802.11r standard pdf

### 802.11r标准：快速基本服务集（BSS）转换 #### 标准概述 IEEE 802.11r-2008标准是IEEE为无线局域网（WLAN）制定的一系列标准之一，它是对IEEE 802.11-2007标准及其后续修正案IEEE 802.11k-2008的补充。802.11r主要关注的是如何在不同无线接入点之间实现快速、安全且无缝的切换，即所谓的“快速基本服务集（Fast BSS Transition）”机制。 #### 快速基本服务集（Fast BSS Transition） ##### 定义与重要性 快速基本服务集（Fast BSS Transition）是一种用于无线局域网中的技术，它允许移动设备在不同的接入点（AP）间快速切换而不会中断正在进行的数据传输。在传统的802.11网络中，当客户端从一个AP移动到另一个AP时，通常需要重新进行身份验证和关联过程，这会导致数据传输的中断。802.11r通过引入一系列新的机制来减少这些中断时间，从而提高用户体验。 ##### 关键特性 - **快速漫游（Fast Roaming）**：允许客户端设备在不同AP之间进行几乎即时的漫游，而无需重新认证。 - **预认证（Pre-authentication）**：允许客户端设备预先与目标AP进行认证过程，从而在实际切换时减少延迟。 - **密钥缓存（Key Caching）**：允许在客户端设备和接入点之间缓存加密密钥，以便快速建立安全连接。 - **密钥管理（Key Management）**：提供了一种机制来确保即使在网络环境中存在多个AP时，也能有效地管理和分发密钥。 #### 技术细节 ##### 1. 预认证机制 预认证是802.11r的一个核心功能，它允许客户端设备提前与目标AP进行认证交换，这样当客户端设备移动到该AP的覆盖范围内时，就可以立即完成切换，无需再次执行完整的认证过程。这一过程通过以下步骤实现： - **认证请求**：客户端向当前AP发送认证请求。 - **认证转发**：当前AP将认证请求转发给目标AP。 - **认证响应**：目标AP进行认证并返回响应。 - **认证确认**：当前AP向客户端转发认证结果。 ##### 2. 密钥缓存 为了支持快速漫游，802.11r定义了密钥缓存机制，允许客户端设备和AP存储临时密钥信息（TKIP或AES密钥），这些密钥可以在客户端设备移动到另一个AP时立即使用。这一过程确保了即使在网络切换过程中，数据也可以保持加密状态。 ##### 3. 密钥管理 802.11r还定义了密钥管理协议，包括四路握手（4-way handshake）等，用于在客户端设备和AP之间建立和更新密钥信息。这种机制确保了即使在网络中存在多个AP时，也能够维护一致的安全策略，并保证数据的完整性和机密性。 #### 应用场景 802.11r标准特别适用于需要高移动性和低延迟的应用场景，例如： - **企业环境**：员工在办公区域内自由移动时，能够保持稳定、安全的网络连接。 - **公共设施**：机场、购物中心等公共场所内的用户可以享受到无缝的无线网络体验。 - **教育机构**：学生和教师在校园内移动时，能够不间断地访问教育资源。 #### 结论 IEEE 802.11r-2008标准通过引入快速基本服务集（Fast BSS Transition）技术，极大地提高了无线局域网的性能和用户体验。它不仅减少了切换时的延迟，还增强了网络安全性，使得无线网络更加适合于需要高度移动性和连续性的应用场景。随着技术的发展和应用范围的扩大，802.11r将继续发挥重要作用。