現(xiàn)在我們每天使用WIFI的次數(shù),應(yīng)該是多到自己都記不住了吧。身處當下這個無線網(wǎng)絡(luò)高度普及的年代,無論何時何地在我們身邊都充斥著各種無線信號,今天咱們就說說這些無線信號中的一種:Wi-Fi。
Wi-Fi的中文名是「無線保真度」,是Wi-Fi聯(lián)盟持有的一個品牌,這個聯(lián)盟沒別的事兒,整天瞎忙活就是為了解決各個符合IEEE 802.11標準產(chǎn)品間的聯(lián)通性問題。所以,Wi-Fi對應(yīng)的技術(shù),就是IEEE 802.11標準。關(guān)于IEEE 802.11標準的演進歷程,可以看下圖:
上圖中802.11ac標準就是我們?nèi)粘Kf的5G網(wǎng)絡(luò),它的理論傳輸速度可以達到6.93 Gbps,目前市面上的5G路由器標稱的傳輸速度也在1Gbps左右。不過由于5G網(wǎng)絡(luò)的頻帶較高,所以它的「穿墻」能力略差。
一個無線網(wǎng)卡,和一個無線網(wǎng)絡(luò)接入點(Wireless Access Point)就可以組成一個Wi-Fi系統(tǒng)。我們家中使用的無線路由器,就是有無線AP功能的路由器。在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中,無線網(wǎng)卡與無線網(wǎng)絡(luò)接入點建立數(shù)據(jù)連接之前,要經(jīng)歷兩步:SCAN(掃描)、Authentication(認證)。
拿我們的家用路由器舉例,當我們在路由器的設(shè)置界面配置了「啟用SSID廣播」后,需要接入Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備(例如手機等)就能識別到路由器創(chuàng)建的無線網(wǎng)絡(luò)。識別的手段有兩種:主動掃描與被動掃描。
主動掃描:接入設(shè)備向自己支持的所有Wi-Fi信道上發(fā)送廣播,詢問對應(yīng)的信道上是否有無線接入點。當無線路由器接收到接入設(shè)備的廣播后,就會對接入設(shè)備做出回應(yīng),并告知對方自己的SSID、支持的認證方式、加密算法等基本信息。
被動掃描:無線路由器定期的向自己所在的信道上發(fā)送廣播,廣播的內(nèi)容與主動掃描中的響應(yīng)大致相同,當接入設(shè)備收到廣播后,便「發(fā)現(xiàn)」了無線路由器建立的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。
當接入設(shè)備確定要接入路由器的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)時,就進入了802.11標準的認證流程。
即便Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)沒有設(shè)置密碼,也會執(zhí)行認證流程,叫做「開放系統(tǒng)認證」。整個認證過程大概是這樣:接入設(shè)備說「你好!」,無線路由器說「請進!」。(什么人你都往家里領(lǐng)啊?)
設(shè)置了密碼的Wi-Fi網(wǎng)路,認證流程會稍微繁瑣,如下圖:
細心的老朋友可能會感覺整個過程似曾相識,沒錯,整個過程類似于HTTPS連接過程中對稱密鑰傳輸流程的簡化版,在這里就不多冗述了。
成功認證后,接入設(shè)備就可以在Wi-Fi的海洋里無限暢游了。