Набор услуг (сеть 802.11)

Пример набора сервисов под названием «WiFi Wikipedia», состоящего из двух базовых наборов сервисов ( BSS ). Notebook_My может автоматически перемещаться между двумя BSS, без необходимости явного подключения пользователя ко второй сети. Обратите внимание, что на схеме неверная метка ESSID (Extended Service Set Identifier) ​​относится к идентификатору набора услуг .

В стандартах беспроводных локальных сетей IEEE 802.11 (включая Wi-Fi) набор услуг — это группа беспроводных сетевых устройств, которые имеют общий идентификатор набора услуг ( SSID ) — обычно это метка на естественном языке, которую пользователи видят как имя сети. (Например, все устройства, которые вместе образуют и используют сеть Wi-Fi под названием «Foo», представляют собой набор сервисов.) Набор сервисов образует логическую сеть узлов, работающих с общими сетевыми параметрами канального уровня; они образуют один логический сегмент сети.

Набор услуг представляет собой либо базовый набор услуг ( BSS ), либо расширенный набор услуг ( ESS ).

Базовый набор услуг — это подгруппа в наборе услуг устройств, которые имеют общие характеристики доступа к среде физического уровня (например, радиочастоту, схему модуляции, настройки безопасности), так что они подключены к беспроводной сети. Базовый набор сервисов определяется идентификатором базового набора сервисов ( BSSID ), общим для всех входящих в него устройств. BSSID — это 48-битная метка, соответствующая соглашениям MAC-48. Хотя устройство может иметь несколько BSSID, обычно каждый BSSID одновременно связан не более чем с одним набором базовых услуг.

Базовый набор услуг не следует путать с зоной покрытия точки доступа, известной как базовая зона обслуживания ( BSA ).

Типы базовых наборов услуг

Инфраструктура

Инфраструктурный BSS создается инфраструктурным устройством, называемым точкой доступа ( AP ), для присоединения других устройств. (Обратите внимание, что термин IBSS используется не для этого типа BSS, а относится к независимому типу, обсуждаемому ниже.) Рабочие параметры инфраструктуры BSS определяются точкой доступа. Сегменты Wi-Fi обычных домашних и деловых сетей являются примерами такого типа.

Каждый базовый набор услуг имеет уникальный идентификатор BSSID, который представляет собой 48-битное число, соответствующее соглашениям о MAC-адресах . Инфраструктурный BSSID обычно не настраивается, и в этом случае он либо предварительно устанавливается во время производства, либо математически выводится из заданного значения, такого как серийный номер или MAC-адрес другого сетевого интерфейса. Как и MAC-адреса, используемые для устройств Ethernet, инфраструктурный BSSID представляет собой комбинацию 24-битного уникального идентификатора организации (OUI, идентификатор производителя) и 24-битного серийного номера. BSSID со значением, состоящим из всех единиц, используется для обозначения подстановочного BSSID, который можно использовать только во время зондирующих запросов или для связи, происходящей вне контекста BSS.

Независимый

Независимая BSS ( IBSS ), или одноранговая сеть , создается одноранговыми устройствами между собой без сетевой инфраструктуры. Типичным примером является временная сеть, создаваемая сотовым телефоном для совместного доступа в Интернет с другими устройствами. В отличие от станций в сети с инфраструктурным режимом, станции в беспроводной одноранговой сети связываются друг с другом напрямую, т.е. без зависимости от точки распределения для ретрансляции трафика между ними. В этой форме одноранговой беспроводной сети узлы образуют независимый базовый набор услуг ( IBSS ). Некоторые обязанности точки распространения, такие как определение параметров сети и другие функции «маяка», устанавливаются первой станцией в одноранговой сети. Но эта станция не ретранслирует трафик между другими станциями; вместо этого одноранговые узлы общаются напрямую друг с другом. Как и инфраструктурный BSS, независимый BSS также имеет 48-битный идентификатор, подобный MAC-адресу. Но в отличие от инфраструктурных идентификаторов BSS, независимые идентификаторы BSS не обязательно уникальны: индивидуальный/групповой бит адреса всегда установлен в 0 (индивидуальный), универсальный/локальный бит адреса всегда установлен в 1 (локальный), а остальные 46 бит генерируются случайным образом.

сетка

Базовый набор услуг ячеистой сети ( MBSS ) — это автономная сеть ячеистых станций , которые используют общий профиль ячеистой сети , определенный в 802.11s . Каждый узел также может быть точкой доступа, размещающей свой собственный базовый набор услуг, например, использующий ячеистую BSS для предоставления доступа в Интернет для локальных пользователей. В такой системе BSS, созданный точкой доступа, отличается от ячеистой сети, и беспроводной клиент этого BSS не является частью MBSS. Формирование ячеистой BSS, а также управление беспроводным трафиком (включая выбор и пересылку пути) согласовываются между узлами ячеистой инфраструктуры. Ячеистая BSS отличается от сетей (которые также могут быть беспроводными), используемых точками перераспределения ячеистой сети для связи друг с другом.

Идентификатор набора услуг

Идентификатор набора услуг ( SSID ) определяет или расширяет набор услуг. Обычно станции транслируют его в открытом виде в пакетах маяков, чтобы объявить о наличии сети, и пользователи видят его как имя беспроводной сети.

В отличие от идентификаторов базового набора услуг, SSID обычно можно настраивать. Эти SSID могут иметь длину от 0 до 32 октетов . и для удобства обычно написаны на естественном языке , например английском. Стандарты 802.11, предшествовавшие выпуску 2012 года, не определяли какой-либо конкретной кодировки или представления SSID, которые, как ожидалось, должны были рассматриваться и обрабатываться как произвольная последовательность октетов 0–32, не ограничивающаяся печатными символами . Стандарт IEEE 802.11-2012 определяет флаг, обозначающий, что SSID имеет кодировку UTF-8 и может содержать любой в формате Unicode . текст Стеки беспроводной сети по-прежнему должны быть готовы обрабатывать все возможные значения в поле SSID.

Поскольку содержимое поля SSID является произвольным, стандарт 802.11 позволяет устройствам объявлять о наличии беспроводной сети с помощью маяковых пакетов, в которых поле SSID установлено в нулевое значение. Нулевой SSID (элемент SSID length поле установлено в ноль ) в документах стандартов IEEE 802.11 называется SSID с подстановочным знаком , и как SSID без трансляции или скрытый SSID в контексте объявлений маяка, и может использоваться, например, в корпоративных и ячеистых сетях для направления клиента к конкретной (например, менее используемой) точке доступа. Станция также может передавать пакеты, в которых поле SSID установлено в ноль; это побуждает связанную точку доступа отправить станции список поддерживаемых SSID. После того как устройство связано с базовым набором услуг, для повышения эффективности SSID не отправляется в заголовках пакетов; для адресации используются только BSSID.

интерпретируют Apple Службы определения местоположения SSID точки доступа Wi‑Fi, оканчивающийся на _nomap в качестве отказа от включения в краудсорсинговые базы данных местоположений Apple.

Расширенный набор услуг

Расширенный набор услуг ( ESS ) — это беспроводная сеть, созданная несколькими точками доступа, которая представляется пользователям как единая бесшовная сеть, например сеть, охватывающая дом или офис, которая слишком велика для надежного покрытия одной точкой доступа. . Это набор из одного или нескольких наборов базовых услуг инфраструктуры в общем логическом сегменте сети (т. е. в той же IP-подсети и VLAN). Ключом к концепции является то, что участвующие базовые наборы услуг представляют собой единую сеть. на уровень управления логическим каналом . Таким образом, с точки зрения уровня управления логическим каналом станции внутри ESS могут взаимодействовать друг с другом, а мобильные станции могут прозрачно переходить от одного участвующего набора базовых услуг к другому (внутри одной и той же ESS). Расширенные наборы служб делают возможными такие службы распространения, как централизованная аутентификация. С точки зрения канального уровня все станции в ESS находятся на одном и том же канале, и переход от одного BSS к другому прозрачен для управления логическим каналом.

Базовые наборы услуг, сформированные в беспроводных одноранговых сетях , по определению независимы от других BSS, и поэтому независимый BSS не может быть частью расширенной инфраструктуры. В этом формальном смысле независимый BSS не имеет расширенного набора услуг. Однако сетевые пакеты как независимых BSS, так и инфраструктурных BSS имеют идентификатор набора служб логической сети, и управление логическим каналом не различает использование этого поля для имени сети ESS и использование этого поля для имени однорангового узла. одноранговая одноранговая сеть. Эти два типа фактически неразличимы на уровне управления логическим каналом.

Ссылки

Цитируемые работы

• Дорнсейф, Максимилиан; Шуман, Кей Х.; Кляйн, Кристиан (2002), «Фактические и юридические риски беспроводных компьютерных сетей» (PDF) , Конфиденциальность и безопасность данных , 22 (4): 1–5 .
• Эдни, Джон (2004), «Что такое ESS?» , Заседание комитета по стандартам IEEE 802 LAN/MAN, июль 2004 г. , Пискатауэй, Нью-Джерси: Институт инженеров по электротехнике и электронике .
• Линдквист, Янне; Аура, Туомас; Данезис, Джордж; Копонен, Теему; Мюллюниеми, Анну; Мяки, Юсси; Роу, Майкл (2009), «Обнаружение точек доступа 802.11 с сохранением конфиденциальности», Труды второй конференции ACM по безопасности беспроводных сетей , WiSec '09, Нью-Йорк: ACM, стр. 123–130, CiteSeerX   10.1.1.206.4148 , doi : 10.1145/1514274.1514293 , ISBN  978-1-60558-460-7 , S2CID   8509913 .
• Мурти, Рохан; Падхе, Джитендра; Чандра, Ранвир; Вулман, Алек; Зилл, Брайан (2008 г.), «Проектирование высокопроизводительных корпоративных сетей Wi-Fi» (PDF) , Кроукрофт, Джон; Далин, Майк; и др. (ред.), Труды 5-го симпозиума USENIX по проектированию и внедрению сетевых систем , NSDI '08, Беркли, Калифорния: Ассоциация USENIX, стр. 73–88 .
• Стейси, Роберт; Экклезин, Питер; и др., ред. (2010), «Спецификации управления доступом к среде беспроводной локальной сети (MAC) и физического уровня (PHY), поправка 6 (IEEE Std 802.11p-2010)» (PDF) , Локальные и городские сети, Особые требования , Стандарт IEEE для информационных технологий - Телекоммуникации и обмен информацией между системами, Пискатауэй, Нью-Джерси: Институт инженеров по электротехнике и электронике, ISBN.  978-0-7381-6324-6 .
• Стивенс, Адриан П.; Экклезин, Питер, ред. (2012), «Спецификации управления доступом к среде беспроводной локальной сети (MAC) и физического уровня (PHY) (IEEE Std 802.11-2012)» , Локальные и городские сети, Особые требования , Стандарт IEEE для информационных технологий — телекоммуникации и обмен информацией между системами , Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Институт инженеров по электротехнике и электронике, Inc, ISBN  978-0-7381-7245-3 .
• Коул, Терри Л.; Барбер, Саймон, ред. (2007), «Спецификации управления доступом к среде беспроводной локальной сети (MAC) и физического уровня (PHY) (IEEE Std 802.11-2007)» (PDF) , Локальные и городские сети, Особые требования , Стандарт IEEE для информационных технологий - Телекоммуникации и информация обмен между системами, Пискатауэй, Нью-Джерси: Институт инженеров по электротехнике и электронике, ISBN  978-0-7381-5656-9 .
• Вассер, Жан-Филипп; Данкелс, Адам (2010), Соединение смарт-объектов с IP: следующий Интернет , Берлингтон, Массачусетс: Морган Кауфманн, ISBN  978-0-12-375166-9 .