基于OSI模型中数据传输流向分析802.11标准定义的LLC层和MAC层

上节我们对802.11标准基于OSI模型进行了分析，主要将OSI模型的“数据链路层”定义分为“LLC层”和“MAC层”，“物理层”定义分为“PLCP层”和“PMD层”。本节基于OSI模型中数据传输流向，分析802.11标准定义的“LLC层”和“MAC层”，其对数据做了哪些处理。

OSI模型

OSI模型数据从第7层传送到第3层，在第3层将IP Header添加到来自第4层到第7层的数据中，并将数据封装成一个IP包。接下来IP包被送到数据链路层，在LLC子层，添加LLC数据，并对其与IP数据包进行封装，封装后的数据包格式，802.11协议定义称为：MAC Service Data Unit，缩写(MSDU)。

802.11协议对MSDU有要求定义，对其MSDU的最大长度定义为2304，定义MSDU聚合机制[后续讲解]。

我们看下一个MSDU实例形式，如下图所示，MSDU由802.2 LLC Header和IP包组成。简单来说，MSDU的定义为一个IP包加上LLC数据。

从上节可以知，LLC层及以上层与以太网对应层没有区别。接下来我们重点探讨“数据链路层”的MAC子层。

802.11网络中，经过LLC层后，数据被封装为一个MSDU。MSDU将被传送到MAC子层，MAC层对MSDU数据最主要的操作，添加802.11 MAC Header，并对MSDU进行封装，封装后的数据格式802.11协议定义称为：MAC Protocol Data Unit，缩写(MPDU)。

注：

802.11网络中，对数据类型有以下称作方式：

• 网络层及以上层对应的数据类型称为数据包，如TCP数据包，IP数据包。
• MAC层以下将对数据类型称为帧，如管理帧，数据帧等。

我们看下MPDU的实例形式，如下图所示，由802.11 MAC Header，MSDU和FCS组成。

从上实例可以可知，802.11 数据帧格式 MPDU组成形式：

MAC Header + Frame body +FCS。如下图所示。

802.11协议在MAC层定义了“数据帧”，“管理帧”和“控制帧”三种帧类型。将管理帧数据格式在MAC子层称作：Management MAC Protocol Data Unit，缩写(MMPDU)。其不携带上层数据信息。

我们看下MMPDU实例形式，如下图所示，MMPDU由802.11 MAC Header，Frame body与FCS组成。但Frame body非上层数据。

好。以上我们分析了802.11协议在LLC层将数据封装处理后称作MSDU，在MAC层，管理帧数据格式称作MMPDU，数据帧数据格式称作MPDU。802.11协议在MAC层最主要的内容是定义了不同的帧格式，主要分为“数据帧”，“控制帧”和“管理帧”三种类型，各个类型定了多种子类型。

接下来我们主要探讨三种帧类型在WiFi网络的作用。后续章节我们将陆续介绍不同的帧类型，深入理解WiFi网络MAC层的作用。

【数据帧】：

802.11数据帧是上层协议数据的携带者，承载着实际数据传输的重任。但802.11协议也定义了一些不携带任何数据的数据帧。主要目的为设备传输一些特定的控制信息给路由器。不同类型的数据帧格式和作用后续探讨。

【管理帧】：

802.11管理帧是WLAN网络主要的帧类型。主要用作WiFi设备加入网络和离开网络管理。Frame body有固定长度的信息字段，信息可变长度字段和可选信息字段组成。管理帧不包含上层数据信息，因此，管理帧不向上层转发。始终终止在当前WiFi网络。

【控制帧】：

802.11控制帧主要用作协助数据帧的传输。在一个WiFi网络，控制帧可被任何一个WiFi设备接收处理，因此，要求控制帧必须要使用基本速率传输。控制帧在WiFi网络中，用作信道申请和单播帧提供确认。其帧数据格式仅包含802.11 MAC Header和FCS。不包含Frame body。

我们看下控制帧实例形式，如下图所示：

探讨就到此，本节主要对802.11协议在LLC层和MAC层中定义的数据类型进行了学习。LLC层将封装的数据格式称作MSDU，MAC层基于“数据帧”和“管理帧”将封装的数据格式分别称作MPDU和MMPDU，同时，三种帧类型基于实例抓包，探讨了其帧的组成形式。

审核编辑：刘清