一、WiFi 工作原理
WiFi（Wireless Fidelity）即无线保真，是一种基于 IEEE 802.11 标准的无线局域网技术。其工作原理主要包括以下几个方面：
- 频率范围
- WiFi 使用的是 2.4GHz 和 5GHz 两个频段的无线电波进行数据传输。
- 这些频段被划分为多个信道，不同的信道可以同时传输数据，避免干扰。
- 数据传输方式
- WiFi 采用了正交频分复用（OFDM）技术，将高速数据流分成多个低速子数据流，分别在不同的子载波上进行传输。
- 这种方式可以提高数据传输的效率和可靠性，减少多径衰落和干扰的影响。
- 网络拓扑结构
- WiFi 网络通常采用基础设施模式，由一个或多个接入点（Access Point，AP）和多个无线客户端组成。
- 接入点负责将有线网络连接转换为无线信号，供无线客户端连接和访问网络资源。
- 通信协议
- WiFi 网络使用的通信协议主要包括 IEEE 802.11 系列协议，如 802.11a/b/g/n/ac/ax 等。
- 这些协议规定了无线信号的调制方式、数据传输速率、安全机制等方面的内容。
二、WiFi 接入过程
当你要接入一个 WiFi 网络时，通常会经历以下步骤：
- 扫描阶段
- 无线设备（如手机、笔记本电脑等）开启 WiFi 功能后，会自动扫描周围的无线信号。
- 设备会检测到附近的接入点发送的信标帧（Beacon Frame），信标帧中包含了接入点的 SSID（Service Set Identifier，服务集标识符）、信号强度、加密方式等信息。
- 选择网络
- 设备根据扫描到的接入点信息，显示出可用的 WiFi 网络列表。
- 你可以从列表中选择要连接的网络，通常会根据 SSID、信号强度、安全性等因素进行选择。
- 身份验证
- 选择网络后，设备会向接入点发送连接请求。
- 接入点会根据设置的安全机制对设备进行身份验证，常见的身份验证方式有开放系统身份验证（Open System Authentication）和共享密钥身份验证（Shared Key Authentication）。
- 如果是开放系统身份验证，设备只需向接入点发送连接请求即可；如果是共享密钥身份验证，设备需要与接入点进行密钥交换，以验证身份的合法性。
- 关联阶段
- 身份验证通过后，设备与接入点进行关联。
- 关联过程中，设备会向接入点发送关联请求帧，接入点会回复关联响应帧，确认设备的连接。
- 关联成功后，设备就可以通过接入点访问网络资源了。
- 数据传输
- 设备与接入点建立连接后，就可以进行数据传输了。
- 数据传输过程中，设备和接入点会根据通信协议进行数据的封装、传输和接收，确保数据的准确性和可靠性。
总之，WiFi 通过无线电波在设备和接入点之间传输数据，实现了无线局域网的连接和通信。在接入 WiFi 网络时，需要经过扫描、选择网络、身份验证、关联等步骤，才能成功连接并访问网络资源。
