Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 94
Текст из файла (страница 94)
Служебный кадр следующего фрагмента Время — Е» Рис. 4.26. Межкадровые интервалы в стандарте 802.11 Самый короткий интервал — зто $1ГЯ (8!гогг 1пгегГгаше 1ттгегт а! — короткий межкадровый интервал). Он используется для того, чтобы одна из сторон, ведущих диалог с помощью управляющих кадров, могла получить шанс начать первой. Здесь может быть СТ8, посылаемый приемником в ответ на запрос ЙТБ; АСК, посылаемый им же после окончания приема фрагмента или целого кадра; очередная часть пакета фрагмсн юв, посылаемая отправителем (то есть он не посылает ЕТ8 после каждого фрагмента).
После интервала 81ГБ ответить может всегда только одна станция. Если она упускает свой шанс и время Р1ГБ (РСГ 1гтгегГгашс брас!п8 — межкадровый интервал РСГ) истекает, то базовая станция может послать сигнальный кадр или кадр опроса. Этот механизм позволяет станции, посылающей кадр данных или последовательность фрагментов, закончить свою передачу без какого-либо вмешательства со стороны соседей, но дает и базовой станции возможность после окончания передачи станцией захватить канал, не борясь за него с другими желающими.
Если базовой станции нечего сказать и интервал 11!ГЕ (1)СГ !пгегГгате 8расще — межкадровый интервал 1)СГ) истекает, то любая станция может попытаться захватить канал. Применяются прн атом обычные правила борьбы, включая йвоичиый зкспоненциальный откат в случае коллизии. Последний временной интервал называется Е1ГБ (Ехгеттг!ег! !псегГгате Ерастнв — Расширенный межкадровый интервал). Он используется только той станцией, которая только что получила испорченный или неопознанный кадр и ховвт сообщить об зтом факте. Почему наиболее низкий приоритет отдан именно яттому событию? Дело в том, что приемник может сразу не сообразить, что про- 350 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде исходит, и ему нужно выждать в течение какою-то интервала, чтобы не прервать своим возмущенным возгласом идущий в это время диалог между станциями.
Стандарт 802.11". структура кадра Стандарт 802.11 определяет трн класса кадров, передаваемых по каналу: информационные, служебные и управляющие. Все они имеют заголовки с множеством полей, используемых подуровнем МАС. Кроме того, есть поля, используемые физическим уровнем, но они в основном относятся к методам модуляции, поэтому здесь мы их рассматривать не будем. Формат информационного кадра показан на рис. 4.27. Вначале идет поле Управление кадром (Егаше Сопгго!). Оно содержит 11 вложенных полей. Первое из них — Версия протокола, именно оно позволяет двум протоколам работать одновременно в одной ячейке сети.
Затем следуют поля Тил (информационный, служебный или управляющий) и Подтил (например, КТБ или СТБ). Биты К Р5 и От Рэ' говорят о направлении движения кадра: к межсотовой системе распределения (например, Ег(1егпег) или от нее. Бит Мс говорит о том, что далее следует еще один фрагмент. Бит Повтор маркирует повторно посылаемый фрагмент, Бит Управление питанием используется базовой станцией для переключения станции в режим пониженного потребления или выхода из этого режима. Бит Продолжение говорит о том, что вообще-то у отправителя имеются еще кадры для пересылки.
Бит йг является индикатором использования шифрования в теле кадра по алгоритму Ъ'ЕР (Ъу'1гет( Ег)ц(уа1епг Ргогосо1 — протокол обеспечения конфиденциальности). Наконец, О говорит приемнику о том, что кадры с этим битом должны обрабатываться строю по порядку. Байты 2 2 б б 6 2 б Π— 2312 4 Управление Длительность Адрес 1 Адрео 2 Адрес 3 Номер Адрес 4 Данные 1 Контрольная сумма , 'Биты 2 2 4 1 1 1 1 1 -.1--- 1 1 Версия тип Псдтип 0т Мр Повтор Питание Продолжительность уу 0 Управление 08 08 кадром Рис. 4.27.
Информационный кадр стандарта 602.11 Второе основное поле информационного кадра — это поле Длительность. В нем задается время, которое будет потрачено на передачу кадра и подтверждения. Это поле можно найти и в служебных кадрах, и именно в соответствии с ним станции выставляют признаки ХА тГ. Заголовок кадра содержит также четыре адреса в формате, соответствующем стандарту 1ЕЕЕ 802. Понятно, что нужны адреса отправителя и получателя, но что же содержится в двух оставшихся7 Дело в том, что кадры могут входить в ячейку или покидать ее через базовую станцию. Два адреса как раз и хранят адреса исходной и целевой ячеек при передаче трафика между ячейками. Беспроводные локальные сети 351 Поле Номер позволяет нумеровать фрагменты. Из 16 доступных бит 12 идентифицируют кадр, а 4 — фрагмент.
Поле Данные содержит передаваемую по каналу информацию, его длина может достигать 2312 байт. В конце, как обычно, расположено поле Контрольная сумма. управляющие кадры имеют формат, сходный с форматом информационных кадров, за одним исключением: в управляющем кадре отсутствуют поля базовых станций, поскольку таким кадрам незачем выходить за пределы соты. Служебные кадры гораздо короче: в них содержится один или два адреса, отсутствуют поля Данные и Номер. Ключевой здесь является информация, содержащаяся в поле Подтип, Значениями обычно являются ЕТЗ, СТЯ или АСК.
Сервисы Стандарт 802.11 утверждает, что все совместимые беспроводные ЛВС должны предоставлять девять типов сервисов (услуг). Их можно разделить на две категории; сервисы распределения (к ним относятся пять пз девяти) и станционные (соответственно, четыре сервиса). Сервисы распределения связаны с управлением станциями, находящимися в данной соте, и взаимодействием с внешними станциями. Станционные сервисы, наоборот, имеют отношение к управлению активностью внутри одной соты.
Пять сервисов распределения предоставляются базовой станцией и имеют дело с мобильностью станций при нх входе в соту илп выходе из нее. При этом станции устанавливают либо разрывают взаимодействие с базовой станцией. Ниже перечислены сервисы распределения. 1. Ассоциация.
Этот сервис используется мобильными станциями для подключения к базовым станциям (БС). Обычно он применяется сразу же после вхождения в зону действия БС. Мобильная станция передает идентификационную информацию и сообщает о своих возможностях (поддерживаемой скорости передачи данных, необходимости РСГ-услуг, или опроса) и требованиях по управлению электропитанием. Базовая станция может принять или отвергнуть мобильную станцию.
Если последняя принята, она должна пройти идентификацию. 2. Дизассоциация. По инициативе мобильной нли базовой станции может быть произведена дизассоциация, то есть разрыв отношений. Это требуется прн выключении станции или ее уходе из зоны действия БС. Впрочем, базовая станция также может быть инициатором дизассоциации, если, например, она временно выключается для проведения технического обслуживания. 3. Реасеоциация.
С помощью этого сервиса станция может сменить БС. Очевидно, данная услуга используется прн перемещении станции из одной соты в другую. Если она проходит корректно и без сбоев, то при переходе никакие данные не теряются. (Однако, как и в сети ЕгЬегпес, в стандарте 802.11 все услуги предоставляются лишь с обязательством приложения максимальных усилий к их исполнению, но не с гарантией.) 4 Распределение.
С помощью этой услуги определяется маршрутизация кадров, посылаемых базовой станции. Если адрес назначения является локаль- 352 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде ным с точки зрения БС, то кадры следуют просто напрямую (передаются в эфире). В противном случае их необходимо пересылать по проводной сети. 5. Интеграция. Если кадру нужно пройти через сеть, не подчиняюшуюся стандарту 802.11 и используюшую другую схему адресации и/или формат кадра, то на помощь приходит данный сервис. Он реализует трансляцию форматов, Оставшиеся четыре сервиса — это внутренние услуги соты.
Они предоставляются после прохождения ассоциации, описанной выше. Ниже перечислены станционные сервисы: 1. Идентификация. Поскольку беспроводные коммуникации подразумевают очень легкое подключение к сети и возможность приема/отправки данных любыми станциями, попавшими в зону действия БС, то возникает необходимость идентификации. Только после идентификации станции разрешается обмен данными. После принятия мобильной станции в ряды текущих абонентов соты базовая станция посылает специальный кадр запроса, позволяюший понять, знает ли станция присвоенный ей секретный ключ (пароль), Подтверждение осуществляется путем шифрования кадра запроса и отсылки его назад базовой станции. Если шифрование выполнено корректно, мобильная станция получает нормальные права доступа к сети.
Изначально стандарт не требует, чтобы базовая станция отправляла свои идентификационные данные мобильной станции, но работа над исправлением этого упущения уже ведется. 2. Деидентификация. Если станция, работавшая в сети, покидает ее, она должна произвести деидентификацию. После выполнения данного сервиса она больше не сможет использовать ячейку. 3. Конфиденциальность.
Чтобы сохранить передаваемые по сети данные в тайне от посторонних «ушей», их необходимо шифровать. Данный сервис осуществляет операции по шифрации н дешифрации информации. Применяется алгоритм ЕС4, изобретенный Рональдом Ривестом (Еопа!Й К1чезг) из М,1.Т. 4. Доставка данных. Собственно говоря, именно этот сервис является ключевым во всей работе сети. Ведь сеть 802.11 существует для обмена данными. Поскольку стандарт 802.11 основан на стандарте Е111егпсц а в последнем доставка данных не является гарантированной на 100%, то для беспроводных сетей это тем более верно. Обнаруживать и исправлять ошибки поручено верхним уровням.