IEEE 802家族

   802网络是一系列局域网的总称,802.11只是其中的一种,其中只要是802网络,都会包含物理层PHY和MAC两种组件,其中MAC是决定数据传输和如何访问媒介的规则,PHY主要是定义其中的细节;802的规范主要是点后的标识符,例如802.3表示多路载波监听访问冲突规范,802.2表示逻辑链路层,802规范的重心是在OSI的最下面两层,其中802.11中又分为802.11a、b、g以及n,主要是MAC和PHY组成,依据PHY又分为FHSS、DSSS、OFDM、HR/DSSS和ERP,这些物理层的含义FHSS:调频扩频物理层;DSSS:直接序列扩频物理层;HR/DSSS:高速直接序列物理层,也就是现在使用的802.11b;OFDM:正交频分复用物理层,也就是802.11a;ERP:就是目前正在开发且趋于稳定的802.11g规范,其中它使用的也是OFDM技术,且具备向下兼容的模式,但是此种带来的弊端就是在同一个AP的范围内,若有b和g两种工作站存在,则b工作站将拖慢g的速度,所以现在研发出了n模式,n模式只是将其中b和g中最高的速度作为自己的速度,故它并非依新的物理层存在,而是将b和g混合后取最高的集合的一种规范;
   更深入的说,在以无线电波为物理层做传输的时候,需要更加复杂的PHY,这时802.11就会对PHY划分为两个层次,其中一层就是PLCY:称为媒介聚集层,可以将MAC帧映射到媒介上,PLCY跨越整个PHY;另一层就是物理媒体相关,负责传送这些帧,称为PDM,在PLCY将帧传到空中之前,会对帧加入一些字段;
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### IEEE 802 标准系列简介 IEEE 802 标准是由电气电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)制定的一组技术规范,旨在定义局域网(Local Area Network, LAN)、城域网(Metropolitan Area Network, MAN)以及部分广域网(Wide Area Network, WAN)中的通信协议和操作方法。该标准体系涵盖了多种网络技术和应用环境,为全球范围内的网络互连互通奠定了坚实的基础。 #### IEEE 802 标准的核心目标 IEEE 802 标准的主要目的是通过提供统一的技术框架来实现不同厂商生产的网络设备之间的兼容性和互操作性。这一目标通过明确定义数据链路层(Data Link Layer)的功能结构得以达成,具体分为逻辑链路控制子层(Logical Link Control, LLC)[^2] 和介质访问控制子层(Media Access Control, MAC)。LLC 子层负责处理高层协议的数据封装和服务接口,而 MAC 子层则专注于物理媒介上的帧传输机制及其冲突解决策略。 #### 主要分支及应用场景 以下是 IEEE 802 家族中几个重要的成员及其典型用途: - **IEEE 802.3 (Ethernet)** Ethernet 技术是最广泛使用的有线局域网解决方案之一,支持从传统 10 Mbps 到现代高速率千兆甚至万兆级别的连接速度。它采用载波监听多址接入/碰撞检测(CSMA/CD)算法管理共享信道资源,在企业办公自动化和个人计算机互联领域占据主导地位[^2]。 - **IEEE 802.11 (Wi-Fi)** Wi-Fi 协议属于无线局域网范畴,允许终端无需实体电缆即可接入互联网或其他本地服务节点。为了适应多样化的市场需求,IEEE 802.11 工作组开发了一系列针对不同频谱带宽、调制方式和技术特性的修订版本,如 a/b/g/n/ac/ax 等[^1]。 - **IEEE 802.15 (Wireless PANs)** 针对个人区域网络设计的标准集合,其中最著名的是蓝牙(Bluetooth),用于短距离低功耗设备间的信息交换;还包括 ZigBee/Z-Wave 类型的传感监控系统部署方案[^2]。 - **IEEE 802.16 (WiMAX)** 提供宽带固定或移动接入能力的大规模覆盖网络技术,适用于远程基站到客户端站点间的最后一公里问题解决场景。尽管随着 LTE 的普及其市场份额有所下降,但在某些特定地理条件下仍然具有竞争力[^2]。 ```python # 示例代码展示如何解析简单的以太网II帧头部信息 def parse_ethernet_frame(frame_bytes): dst_mac = frame_bytes[:6].hex() src_mac = frame_bytes[6:12].hex() ethertype = int.from_bytes(frame_bytes[12:14], byteorder='big') return { 'destination': dst_mac, 'source': src_mac, 'type': hex(ethertype), } example_frame = b'\xaa\xaa\xaa\xaa\xaa\xaa\xbb\xbb\xbb\xbb\xbb\xbb\x08\x00...' parsed_info = parse_ethernet_frame(example_frame) print(parsed_info) ``` 以上脚本演示了一个基本函数 `parse_ethernet_frame` 来提取并打印出给定字节流代表的一个简单以太网 II 帧的目的地址、源地址以及类型字段值。 ---
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