服務集(Service set)是無線區域網絡中的一個術語,用以描述802.11無線網絡的構成單位(一組互相有聯絡的無線裝置),使用服務集識別碼(SSID)作為辨識。可以分為獨立基本服務集(IBSS)、基本服務集(BSS)和擴充服務集(ESS)三類。其中IBSS屬於對等拓撲模式(又稱Ad-Hoc模式、無線隨意網絡),而BSS和ESS屬於基礎架構模式。這些拓撲是原始的802.11規範中定義的,其他的如網橋中繼器等則是屬於特定廠商的擴充或者WDS的拓撲模式。[1]

一些新的訪問點支援偽裝成多個獨立的訪問點,各自擁有獨立的SSID、安全規則等等,但這也不屬於原始的802.11規範。[1][2]

服務集識別碼

服務集識別碼(英語:Service Set Identifier,SSID)是一個或一組基礎架構模式無線網絡的標識,依照標識方式又可細分為兩種:

多個AP可以擁有同一個ESSID以對客戶提供漫遊能力,但是BSSID必須唯一,因為數據鏈路層的MAC地址是唯一的。

一個全為1的BSSID表示廣播,一般用於檢查可用無線訪問點。

AP可以選擇在信標中暴露自己的ESSID(稱為SSID廣播),也可以選擇隱藏。特別的,當客戶端發出加入空白ESSID網絡的請求時,按照標準,所有AP必須傳送自己的ESSID以供客戶檢測可用網絡。[1]不過有一些AP允許關閉此功能,例如Linux下的hostapd英語hostapd軟件。

獨立基本服務集

這種服務集隸屬於對等拓撲模式,各客戶端之間直接相互連接而不需要訪問點的協助。目前大多數作業系統都對此模式提供了支援,並且通常提供工具(比如Windows XP中內建的Wireless Zero Configuration)以簡化此種網絡的建立、維護和拆除。[1]

該模式常見於小型辦公室或是家庭中。因為要求所有客戶端之間都可以互相直接連接,其覆蓋範圍非常有限。該模式的網絡還有一個缺點是不容易保護。[1]

在此種模式下,最先建立起該網絡的主機實際上可以控制整個IBSS中的數據傳輸過程[1],並且所有裝置都會廣播所加入網絡的SSID[2]該種網絡的BSSID(基礎服務集識別碼)由一個46位亂數產生,並且會指定全域/本地位為1(本地),同時指定獨立/組位為0(獨立)。對應的ESSID(擴充服務集識別碼)則由最先建立網絡的主機決定。[2]

基礎架構模式

 
圖中略去了BSSID

基礎架構模式下,所有客戶端和一個(BSS)或多個(ESS)訪問點關聯,各客戶端間的數據傳輸通過訪問點中轉,各客戶端之間不直接相互通訊(規範也不允許直接通訊),因此每個客戶只要在訪問點的有效訊號範圍內就可以了,但是這也帶來了部分裝置不可見的問題,因為用於避免在無線鏈路上發生衝突英語Collision (telecommunications)CSMA/CA技術依賴於每個裝置之間的互相可見性。[3]通常情況下,其覆蓋範圍通常比對等拓撲模式廣。[1]

基本服務集

在基本服務集中,所有無線裝置關聯到一個訪問點上,該訪問點連接其他有線裝置(也可能不連接),並且控制和主導整個BSS中的全部數據的傳輸過程。BSS使用發射器的第二層地址(通常是MAC地址)作為其BSSID(基礎服務集識別碼),亦可以指定一個ESSID(擴充服務集識別碼)來幫助記憶。[2]

BSS的覆蓋範圍稱為基本服務區(BSA)或是蜂窩[2]只有在BSS為構成單元,BSA為其覆蓋範圍的情況下,BSS和BSA才可以互換。[1]

例如右圖中,忽略其他有線網絡裝置,兩個訪問點雖然使用了同一個ESSID(擴充服務集識別碼),但是二者的第二層地址不一樣,因此是兩個BSS,兩台手提電腦分別屬於這兩個BSS。若是沒有其他裝置輔助,二者無法直接通訊。[1]

擴充服務集

在擴充服務集(ESS)中,無線裝置關聯到一個或多個訪問點上。ESS實質上是多個BSS通過各種手段互相連接得來,ESS使用用戶指定的ESSID作辨識。[1]

通過將多個BSS比鄰安置,可以擴充網絡的範圍,如果這些BSS通過各種分佈系統互聯(無論是有線的還是無線的),擁有一致的ESSID,並且對於邏輯鏈路控制層來說可以認為是一個BSS的話,那麼這些BSS可以被統一為一個ESS。[2]

在同一個ESS中的不同BSS之間切換的過程稱為漫遊。一般而言,一個ESS中的BSS都會使用相同的安全機制以提供接近於無縫漫遊的可能。兩個BSS之間通常有15%左右的重疊範圍來保證漫遊時訊號不會長時間遺失[1],並且設置在不同頻段來防止相互干擾[2]

同樣在右圖中,兩個訪問點通過一台交換機實現了分散式系統,並且擁有一樣的ESSID,這樣一來兩台分別屬於不同BSS的電腦之間就可以互相通訊,就好像都連接在同一台訪問點上一樣。[1]

當圖中Laptop0進入兩個訪問點訊號重疊部分時,作業系統會自動判斷訊號強弱並切換關聯的訪問點。這樣,在完全失去右側訪問點的訊號前,會有足夠的時間讓電腦切換到左側的訪問點。這當中只需要幾秒鐘便可完成。[1]

參考

  1. ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 《互联Cisco网络设备 第一部分(ICND1)》. 第1卷 1.0版. Cisco Systems, Inc. 2007: 第3–26至3–28頁(第2單元「無線LAN」,第3課「實施WLAN」) (中文(簡體)). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 IEEE Std 802.11-2007 (PDF). IEEE. 2007-06-12 [2011-11-03]. (原始內容 (PDF)存檔於2011-08-24). 
  3. ^ Pommer, Hermann: Roaming zwischen Wireless Local Area Networks. VDM Verlag, Saarbrücken 2008, ISBN 978-3-8364-8708-5.