無線與行動網路

Wi-Fi

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Wi-Fi 是一組無線區域網路標準的日常稱呼,其正式名稱是 IEEE 802.11。它讓你的手機、筆電、電視、智慧音箱在家裡、咖啡店或辦公室裡,不靠纜線就能連上網際網路——它們透過無線電跟附近的存取點對話,而存取點接在有線網路上、替它們轉送流量。Wi-Fi 這個名字是一個產業聯盟(Wi-Fi Alliance)的商標,雖然唸起來很順口,但它並不是什麼有意義的縮寫。

在底層,Wi-Fi 是一種連結層技術:它規定裝置如何共用空氣、如何把位元封裝成訊框,所處的層級和乙太網路一樣,只是走無線電而非電線。裝置會圍繞一個存取點組成基本服務集(basic service set),靠它廣播的網路名稱(SSID)找到它,再經由關聯(association)程序加入。因為兩台無線電在傳送時無法可靠地偵測碰撞,Wi-Fi 不能用乙太網路的碰撞偵測;它改用 CSMA/CA——先聽、隨機退避等待、再送,並且期待一個確認,若確認沒來就重送。這套標準歷經多個世代演進(802.11b、g、n、ac、ax/Wi-Fi 6、be/Wi-Fi 7),每一代靠更寬的通道、更聰明的調變、以及多支天線(MIMO)來加速,主要使用 2.4、5、6 GHz 頻段。

為什麼重要:Wi-Fi 承載了全世界大部分的無線資料,而在家裡感覺像是「網際網路」的東西,其實大多是先一段 Wi-Fi 連結、再接一段有線連結。兩個誠實的提醒。第一,Wi-Fi 給你的是連到一個區域網路的連結,本身並不等於網際網路——你還需要存取點的上游連線、透過 DHCP 取得位址、以及上面那些層。第二,開放的空氣是共用且可被偷窺的;Wi-Fi 的安全機制(WPA2、WPA3)會加密無線電鏈路,讓鄰居讀不到,但那只保護到存取點的那一跳——端對端的保密仍要靠上面的 TLS/HTTPS。

你的手機顯示已連上 Wi-Fi 網路 HomeNet,三格訊號。在那一個小圖示背後:它已和一台廣播 SSID 為 HomeNet 的存取點關聯,透過 DHCP 取得了一個 IP 位址,現在正以 CSMA/CA 送出訊框,每一個都由 AP 回以確認。

一個 Wi-Fi 圖示,藏著關聯、定址,和一套有禮貌的 MAC。

Wi-Fi 跟網際網路不是同一回事。你可以滿格連著 Wi-Fi,卻仍然沒有網路——只要存取點的上游連線斷了:無線電那一跳成功了,但它之後的路徑沒有。

又称
WiFiwireless LANWLANIEEE 802.11無線區域網路