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，因爲802.11協議簇目前只有一個版本，所以這兩位一直爲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，下面我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。通過Association Request攜帶的信息，使AP瞭解STA的相關能力信息，這樣 AP就可以決定如何與該STA進行通信
0001，Association response：關聯請求回覆幀
當AP收到Association Request後，它會檢查每一個802.11參數，並與自己支持的802.11參數進行匹配，如果出現不匹配的情況，AP會看當前的差異是否屬於Bloocking Factor。如果是的話，AP就會拒絕關聯，否則的話， AP就會標記這個差異，並在回Association Response的時候攜帶自己的 802.11參數。
AP返回一個狀態碼，0代表關聯成功。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,其他位爲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下的另一個AP上。也可用於：當STA短暫離開當前關聯的AP 後，重新關聯此AP。也可用於：當Authenticator timer過期後，STA 進行認證和重新關聯。已經關聯上某個AP的STA也可以通過此幀重新協商一些參數。
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類似。
0100，Probe request：探測請求幀
主要用於主動掃描，查找AP信息。STA也可以利用Probe Request來發現某個網絡特定的信息。爲了支持這個目的，Probe Request可以包含一個可選的 Request Information信息，它們可以請求一個或多個額外的參數。另外， Probe Request也可以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。如果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。如果當前媒介忙碌，會推遲當前Beacon幀的發送，但是不會影響下一個 Beacon幀的發送，下一個Beacon幀仍然會按照預定的時間進行發送。
beacon幀包含所有AP的屬性，以備STA在關聯之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模式下的其他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：
該幀可能是單播幀，也可能是多播幀。處於Disassociated狀態的STA仍然是處於Authenticated狀態，它們可以直接進行重新關聯。
1011，Authentication：認證幀：
在所有網絡中，STA想要加入某一特定的網絡之前，必須事先完成認證。不同於關聯請求和回覆，認證過程只使用一種格式的認證幀。
1100，Deauthentication：解認證幀：
當雙方通信完成，會發送此幀結束會話。該幀的格式與Disassociation類似。
1101，Action：行爲幀：
此幀僅用於特殊的網絡行爲。
1110，Action no ack：
就是不需要ack的Action幀。