师Jhon O'Sullivan为止开发了一种用于天体物理学的技术，该技术已在无线网络中实现，从而可以实现高效的传输速度。

在1997年，IEEE（电气和电子工程师协会）发布了802.11标准。1999年下半年，多家公司（例如当时领先的手机制造商芬兰诺基亚和美国符号技术公司，无线解决方案开发专家或半导体制造专家Intersil等）共同创立了非营利性协会WECA，为了促进与IEEE 802.11标准兼容的电子设备的发展，2003年晚些时候，它更名为Wi-Fi联盟。

1.3。Wi-Fi的真实名称

在2000年，即成立仅一年之后，仍然称为WECA接受了IEEE 802.11b标准。这个名字是非常商业化的，因此该协会聘请了广告公司Interbrand来创建一个更容易记住的名称，简短而又简单。提案有几种：“百忧解”，“康柏”，“寰宇一家”，“ Imation”，以及显然是WírelesFidelity的“ Wi-fi”。

创建了Wi-Fi（802.11）来替代以太网（802.3）的物理层和MAC层。

换句话说，Wi-Fi和以太网是同一网络，不同之处在于计算机或终端访问网络的方式，通过电缆的以太网和通过电磁波的Wi-Fi。此功能使它们兼容。

重要的是要注意，Wi-Fi不是品牌，它是标准的名称。这意味着所有带有Wi-Fi印章的计算机都可以一起工作，而与创建网络或计算机的制造商无关。因此，如果在办公室中我们拥有不同品牌的计算机，但所有人都具有Wi-Fi，则我们可以毫无问题地将它们彼此连接。

当前，最重要的是，Wifi被称为访问Internet的工具，但事实是，Wifi被设计为本地无线网络，可以在短距离内将多个设备相互连接。重要的是不要忘记该实用程序，因为尽管它的使用范围较小，但它可以为用户提供许多便利。

1.4。最受欢迎的Wi Fi

最初的标准是802.11，它已经得到发展，现在范围和速度的可能性是多种多样的。经常谈论Wifi，有一些变种：

• IEEE 802.11b和IEEE 802.11g都具有2.4 GHz频段，第一个达到11 Mbps的速度，第二个达到54 Mbps的速度，它们是最广泛使用的标准，因此得到了国际上的广泛接受。

• IEEE 802.11a，也就是Wifi5，因为它的频带是5 GHz，具有比以前的标准更高的频率，所以频率范围也更短，大约减少了10％，因此被称为Wifi5。另一方面，作为一个相当新的系统，仍然没有其他技术可以使用它，因此来自计算机的Internet连接非常干净并且没有干扰。

• IEEE 802.11n，它也可以在2.4 GHz上工作，但是速度远高于其前代产品108Mbps。

1.5。无线网络的类型。

无线网络的类型取决于其范围和所用电磁波的类型。根据其规模，我们发现以下网络，从最小到最大范围：

• WPAN（无线个人局域网）：这种类型的网络与HomeRF，Bluetooth，ZigBee和RFID等技术一起使用。这是一个覆盖范围很小的个人网络，使用它的技术可以通过中央设备连接房屋中的手机和计算机。它也用于家庭，因为它需要低数据传输速率和低消耗的安全通信。

• WLAN（无线局域网）：在局域网中，我们可以找到基于HiperLAN（高性能无线电LAN）的无线技术或基于Wi-Fi（无线保真）的技术。

• WMAN（无线城域网，无线MAN）：此网络使用的最流行的技术是WiMax（微波访问全球互通），它是基于IEEE 802.16标准的无线通信标准。它与Wi-Fi非常相似，但具有更大的覆盖范围和带宽。另一个示例是LMDS（本地多点分发服务）。

• WWAN（无线广域网，无线WAN）：这是用于第二代和第三代移动电话（UMTS）和GPRS（数字技术）移动电话的网络。

1.6可能的波浪类型为：

• 无线电波：它们是全向的，不需要抛物线，并且对诸如雨等气候变化不敏感。频带有几种类型，可以以3到30 Hz的频率和最大300到3000 MHz的频率发送。

• 地面微波：抛物面天线发送信息，达到千米，但发射器和接收器必须完全对准，其频率为1至300 Ghz。

• 卫星微波：信息是从卫星转发的，是最灵活的波之一，但很容易受到干扰。

• 红外：它们必须直接对准，不能穿过墙壁，并且频率为300 GHz至384 THz。

1.7。无线网络的优缺点

实际上，主要优点是轻松自如。但这不仅意味着可以从沙发或书桌访问Internet的简单事实还很复杂。

不允许安装电缆的过时建筑物或过宽的地方（例如无法进行布线的工业仓库）是此类网络如何必不可少的一个很好的例子。

另一方面，对网络的访问是同时且快速的。在技​​术层面上，必须说终端的重新安置很简单，因此安装很快。主要的缺点是相对于电缆的传输速度的损失以及可能的空间干扰。

另外，尽管越来越多的用户拥有诸如传统有效密码之类的信息和保护机制，但作为开放网络它可能会引起安全问题。在90年代，甚至对该网络的健康状况都表示怀疑，这一理论已在今天被驳斥。

到目前为止，我们已经讨论了本地无线网络的优缺点。将电缆的容量与LAN的容量（通常为Wi-Fi）进行比较时会出现缺点。但是正如我们之前指出的那样，无线网络的类型更多，其中一些具有大范围的距离，使得公里数连接成为可能。

在这种情况下，无法与电缆进行比较，它们是先驱，并开辟了巨大的可能性。一个明显的例子是近年来移动电话的巨大发展或卫星的发展。

每种类型的无线网络都有其自身的功能和局限性，使其适合用户的需求。毫无疑问，这项技术仍存在不足，将在其演进过程中予以纠正，这仍然给我们带来了很大的惊喜。

2. Wifi网络

Wi-Fi网络是一种数据通信网络，因此，您可以连接服务器，PC，打印机等，而无需电缆即可直接连接。

以纯粹的方式，值得一提的是，首字母缩写词Wi-Fi（无线保真度）用于标识结合了IEEE 802.11标准中任何无线技术变体的产品，从而可以创建已知的无线局域网。例如WLAN4，并且它们与使用这些标准的任何其他制造商的产品完全兼容。

Wi-Fi网络的一般操作特性与有线网络相同。特殊之处在于Wi-Fi使用空气作为传输介质。

Wi-Fi网络的基本组成部分是：

• 接入点（AP）：是有线网络与Wi-Fi网络之间或Wi-Fi网络覆盖的各个区域之间的连接点，然后充当这些区域（小区）之间信号的转发器。或更多天线连接到接入点A Wi-Fi终端。这可以是安装在用户PC上的外部Wi-Fi设备的形式，也可以是已集成的（通常与笔记本电脑一样）。此外，您还可以找到具有通信能力的其他终端，例如电子议程（PDA）和移动电话，它们具有可连接到Wi-Fi网络的附件（内部或外部）。

2.1。Wi-Fi网络架构

无线网络最初是为创建企业局域网而构想的。因此，这些架构非常简单。但是，随着时间的流逝，它的使用已逐渐发展为主要在城市中心的广域网。这是由于以下事实：尽管架构很简单，但是却很容易扩展。

2.1.1。Wi-Fi网络的元素

组成Wi-Fi网络的元素如下：

• 接入点（AP）：它是管理传输信息并使之到达目的地的设备。天线：天线是将电磁波形式的信号发送到空中的元素，其中包含指向目标设备的信息。同时，它们从空中捕获信号，然后从信号中提取来自另一设备的信息。每种类型的天线都具有使其在空间中的某些方向上引导电磁能的几何特性。

全向天线向各个方向发射，而扇形天线或其他定向性更强的抛物线天线则逐渐减小它们向其发射的角扇区。通过集中发送（或捕获）的能量，可以获得更长距离的天线之间的通信。

• 外部Wi-Fi设备：Wi-Fi卡是符合Wi-Fi认证的局域网卡（CHAL），因此允许连接802.11网络中的用户终端。每个子标准（a，b或gr）都有不同的卡，但也有混合卡。这些外部设备可以连接到PCI或PCMCIA插槽或USB端口。

此类卡与常规以太网卡之间的主要区别在于数据加密，Wi-Fi网络标识符（ESSID），通道和速度设置。

• 用户天线和尾纤连接器：用户天线为用户提供必要的覆盖范围，以访问Wi-Fi网络。尾纤连接器是一种电缆，用于连接和适配用户的Wi-Fi卡和天线。

WiFi网络的类型

2.1.2。Wi-Fi网络的拓扑

在Wi-Fi网络中，我们可以找到两种类型的拓扑：

没有基础设施的网络。

没有基础设施的Wi-Fi网络不需要将体系结构的某些元素互连的固定系统。它们是尚未取得重大商业成功的网络。我们可以找到的最常见的例子是英语的专用网（或Peer-to-Peer）和钓鱼/脱粒网或MESH。

前者由一组终端组成，每个终端通过无线电信号直接与其他终端通信，而无需使用任何接入点。想要彼此通信的Wi-Fi网络的终端必须使用相同的无线电信道，并在ad hoc模式下配置特定的Wi-Fi标识符（称为ESSI）。

取而代之的是，MESH类型的网络使用可在不同频道上工作的接入点。一方面，它们为便携式终端提供了覆盖范围，另一方面，它们彼此通信，形成了可钓鱼/脱粒的网，使它们无需事先布线即可覆盖大面积。

网络处于基础架构模式。

基础架构模式网络使用接入点工作。它比自组织网络更有效，因为此模式在目的地管理和传输每个信息包，从而提高了整体速度。在这种操作模式下，网卡将自动配置为使用网络上最近的接入点所使用的相同无线电信道。在基础架构模式的网络中，接入点可以充当两个网络之间的互连。在这种拓扑中，有两种可能性：第一种是让接入点充当Wi-Fi网络与另一个通过电缆（例如局域网，ADSL访问等）的网络之间的互连。第二种情况是，接入点充当两个接入点之间的互连，从而为位于不同区域的用户提供Wi-Fi接入。

2.1.3。802.11系列（WI-FI）的技术局限性

无论它们工作在哪个频段，802.11子家族中的所有标准都有一些局限性。这些限制是五个：

• 范围：尽管从商业角度来讲，通常我们指的是最远100米的范围，但此数据首先取决于接入点和终端之间的位置和障碍物的存在，其次取决于天气条件和干扰。带宽：名义上，不同的标准可以在物理上（即在空中通道中，消除较高协议可能带来的任何低效率），每个子标准提到和提出的速度。但是，由于在空中信道上传输用户信息以在面对干扰和/或错误时使用更鲁棒的编码所必需的协议的影响，有用的速度要低得多。服务质量：从每个用户的角度来看，并非所有流量都同样重要。因此，可以认为VoIP呼叫应优先于文件传输。最广泛使用的Wi-Fi协议（例如现在的b和g）不包含将一种类型的流量优先于另一种类型的流量的机制，这在混合具有非常不同要求的流量（例如语音和数据）时非常不利。安全：最初，Wi-Fi网络没有非常复杂的安全机制，因为重点是如何通过空中传输数据，这是一个更为紧迫的技术挑战。但是，随着这项技术的成功以及原始安全机制的弱点的出现，有必要在这方面进行改进。流动性：Wi-Fi网络通常被认为是移动网络，因为您不必从固定位置进行连接即可访问其提供给我们的服务。严格来说，这被认为是漫游，而不是移动性。实际上，由于与速度相关的物理原因，不可能以正常速度从行驶中的车辆使用Wi-Fi网络。此外，即使当我们以低速移动（行走）时，由于接入点的覆盖范围有限，我们也必须迅速与另一个接入点建立连接，这意味着从一个接入点到另一个接入点“跳跃”。

3.协议

“ IEEE 802.11”标准定义了OSI体系结构的两个较低级别（物理层和数据链路层）的使用，并指定了它们在WLAN中的性能标准。802.x分支协议定义了局域网和城域网的技术。

802.11传统

1997年发布的IEEE（电气与电子工程师协会）802.11标准的原始版本指定了两种理论传输速率，分别为每秒1和2兆位（Mbit / s），并通过红外（IR）信号进行传输。尽管没有可用的实现方式，IR仍然是标准的一部分。

原始标准还定义了CSMA / CA（避免冲突的载波侦听多路访问）协议作为一种访问方法。在此编码的需求中，理论传输速度的重要部分用于提高传输在不同环境条件下的质量，这导致不同品牌设备之间的互操作性困难。这些和其他弱点已在802.11b标准中得到纠正，这是该系列中第一个在消费者中获得广泛认可的标准。

802.11a

802.11a修订版于1999年获得批准。802.11a标准使用与原始标准相同的基本协议集，在5 GHz频段内运行，并使用52个正交频分复用（OFDM）子载波，最大速度为54 Mbit / s，这使其成为无线网络的实用标准，其实际速度约为20 Mbit / s。如有必要，数据速率降低到48、36、24、18、12、9或6 Mbit / s。802.11a具有12个不带翻领的通道，8个用于无线，4个用于点对点连接。除非您拥有同时实现这两个标准的设备，否则它无法与802.11b标准设备互操作。

802.11b

原始标准的802.11b修订版于1999年获得批准。802.11b的最大传输速度为11 Mbps，并使用原始CSMA / CA标准中定义的相同访问方法。802.11b标准在2.4 GHz频带内工作，由于CSMA / CA协议编码所占用的空间，实际上，该标准在TCP上的最大传输速度约为5.9 Mbit / s。和UDP上的7.1 Mbit / s。

802.11e

IEEE 802.11e规范提供了一种无线标准，该标准允许在公共，企业和住宅用户环境之间进行互操作，并具有满足各个行业需求的附加功能。与其他无线连接计划不同，这可以被认为是在家庭和企业环境中工作的首批无线标准之一。该规范相对于802.11b和802.11a标准增加了QoS功能和多媒体支持，同时保持了与它们的兼容性。这些功能对于家庭网络以及运营商和服务提供商构建高级产品至关重要。建立QoS准则的文件已于去年11月获得批准，定义了有关该规范将在2001年底出现的最初指示。它还包括纠错（FEC）并涵盖了音频和视频自适应接口，以改进这些机制的层级中的控制和集成。负责管理排名较低的网络的人。集成到QoS中的集中式管理系统避免了冲突和瓶颈，提高了交付时间紧迫负载的能力。这些准则尚未获得批准。借助802.11标准，IEEE 802.11技术支持各种环境和情况下的实时流量。由于802.11e提供了服务质量（QoS）保证，因此实时应用成为现实。新802标准的目标。11e将在MAC层级别引入新机制，以支持需要服务质量保证的服务。为了实现其目标，IEEE 802.11e引入了一种称为混合协调功能（HCF）的新元素，它具有两种访问类型：

（EDCA）增强的分布式通道访问，等效于DCF。

（HCCA）HCF受控访问，等效于PCF。

在此新标准中，定义了四种访问介质的类别（从最低优先级到最高优先级排序）。

• 后台（AC_BK）尽力而为（AC_BE）视频（AC_VI）语音（AC_VO）

为了实现流量区分，为每个类别定义了不同的媒体访问时间和不同的争用窗口大小。

802.11g

2003年6月，批准了第三个调制标准：802.11g，它是802.11b的演进。它使用2.4 Ghz频段（如802.11b），但理论上的最大速度为54 Mbit / s，平均实际传输速度为22.0 Mbit / s，与802.11a标准。它与b标准兼容，并且使用相同的频率。通过使两个模型兼容，在新标准的设计过程中获得了很大一部分。但是，在采用g标准的网络中，按照b标准的节点的存在会大大降低传输速度。

可以在802.11g标准下运行的设备很快就进入了市场，甚至在批准之前就已进入市场。于2003年6月20日发布。部分原因是要根据此新标准制造设备，可以对已经为b标准设计的设备进行改装。

当前，已售出具有该规格的设备，其功率高达半瓦，这允许与抛物面天线或适当的无线电设备进行50公里以上的通信。

有一个称为802.11g +的变体，能够达到108Mbps的传输速率。通常，由于使用专有协议，因此它只能在同一制造商的计算机上工作。

802.11g和802.11b交互。

802.11g具有可以与802.11a和802.11b标准共存的优势，因为它可以与RF DSSS和OFDM技术一起使用。但是，如果将其用于实现使用802.11b标准的用户，则无线小区的性能将受到其影响，从而仅允许22 Mbps的传输速度，这种降级是由于802.11b客户端没有包括OFDM。

假设您拥有一个可用于802.11g的接入点，并且当前已连接一个具有802.11b和另一个802.11g的客户端，因为802.11b客户端不了解802.11g使用的OFDM发送机制，将会发生冲突，这将导致信息被转发，从而进一步降低我们的带宽。

假设当前未连接802.11b客户端，则接入点发送的帧将提供有关接入点和无线小区的信息。如果没有802.11b客户端，则这些帧将显示以下信息：

NON_ERP存在：否

使用保护：否

ERP（物理扩展速率），这是指使用扩展数据传输速率的设备，换句话说，NON_ERP是指802.11b。如果是ERP，它们将支持802.11g支持的高传输速率。

当802.11b客户端与AP（接入点）相关联时，后者会向网络的其余部分发出有关NON_ERP客户端存在的警报。更改框架如下：

NON_ERP当前：是

使用保护：是

既然无线小区知道了802.11b客户端，则信息在小区内发送的方式就会改变。现在，当802.11g客户端要发送帧时，它必须首先通过以802.11b速度向其发送RTS（请求发送）消息来警告802.11b客户端，以便802.11b客户端可以理解它。RTS消息以单播形式发送。802.11b接收器以CTS（清除发送）消息进行响应。

既然通道可以自由发送，则802.11g客户端可以按照其标准以一定的速度发送其信息。802.11b客户端将802.11g客户端发送的信息视为噪声。

802.11b客户端对802.11g类型网络的干预不仅限于它所连接的接入点小区，如果它正在漫游中有多个AP的环境中工作，如果未连接802.11b客户端，则将在它们之间传输具有以下信息的帧：

NON_ERP存在：否

使用保护：是

上一帧告诉他们，有一个NON_ERP客户端连接到一个AP，但是，启用了漫游功能后，此802.11b客户端有可能随时连接到其中的任何一个，因此它们必须使用以下机制整个无线网络的安全性，从而降低了整个小区的性能。这就是为什么客户端最好使用802.11g标准进行连接的原因。Wi-Fi（802.11b / g）

802.11h

802.11h规范是对由802.11（IEEE 802）LAN / MAN标准委员会工作组11开发并于2003年10月发布的WLAN 802.11标准的修改。802.11h试图解决源自以下方面的问题802.11网络与Radar或Satellite系统的共存。

802.11h的开发遵循了ITU提出的一些建议，这些建议主要是由欧洲无线电通信局（ERO）认为方便将军用系统通常使用的开放5 GHz频带的影响最小化的要求所致，适用于ISM应用程序（ECC / DEC /（04）08）。

为了满足这些要求，802.11h为802.11a网络提供了动态管理频率和传输功率的能力。

动态频率选择和发射机功率控制

DFS（动态频率选择）是在5GHz频带内运行的WLAN所必需的功能，以避免与雷达系统的同信道干扰并确保可用信道的统一使用。

TPC（发射器功率控制）是在5GHz频带中运行的WLAN所要求的功能，以确保遵守给定区域中不同信道可能存在的发射功率限制，从而将对系统的干扰降至最低。卫星。

802.11i

旨在克服当前加密和身份验证协议在安全性方面的漏洞。该标准包含802.1x，TKIP（集成安全临时密钥协议）和AES（高级加密标准）协议。它在WPA2中实现。

802.11n

2004年1月，IEEE宣布成立802.11（Tgn）工作组，以开发802.11标准的新版本。实际的传输速度可能高达600 Mbps（这意味着理论上的传输速度会更高），并且应该比802.11a和802.11g标准下的网络快10倍，并且要快40倍左右。速度比802.11b标准下的网络快。还期望借助MIMO技术，使用这一新标准，网络的操作范围将更大。多输入-多输出，由于集成了多个天线（3），因此可以同时使用多个通道来发送和接收数据。还可以考虑其他替代方案。该标准已经编写，并且自2008年以来一直存在。2007年初，该标准的第二稿获得批准。以前，有协议之前的设备，并且非正式地提供此标准（并承诺在最终版本实施时会更新以符合该标准）。它遭受了一系列的延误，最后一个延期到2009年11月。项目7.0已于2009年1月获得批准，正按规定的日期进行。^之一与其他版本的Wi-Fi不同，802.11n可以在两个频带中工作：2.4 GHz（使用802.11b和802.11g）和5 GHz（使用802.11a）。因此，802.11n与基于所有先前Wi-Fi版本的设备兼容。另外，它在5 GHz频段上工作很有用，因为它拥塞较少，并且在802.11n中它可以实现更高的性能。

802.11n标准由IEEE组织于2009年9月11日批准，物理层的速度为600 Mbps。^{2 3}

目前，大多数产品都是b或g规格的，但是802.11n标准已经被批准，将理论极限提高到600 Mbps。 Mbps（80-100稳定）。

802.11n标准同时使用2.4 GHz和5 GHz两个频段。在最近批准该标准后，在802.11b和802.11g标准下工作的网络开始大规模制造，并且已成为不同ISP推广的主题，因此该技术的普及似乎正在路。所有版本的802.11xx都具有彼此兼容的优势，因此用户除了集成的Wi-Fi适配器外，不需要任何其他东西即可连接到网络。

毫无疑问，这是将Wi-Fi与LTE，UMTS和Wimax等其他专有技术区分开来的主要优势，提到的这三种技术只有通过订阅被授权使用无线电频谱的运营商的服务，才能供用户使用。 ，通过国家让步。

大多数制造商已经将802.11n Wi-Fi设备整合到他们的生产线中，因此，ADSL产品通常伴随着802.11n Wi-Fi，这是家庭用户市场的一种新颖性。

众所周知，未来的802.11n替代标准将是802.11ac，传输速率高于1 Gb / s。

‣ISM（工业，科学和医学）频段允许使用2.4-2.5 GHz，5.8 GHz部分和许多其他频率（在Wi-Fi中不使用）。

‣UNII（无执照的国家信息基础设施）频段允许无执照使用5 GHz频谱的其他部分。

大多数商用无线设备（手机，电视，收音机等）使用许可的射频。大型组织为使用这些频率的权利支付了高额的使用费。

WiFi使用不需要许可证的频谱部分。

MAC层：

基于802.11的WiFi使用CSMA载波侦听多路访问来避免传输冲突。在节点可以传输之前，它必须在信道上侦听其他无线电的可能传输。该节点只能在信道空闲时进行传输。

其他技术（例如WiMAX，Nstreme和AirMAX）改为使用TDMA时分多址（时分多址）。TDMA将对给定信道的访问划分为多个时隙，并将时隙分配给网络上的每个节点。每个节点仅在其时隙中进行传输，从而避免了冲突。

第一层

TCP / IP协议栈

5	应用	广播频道
4	运输	无线电操作模式
3	互联网	网络名称
二	数据链接	安全类型
之一	物理

WiFi设备必须先选择某些参数，然后才能建立通信。必须正确配置这些参数，才能在“第一层”建立连接。

以太网中的物理层是电缆。要在WiFi中建立相同级别的连接，必须同意某些参数。显然，所有设备必须共享同一频道，否则它们甚至无法“互相听”。必须正确选择无线电操作模式，以便进行通信。对于要通信的所有设备，网络名称（也称为ESSID）必须相同。任何安全机制也必须正确配置。

802.11（WiFi）中的频道

WiFi设备必须使用相同的通道才能进行通信。它们在同一信道上发送和接收，因此在任何给定时间只能发送一个设备。这种传输方式称为半双工。

在半双工通信中，任一时间只能发送一个设备。在以太网络中并非如此，对于某些硬件配置，可能存在以全双工方式同时进行发送和接收的可能性。正如我们将看到的，这在长距离无线网络中成为非常重要的方面。

Wi-Fi频道

不重叠的通道：1、6、11

通道无重叠

信道每5 MHz间隔一次，但802.11信号占用22 MHz，为避免干扰，应选择不重叠的信道，即，各个信号在频谱的任何部分均不重叠。

4. Wi-Fi安全

Wi-Fi技术当前面临的问题之一是，由于用户的拥挤，无线电频谱逐渐饱和，这尤其会影响长距离连接（大于100米）。实际上，Wi-Fi标准旨在将计算机短距离连接到网络，任何较大范围的使用都可能遭受过度的干扰。

不考虑安全性就安装了非常高比例的网络，因此将其网络变成开放网络（或完全容易受到第三方尝试访问它们的攻击），而没有保护通过它们传播的信息。实际上，许多Wi-Fi设备的默认配置都是非常不安全的（例如，路由器），因为可以从设备标识符中使用设备的密码。因此只需几秒钟即可完成对设备的访问和控制。

对于所有者而言，由于多种原因，未经授权访问Wi-Fi设备非常危险。最明显的是他们可以使用连接。但是此外，通过访问Wi-Fi，您可以监视和记录通过它传输的所有信息（包括个人信息，密码……）。确保安全的方法是遵循一些提示：

• 经常更改访问密码，使用不同的字符，小写，大写和数字。必须修改默认的SSID（网络名称）。停用广播SSID和DHCP。配置使用其IP连接的设备（指明要授权的设备。）使用加密：WPA2通过MAC地址过滤连接的设备如果您不打算使用Wi-Fi，则关闭Wi-Fi，最后的建议是常识：如果您不想连接至通过Wi-Fi连接访问网络，请在路由器上禁用该功能。有线网络比无线网络更安全，更快，更可靠。如果您要长时间出门在外，请关闭路由器。我们仍然没有任何人成功入侵掉电路由器的消息。

有几种选择可以保证这些网络的安全性。最常见的是将数据加密协议用于WEP，WPA或WPA2等Wi-Fi标准，这些协议负责对传输的信息进行编码以保护其机密性（由无线设备本身提供）。的大多数形式如下：

• 对于VPN和IEEE 802.1X标准集的IPSEC（IP隧道），它允许用户进行身份验证和授权MAC过滤，因此仅允许授权的设备访问网络。如果只打算在同一台计算机上使用，并且数量很少，则建议使用此方法：隐藏访问点：可以隐藏访问点（路由器），以使其对其他用户不可见。

也有以下类型的键（密码）：

• WEP加密您网络上的数据，以便只有目标收件人才能访问它。64位和128位加密是WEP安全的两个级别。在通过无线发送数据之前，WEP使用加密“密钥”对数据进行加密。不建议使用这种类型的加密方法，因为它存在很大的漏洞，并且即使配置合理且使用的密钥很复杂，任何破解程序都可以获取该密钥。WPA：提出了改进，例如动态生成访问密钥。密钥作为字母数字数字插入。称为WPA2的安全协议。（11i标准），这是相对于WPA的改进。原则上，这是目前Wi-Fi最安全的安全协议。但是，它们需要兼容的硬件和软件，而旧版本则不需要。

可以通过Wi-Fi审核对Wi-Fi网络的安全性进行测试，但是，由于它们都容易受到损害，因此没有完全可靠的替代方案。

让我们仔细看看当今的Wi-Fi解决方案所使用的加密方法的安全级别。

RIP WEP

WEP（有线等效保密）是1999年第一个IEEE 802.11标准中引入的第一个加密协议。它基于RC4加密算法，具有40或104位的秘密密钥，并带有初始化向量（IV）。 ）的24位元）以加密文本消息M及其校验和-ICV（完整性校验值）。使用以下公式确定加密的消息C：

C = +

其中-是串联运算符，+是XOR运算符。显然，初始化向量是WEP安全性的关键，因此，要保持良好的安全性并最大程度地减少广播，必须将IV应用于每个数据包，以便使用不同的密钥对后续数据包进行加密。不幸的是，对于WEP安全性而言，IV以纯文本格式传输，并且802.11标准并未强制增加IV，从而使此安全措施成为特定无线终端（接入点或无线卡）的可能选择。

日期	描述
1995年9月	潜在的RC4漏洞（Wagner）
2000年10月	关于WEP弱点的第一篇文章：任何密钥大小都不安全；WEP封装分析（Walker）
2001年5月	Arbaugh对WEP / WEP2的攻击
2001年7月	CRC比特翻转攻击-拦截移动通信：802.11的不安全性（鲍里索夫，戈德堡，瓦格纳）
2001年8月	FMS攻击-RC4编程算法的弱点（Fluhrer，Mantin，Shamir）
2001年8月	AirSnort邮政
2002年2月	由H1KARI优化的FMS攻击
2004年8月	KoreK Attacks（Unique IVs）-Chopchop and Chopper Post
2004年7月/ 8月	出版了Aircrack（Devine）和WepLab（Sánchez），将KoreK攻击付诸实践。

学习使用安全审计工具

圣贤孙子在他的《孙子兵法》中说，要赢得胜利，您必须了解自己的敌人并了解自己。这是一项同样适用于计算机安全领域的原则：为了防止某人克服您的网络防御，您必须知道使用了哪些工具来入侵WiFi网络…

pulWiFi是适用于Android的强大审核工具-Pull WiFi

知道安全性设置是否强的唯一方法是对WiFi网络使用它们，然后查看是否可以进入。

安全审计的一些工具是：

• 网络库存顾问。远程搜索有关CPU，内存，系统，外围设备或其他硬件详细信息的数据。西班牙文Steganos Online Shield VPN。免费的VPN连接。反黑客保护，对被阻止内容的访问以及网络和社交网络上的最大匿名性。西班牙Aircrack 1.2。找出任何WiFi网络的WEP / WPA密钥。英语。Wifislax 4.3。 LiveCD发行版，用于审核WiFi网络。西班牙语SWifi Keygen 0.6.2。您的WiFi网络的密钥安全吗？西班牙文适用于Windows 0.2.1。的WPAMagickey计算受WPA保护的WiFi网络的密钥。西班牙文WiFi密码显示程序1.0.0.4。万一丢失，请恢复您的WiFi密码。英语。Wifiway 3.4。LiveCD用于审核无线网络。西班牙文 贝尼1.2.5。通过此迷你发行版恢复WEP和WPA密钥。西班牙文 CommView WiFi 6.3版。从无线连接捕获数据包。西班牙文 小盘OS 0.4.7.2。审核和恢复WPA和WEP WiFi密钥。西班牙文 AirSnare 1.5。WiFi入侵者检测器。英语。

参考书目

• http://www.portalprogramas.com/milbits/informatica/consejos-para-seguridad-en-redes-wi-fi.htmlhttp://www.ibersystems.es/blogredesinalambricas/consejos-para-estar-mas-seguro- en-una-red-wifi-gratis / http：//articulos.softonic.com/wifi-consejos-seguridadhttp：//www.pdaexpertos.com/Tutoriales/Comunicaciones/Seguridad_en_redes_inalambricas_WiFi.shtmlhttp:// //www.softonic.com/ Windows / Auditia http：// //www.quees.info/que-es-wifi.htmlhttp：//www.maestrosdelweb.com/evolucion-de-las-redes-inalambricas

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