Wi-Fi 如何通过空中传输数据

无线网络通过在空中发送无线电波，让设备无需线缆即可加入网络。无线设备不再通过铜缆传输电信号，而是向接入点发送和接收无线电信号。本课将讲解无线网络如何通过空中传输网络流量的基础知识，这是一切无线网络学习内容的基础。

无线网络的核心原理是使用称为调制的过程，将您的数据，也就是 1 和 0，编码到无线电波上。设备改变波的属性来表示比特，进行传输，接收端再将波解码还原为数据。这与广播电台和TV广播背后的基本原理相同，只是应用于设备与接入点之间的双向网络通信。

大多数无线网络的核心设备是接入点（AP）。AP 是无线客户端连接到的无线电中心，通常通过线缆连接到其后方的有线网络。您的手机通过空中链路与 AP 通信；AP 将这些流量转发到有线 LAN 和互联网。在家庭中，AP 通常内置于路由器中。

每个无线网络都会广播一个称为SSID（服务集标识符）的名称。这就是您在手机上选择无线网络时看到的网络名称，例如 HomeNet 或 CoffeeShop。AP 会广播 SSID，让设备能够发现并加入网络。多个 AP 可以共享同一个 SSID，以覆盖较大的区域，使设备能够在它们之间漫游，同时保持使用同一个网络名称。

要加入网络，客户端需要与接入点建立关联。设备会发现可用网络、选择 SSID，并完成身份验证和关联过程，使 AP 将其识别为网络成员。建立关联后（以及完成必要的安全握手后），设备就可以通过该 AP 发送和接收数据。这种关联相当于在无线网络中将线缆插入交换机端口。

与有线交换机端口不同，无线网络使用的是共享的半双工介质：由于所有设备共享同一片空中空间，在任意时刻，一个信道上只能有一台设备传输。设备必须轮流通信。同一个 AP 上的客户端越多，就越需要共享空中资源，这正是无线网络拥挤时会变慢的原因。良好的设计会将客户端分散到不同 AP 和信道上。

由于设备共享空中资源，无线网络使用CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突避免）。设备在传输前会监听并检查信道是否空闲，还会使用信令避免与其他设备同时发送。与能够检测冲突的有线以太网不同，无线设备通常无法检测冲突，因此会重点在冲突发生前设法避免它们。

无线电信号会随着距离增加而减弱，并会被墙壁、地板、金属甚至人体阻挡或削弱。这种现象称为衰减。您离 AP 越远，或路径上的障碍物越多，信号就越弱、连接速度就越慢，因为设备会切换到速度较慢但更可靠的传输方式，以保持连接。

无线网络是完全双向的：您的设备既可以通过空中链路发送（上传），也可以接收（下载）数据。AP 和客户端会持续交换数据以及用于确认接收成功的小型确认帧，因为空中传输并不可靠。如果帧因干扰而丢失，就会重新传输。这种来回通信使无线连接即使面对无线电环境混乱且共享的特性，也能保持可靠。

大多数无线网络运行在基础设施模式下，每台设备都通过中央接入点连接，而接入点再桥接到有线网络。更简单的替代方案是自组网模式，两台设备在没有 AP 的情况下直接通信，适合快速建立点对点连接，但无法扩展。Network+ 考试要求您了解，通常的企业和家庭无线网络都围绕接入点采用基础设施模式。

理解无线网络是在共享的半双工介质上传输无线电波，就能解释它的各种特性：为什么距离越远速度越慢，为什么网络拥挤时会变得迟缓，以及为什么干扰很重要。接入点将无线空中链路桥接到有线网络，设备通过SSID进行关联，而 CSMA/CA则帮助它们避免冲突。这些基础知识是后续所有无线网络主题的根基。

请测试您对无线网络基础知识的了解。

无线网络通过调制将数据作为无线电波在空中发送。接入点（AP）将无线客户端桥接到有线网络，并广播SSID（网络名称）。设备通过与 AP 建立关联来加入网络。无线网络是共享的半双工介质，因此设备必须轮流使用，并通过 CSMA/CA避免冲突。信号会因距离和障碍物而减弱（即衰减），丢失的帧则会重新传输。