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數(shù)據(jù)是如何從無線網(wǎng)卡發(fā)送出去的？

2021.07.06

最近在看計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)如何從電腦出去？

都說數(shù)據(jù)的傳輸是層層往下封裝，最后變?yōu)殡娦盘栐谖锢斫橘|(zhì)中傳輸，但有個疑問，封裝到最后，數(shù)據(jù)是通過什么方式從我們電腦出去的，是通過網(wǎng)線嘛，如果沒有網(wǎng)線連的WiFi呢，這一塊一直沒有想明白。

這個圖就是從無線的物理層角度看出去的樣子。

IP報(bào)文位于什么地方呢？

圖中“Network Data”部分即是IP報(bào)文所在的位置。

有同學(xué)會問，為何這個IP報(bào)文需要使用無線接口傳輸？而不是有線的以太網(wǎng)傳輸。關(guān)于這塊內(nèi)容可以參考這篇文章。

“Network Data”的外層封裝是LLC，它是干什么的，為什么要有它？

因?yàn)镹etworkData不一定就是IP報(bào)文，還有可能是其它協(xié)議報(bào)文，比如IPv6。而有了LLC，可以提示接收方，里面封裝到底是啥東東。這個LLC通常為802.2。但是，如果MAC封裝是EthernetII，接收方可以根據(jù)ether type來知道里面封裝到底是啥協(xié)議。那么就不需要802.2了。

MAC，雖然有線與無線都叫MAC，但是它們之間的格式已經(jīng)大相徑庭了。這個就是無線802.11 的MAC，從報(bào)文格式可以看出，802.11支持MAC層的fragment、以及數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)的重傳。

MAC處理完了，就需要將封裝好的幀提交給物理層繼續(xù)封裝。如下圖所示，MAC層提交的報(bào)文，在下圖中就是那個“MAC Frame”部分，一下子變得很渺小。

物理層大體分為兩層：PLCP 層、PMD層。這兩層分別干點(diǎn)啥呢？

PLCP 層（PhysicalLayer Convergence Procedure）

在MACFrame的外層添加 Preamble PLCP Header，其中Preamble主要用于時鐘同步，采用最基礎(chǔ)的data rate發(fā)送，即上圖中的BPSK的調(diào)制方式。這個data rate接收方都默認(rèn)支持。

PLCP Header主要用于告知接收方，MAC Frame是采用什么data rate來發(fā)送/接收。通常這個發(fā)送速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于前者。

當(dāng)物理層所有的封裝都完成了，就需要通過PMD來完成最后的調(diào)制工作，即將信號發(fā)送出去。

PMD層（PhysicalModulation Dependent）

從名字就可以看出，這層依賴于硬件芯片。硬件芯片如何將01字節(jié)調(diào)制成無線信號細(xì)節(jié)，局外人是無從知道的。但是PMD需要保證，按照PLCP指示的調(diào)制方式、以及調(diào)制速率將信號發(fā)送出去，只要滿足這一點(diǎn)就Ok了。

接收方通過Preamble的學(xué)習(xí)，可以獲取MAC Frame的Data Rate，接收方PMD只要按照獲取的Data Rate就可以將MAC Frame給解碼出來。如果CRC沒有出錯，將其提交給MAC層。

MAC層先校驗(yàn)FCS，如果也沒有問題，且從LLC的提示，獲悉被封裝的貨物是IP報(bào)文，那么就可以與IP層互動，完成IP報(bào)文的下一步處理。

無線通信，發(fā)送速率可變，需要在物理層封裝給點(diǎn)提示，讓接收方用提示的速率解調(diào)制。
有線通信，發(fā)送速率固定，但在傳輸數(shù)據(jù)之前，需要自動協(xié)商雙方都認(rèn)可的速率。

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