無線接入過程的三階段

STA（工作站）啟動(dòng)初始化、開始正式使用AP傳送數(shù)據(jù)幀前，要經(jīng)過三個(gè)階段才能夠接入（802.11MAC層負(fù)責(zé)客戶端與AP之間的通訊，功能包括掃描、接入、認(rèn)證、加密、漫游和同步等功能）：

1.掃描階段（SCAN）

2.認(rèn)證階段 （Authentication）

3.關(guān)聯(lián)（Association）

接入過程如下圖所示：

無線掃描

無線客戶端有兩種方式可以獲取到周圍的無線網(wǎng)絡(luò)信息：

一種是被動(dòng)掃描，無線客戶端只是通過監(jiān)聽周圍AP發(fā)送的信標(biāo)幀（Beacon幀）獲取無線網(wǎng)絡(luò)信息；

另外一種為主動(dòng)掃描，無線客戶端在掃描的時(shí)候，同時(shí)主動(dòng)發(fā)送一個(gè)探測(cè)請(qǐng)求幀（Probe Request幀），通過收到探測(cè)響應(yīng)幀（Probe Response）獲取網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。

無線客戶端在實(shí)際工作過程中，通常同時(shí)使用被動(dòng)掃描和主動(dòng)掃描獲取周圍的無線網(wǎng)絡(luò)信息。

主動(dòng)掃描

無線客戶端工作過程中，會(huì)定期地搜索周圍的無線網(wǎng)絡(luò)，也就是主動(dòng)掃描周圍的無線網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)探測(cè)請(qǐng)求幀（Probe Request幀）是否攜帶指定SSID，可以將主動(dòng)掃描可以分為兩種：

客戶端發(fā)送廣播探測(cè)請(qǐng)求幀（SSID為空）

客戶端會(huì)定期地在其支持的信道列表中，發(fā)送廣播探測(cè)請(qǐng)求幀（ProbeRequest幀）掃描無線網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)AP收到探測(cè)請(qǐng)求幀后，會(huì)回應(yīng)探測(cè)響應(yīng)幀（Probe Response幀）通告可以提供的無線網(wǎng)絡(luò)信息。無線客戶端通過主動(dòng)掃描，可以主動(dòng)獲知可使用的無線服務(wù)，之后無線客戶端可以根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)接入。

客戶端發(fā)送單播幀（攜帶指定的SSID）

當(dāng)無線客戶端配置希望連接無線網(wǎng)絡(luò)或者已經(jīng)成功連接到一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)情況下，客戶端也會(huì)定期發(fā)送單播探測(cè)請(qǐng)求幀（Probe Request幀）（該報(bào)文攜帶要配置或者已經(jīng)連接的無線網(wǎng)絡(luò)的SSID），當(dāng)能夠提供指定SSID無線服務(wù)的AP接收到探測(cè)請(qǐng)求后回復(fù)探測(cè)響應(yīng)。通過這種方法，無線客戶端可以主動(dòng)掃描指定的無線網(wǎng)絡(luò)。

被動(dòng)掃描

被動(dòng)掃描是指客戶端通過偵聽AP定期發(fā)送的Beacon幀發(fā)現(xiàn)周圍的無線網(wǎng)絡(luò)。提供無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的AP設(shè)備都會(huì)周期性發(fā)送Beacon幀，所以無線客戶端可以定期在支持的信道列表監(jiān)聽信標(biāo)幀獲取周圍的無線網(wǎng)絡(luò)信息。當(dāng)用戶需要節(jié)省電量時(shí)，可以使用被動(dòng)掃描。一般VoIP語音終端通常使用被動(dòng)掃描方式。

認(rèn)證過程

為了保證無線鏈路的安全，無線用戶接入過程中AP需要完成對(duì)無線終端的認(rèn)證，只有通過認(rèn)證后才能進(jìn)入后續(xù)的關(guān)聯(lián)階段。802.11鏈路定義了兩種認(rèn)證機(jī)制：開放系統(tǒng)認(rèn)證（open-system authentication）和共享密鑰認(rèn)證（shared-key authentication）。

開放系統(tǒng)認(rèn)證

開放系統(tǒng)認(rèn)證是一種不對(duì)站點(diǎn)身份進(jìn)行認(rèn)證的認(rèn)證方式。原理上用戶站點(diǎn)向接入點(diǎn)發(fā)出認(rèn)證請(qǐng)求，僅僅是一個(gè)請(qǐng)求，不含任何用戶名、口令等信息，就可以獲得認(rèn)證。開放系統(tǒng)認(rèn)證的主要功能是讓站點(diǎn)互相感知對(duì)方的存在，以便進(jìn)一步建立通信關(guān)系來建立關(guān)聯(lián)。

因?yàn)槭菬o驗(yàn)證，所以申請(qǐng)者發(fā)送authentication報(bào)文，認(rèn)證者收到后，同樣發(fā)送authentication報(bào)文，并在status code字段置0，表示認(rèn)證成功。

共享秘鑰認(rèn)證

共享密鑰認(rèn)證是指通過判決對(duì)方是否掌握相同的密鑰來確定對(duì)方身份是否合法。密鑰是網(wǎng)絡(luò)上所有合法用戶共有的，而不從屬于單個(gè)用戶，故稱為“共享”密鑰。密鑰對(duì)應(yīng)的加密方法是有線等效保密（Wired Equivalent Privacy，WEP），用以防止非法用戶竊聽或侵入無線網(wǎng)絡(luò)。

共享密鑰認(rèn)證的過程只有四個(gè)步驟，在認(rèn)證前，需要在STA和AP上都配置相同的密鑰，否則是不能認(rèn)證成功的。

1.認(rèn)證的第一步，是由STA向AP發(fā)送一個(gè)認(rèn)證請(qǐng)求。

2.接著，AP在收到請(qǐng)求后會(huì)生成一個(gè)挑戰(zhàn)短語，再將這個(gè)挑戰(zhàn)短語發(fā)送給STA，假設(shè)這個(gè)挑戰(zhàn)短語是A。

3.然后，STA會(huì)用自己的密鑰Key將挑戰(zhàn)短語進(jìn)行加密，加密后再發(fā)給AP，假設(shè)加密后變?yōu)榱薆。

4.最后，AP收到STA的加密后信息B，用自己的密鑰Key進(jìn)行解密。只要STA和AP上的密鑰配置的一致，解密出來的結(jié)果就會(huì)是A，AP會(huì)將這個(gè)結(jié)果與最開始發(fā)給STA的挑戰(zhàn)短語進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)結(jié)果一致，則告知STA認(rèn)證成功，結(jié)果不一致則就會(huì)認(rèn)證失敗。

由于已經(jīng)WEP已經(jīng)不再安全，所以共享密鑰認(rèn)證方式已經(jīng)停用。

兩種認(rèn)證方式可見下圖：

關(guān)聯(lián)

如果用戶想接入無線網(wǎng)絡(luò)，必須同特定的AP關(guān)聯(lián)。當(dāng)用戶通過指定SSID選擇無線網(wǎng)絡(luò)，并通過AP鏈路認(rèn)證后，就會(huì)立即向AP發(fā)送關(guān)聯(lián)請(qǐng)求。AP會(huì)對(duì)關(guān)聯(lián)請(qǐng)求幀攜帶的能力信息進(jìn)行檢測(cè)，最終確定該無線終端支持的能力，并回復(fù)關(guān)聯(lián)響應(yīng)通知鏈路是否關(guān)聯(lián)成功。通常，無線終端同時(shí)只可以和一個(gè)AP建立鏈路，而且關(guān)聯(lián)總是由無線終端發(fā)起。