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课时55 CONTROL FRAME.txt
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课时55 CONTROL FRAME.txt
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课时55 CONTROL FRAME
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃802.11 ┃
┃More frag (1bit) : 标示是否还有后续帧 ┃
┃ 值为1时表示有后续分段，可能是Data或Management帧类型。只有单播接收 ┃
┃ 地址的帧会被分段； ┃
┃Retry (1bit) : 重传 ┃
┃ 值为1标示重传帧，可能是Data或Management帧类型，接收端进程使用此值 ┃
┃ 防止帧重复； ┃
┃Power Mgmet (1bit) : 活动模式 (0)/省电模式(1) ┃
┃ STA处于省电模式时，向关联的AP发送该值为1的帧 (AP从不使用此字段), ┃
┃ 省电模式下STA不接收数据，发送给它的Data帧由AP暂时缓存； ┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
B0 B1 B2 B3 B4 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15
┌─────┬─────┬─────┬─┬──┬──┬───┬────┬──┬──┬───┐
│ Protocol │ Type │ Subtype │TO│From│More│Retry │Power │More│ WEP│ Order│
│ Version │ │ │DS│DS │flag│ │Manage- │Data│ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ments │ │ │ │
└─────┴─────┴─────┴─┴──┴──┴───┴────┴──┴──┴───┘
Bits 2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃802.11 ┃
┃More Data (1bit) ┃
┃ 当AP缓存了至少一个MSDU时，会向省电模式STA发送该值为1的帧，标示有数据要传 ┃
┃ 输给STA，接收到此帧的STA唤醒自己并向AP发送PS-Poll帧，取回由AP为其缓存的数据 ┃
┃ 也被用于AP有更多的广播/多播帧需要发送的情况； ┃
┃Protoected Frame (1bit) ┃
┃ 可能是Data或Management帧类型，表示MSDU是否被加密；也被用于表示PSK身份验证 ┃
┃ Frame#3帧；数据载荷为空时，该字段值为0； ┃
┃Order (1bit) ┃
┃ 在非Qos帧的情况下，值为1表示数据必须按严格顺序处理，通常为0； ┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
B0 B1 B2 B3 B4 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15
┌─────┬─────┬─────┬─┬──┬──┬───┬────┬──┬──┬───┐
│ Protocol │ Type │ Subtype │TO│From│More│Retry │Power │More│ WEP│ Order│
│ Version │ │ │DS│DS │flag│ │Manage- │Data│ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ments │ │ │ │
└─────┴─────┴─────┴─┴──┴──┴───┴────┴──┴──┴───┘
Bits 2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃802.11 ┃
┃Duration/ID (16bit) ┃
┃ 所有Control帧都使用该字段，其作用随Type/SubType变化有所不同； ┃
┃ 帧类型为PS Poll (type:1,subtyupe:10) 时，表示STA关联的AID(association ┃
┃ identity)； ┃
┃ 其他情况下该字段作为一种载波侦听机制，表示接受下一帧之前需要保持的时间间隔，┃
┃ 用于NAV (Network Allocation Vector) 计算，单位是微妙； ┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
btyes 30 0-2324 4
┌─────────┬─────────┬─────┐
│ Header │ Data │ FCS │
└─────────┴─────────┴─────┘
│
│
│
│
bytes │ 2 2 6 6 6 2 6
┌──────┬──────┬─────┬─────┬─────┬────┬─────┐
│ Frame │ Duration/ID│ Address 1│ Address 2│ Address 3│Sequence│ Address 4│
│ control │ │ │ │ │ Control│ │
└──────┴──────┴─────┴─────┴─────┴────┴─────┘
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃802.11 ┃
┃MAC Layer Address ┃
┃ 前面已经提到了4种，这里补充最后一种：Basic service set ID (BSSID)；它是BSS的┃
┃ 2层唯一标识，Infrastructure模式中BSSID就是AP的MAC地址，当AP支持多BSS时，随机┃
┃ 生成每个BSSID； ┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
btyes 30 0-2324 4
┌─────────┬─────────┬─────┐
│ Header │ Data │ FCS │
└─────────┴─────────┴─────┘
│
│
│
│
bytes │ 2 2 6 6 6 2 6
┌──────┬──────┬─────┬─────┬─────┬────┬─────┐
│ Frame │ Duration/ID│ Address 1│ Address 2│ Address 3│Sequence│ Address 4│
│ control │ │ │ │ │ Control│ │
└──────┴──────┴─────┴─────┴─────┴────┴─────┘
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃802.11 ┃
┃Sequence Control (16bit) ┃
┃ 这个字段包含两个子字段: Sequence Number和Fragment Number； ┃
┃ Sequence Number是每个帧的编号，数值范围是0-4095，以1为步长递增。当帧被分段 ┃
┃ 时，同一帧中不同分段的Sequence Number相同； ┃
┃ Fragment Number是被分段的帧用于标识分段位置顺序的编号，数值范围是0---15，以 ┃
┃ 1为步长递增 ┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
B0 B3 B4 B15
┌─────────┬─────────┐
│ Fragment Number │ Sequence Number │
└─────────┴─────────┘
Bits: 4 12
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃802.11 ┃
┃FCS (32bit) ┃
┃ 发送端对全部MAC包头和Frame Body内容进行CRC计算，计算结果即为FCS (Frame Check┃
┃ Sequence)值，接收端进行同样的计算，结果一致时，则接收端向发送端返回ACK，否则┃
┃ 丢弃帧 (只对单播帧有效，FCS错误的广播/多播帧可能被接收) ┃
┃ 注: wireshark抓包时以及删除了FCS值 ┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
btyes 30 0-2324 4
┌─────────┬─────────┬─────┐
│ Header │ Data │ FCS │
└─────────┴─────────┴─────┘
│
│
│
│
bytes │ 2 2 6 6 6 2 6
┌──────┬──────┬─────┬─────┬─────┬────┬─────┐
│ Frame │ Duration/ID│ Address 1│ Address 2│ Address 3│Sequence│ Address 4│
│ control │ │ │ │ │ Control│ │
└──────┴──────┴─────┴─────┴─────┴────┴─────┘
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃802.11 ┃
┃Frame Body（变长） ┃
┃ 数据字段，未加密的最大MSDU长度为2304字节 (其中包含最大256字节的上层头信息， ┃
┃ 和可被传递的数据2048字节)。不同的加密方法会增加一定的内容长度； ┃
┃ WEP: 8 bytes → 2312 bytes ┃
┃ TKIP (WPA1):20 bytes → 2324 bytes ┃
┃ CCMP (WPA2): 16 bytes → 2320 bytes ┃
┃ ┃
┃注: Control类型的帧没有Frame Body内容 ┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
╋━━━━━━━━━━━━━━╋
┃ CONTROL FRAME ┃
┃ 控制帧 ┃
╋━━━━━━━━━━━━━━╋
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃CONTROL FRAME ┃
┃控制帧时一些通知设备开始、停止传输或连接失败等情况的短消息；┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┌───────┬───────┬────────┬─────────────────┐
│ 01 │Control │ 000-0110 │ Reserved │
├───────┼───────┼────────┼─────────────────┤
│ 01 │Control │ 0111 │ Control Wrapper │
├───────┼───────┼────────┼─────────────────┤
│ 01 │Control │ 1000 │ Block Ack Request (BlockAckReq) │
├───────┼───────┼────────┼─────────────────┤
│ 01 │Control │ 1001 │ Block Ack (BlockAck) │
├───────┼───────┼────────┼─────────────────┤
│ 01 │Control │ 1010 │ PS-Pll │
├───────┼───────┼────────┼─────────────────┤
│ 01 │Control │ 1011 │ RTS │
├───────┼───────┼────────┼─────────────────┤
│ 01 │Control │ 1100 │ CTS │
├───────┼───────┼────────┼─────────────────┤
│ 01 │Control │ 1101 │ ACK │
├───────┼───────┼────────┼─────────────────┤
│ 01 │Control │ 1110 │ CF-End │
├───────┼───────┼────────┼─────────────────┤
│ 01 │Control │ 1111 │ CF-End + CF-Ack │
└───────┴───────┴────────┴─────────────────┘
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃ACK ┃
┃接收端正确接收数据之后向发送端返回ACK确认 ┃
┃每个单播帧需要ACK立刻确认 ┃
┃ 组播和广播帧不需要ACK确认 ┃
┃尽快响应 ┃
┃ 由硬件完成，而非驱动层 ┃
┃T/S: 1/13 ┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
bytes 2 2 6 4
┌──────┬──────┬─────┬─────┐
│ Frame │ Duration │ Receiver │ FCS │
│ control │ │ Address │ │
└──────┴──────┴─────┴─────┘
root@kali:~# cp /media/sf_D_DRIVE/802.11/control
ack.pcap rts-cts.pcap
root@kali:~# cp /media/sf_D_DRIVE/802.11/control/* .
root@kali:~# ls
ack.pcap rts-cts.pcap 下载 公共 图片 文档 桌面 模板 视频 音乐
root@kali:~# wrieshark ack.pcap
root@kali:~# service network-mamager stop
root@kali:~# ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 08:00:27:fd:1c:9d
inet addr:192.168.20.8 Bcast:192.168.20.255 Mask:255.255.255.0
inet6 addr: fe80::a00:27ff:fefd:1c9d/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 MetricL:1
Rx packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
Tx packets:50 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
Rx bytes:1200 (0.0 KiB) TX bytes:1200 (0.0 KiB)
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet addr. ::1/128 Scope:Host
UP LOOKBACK RUNNING MTU:65536 MetricL:1
Rx packets:20 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
Tx packets:20 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
Rx bytes:1200 (1.1 KiB) TX bytes:1200 (1.1 KiB)]
root@kali:~# ifconfig -a
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 08:00:27:fd:1c:9d
inet addr:192.168.20.8 Bcast:192.168.20.255 Mask:255.255.255.0
inet6 addr: fe80::a00:27ff:fefd:1c9d/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 MetricL:1
Rx packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
Tx packets:50 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
Rx bytes:1200 (0.0 KiB) TX bytes:1200 (0.0 KiB)
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet addr. ::1/128 Scope:Host
UP LOOKBACK RUNNING MTU:65536 MetricL:1
Rx packets:20 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
Tx packets:20 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
Rx bytes:1200 (1.1 KiB) TX bytes:1200 (1.1 KiB)
wlan2 Link encap:Ethernet HWaddr 08:57:00:0c:96:68
UP BROADCAST MULTICAST MTU:1500 Metric:1
Rx packets:20 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
Tx packets:20 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
Rx bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)
root@kali:~# iw dev wlan2 interface add wlan2mon type monitor
root@kali:~# ifconfig wlan2mon up
eth0 no wireless extensions
wlan2 IEEE 802.11nbgn ESSID:off/any
Mode:Managed Access Point: No-Associated Tx-Power=20 dBm
Retry short limit:7 RTS thr:off Fragment thr:off
Encryption key:off
Power Management:off
wlan2mon IEEE 802.11bgn ESSID:off/any
Mode:Managed Access Ponit: Not-Associated Tx-Power=20 dBm
Retry short limit:7 RTS thr:off Fragment thr:off
Encryption key:off
Power Management:off
lo no wireless extensions
root@kali:~# wireshark
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃PS-POLL ┃
┃RF系统的放大器 ┃
┃ 主要耗电的组件 ┃
┃ 发射前放大信号，接收并放大还原信号 ┃
┃省电模式 ┃
┃ 关闭信号发射器节省电源耗电(几乎完全关闭)┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃PS-POLL ┃
┃AID------Association ID ┃
┃STA省电模式唤醒 ┃
┃ 数据发送至AP（AP缓存数据包） ┃
┃ 通过Beacon发送TIM (traffic indication map)┃
┃ 其中包含AID ┃
┃ STA对比AID后唤醒网卡 ┃
┃ STA发送PS-Poll帧，请求从AP缓存中取回数据 ┃
┃ 每个镇都需要ACK确认 ┃
┃ ACK去人后AP从缓存中删除数据帧 ┃
┃ 传输过程中STA保持唤醒状态 ┃
┃ 传输结束后STA恢复省电状态 ┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
STA │ PS-Poll │ AP
│──────────────→│
│ │
│ │
│ Frame 1 │
│←──────────────│
│ More data bit set │
│ │
│ │
│ ACK │
│──────────────→│
│ │
│ │
│ PS-Poll │
│──────────────→│
│ │
│ │
│ Frame 2 │
│←──────────────│
│ │
│ │
│ ACK │
│──────────────→│
│ │
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃PS-POLL ┃
┃AP接收PS-Poll帧 ┃
┃ 立刻响应 ┃
┃ 延迟响应 ┃
┃ 简单响应帧 ┃
┃ ┃
┃ ┃
┃AID: 关联ID ┃
┃BSSID: STA正关联的AP地址 ┃
┃TA: 发送此帧的STA地址 ┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
Octets: 2 2 6 6 4
┌──────┬────┬────┬────┬────┐
│ Frame │ AID │ BSSID │ TA │ FCS │
│ control │ │ (RA) │ │ │
└──────┴────┴────┴────┴────┘
←───────────────────→
MAC Header
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃RTS/CTS ┃
┃RTS/CTS是CSMA/CA方法的一种补充手段 ┃
┃ 降低冲突产生的可能性 ┃
┃ 正式通信之前通过请求应答机制，确信通信介质的可用性┃
┃ 并锁定传输介质和预约通信时间 ┃
┃ 只有在传输长帧时使用，传输短帧时不会使用 ┃
┃ 驱动接口提供阀值的自定义 ┃
┃ 大于阀值的帧被视为长帧，反之则视为短帧 ┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃RTS/CTS ┃
┃Node1发送Request to Send包给Node2 ┃
┃如果未发生冲突，Node2返回Clear to Send给Node ┃
┃Node1传输数据 ┃
┃数据正常接收，Node2返回ACK，否则Node1什么也不会收到 ┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
Node 1 │ RTS │ Node 2
│──────────────→│
│ │
│ │
│ CTS │
│←──────────────│
│ │
│ │
│ Data │
│──────────────→│
│ │
│ │
│ ACK │
│←──────────────│
│ │
╋━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃RTS/CTS ┃
┃有限网络介质访问方式: CSMA/CD ┃
┃无线网络介质访问方法: CSMA/CA ┃
┃隐藏节点 ┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━╋
Node 1 │ RTS │ Node 2
│──────────────→│
│ │
│ │
│ CTS │
│←──────────────│
│ │
│ │
│ Data │
│──────────────→│
│ │
│ │
│ ACK │
│←──────────────│
│ │
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋
┃RTS/CTS ┃
┃RTS帧长度20字节 ┃
┃bytes 2 2 6 6 4 ┃
┃ ┌──────┬──────┬─────┬──────┬─────┐┃
┃ │ Frame │ Duration │ Receiver │Transmitter │ FCS │┃
┃ │ control │ │ Address │ Address │ │┃
┃ └──────┴──────┴─────┴──────┴─────┘┃
┃CTS帧长度14字节 ┃
┃bytes 2 2 6 4 ┃
┃ ┌──────┬──────┬─────┬─────┐ ┃
┃ │ Frame │ Duration │ Receiver │ FCS │ ┃
┃ │ control │ │ Address │ │ ┃
┃ └──────┴──────┴─────┴─────┘ ┃
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋