无线网络（进阶）
复习
- 共享信道与冲突：共享介质会带来冲突，需要接入规则
- 以太网：规定了有线局域网的帧格式与接入方式
- 交换机：通过转发表把帧定向送到目的端口
本章为进阶内容，零基础读者可以跳过，不影响后续阅读。
TL;DR
- 无线网络共享空气，接入点协调设备接入和发送机会
- 隐藏节点让“先听再说”在无线中不再够用
- 确认、退避与预约机制一起降低碰撞带来的损失
正文
有线网络里，我们靠“大家都接在线上”来协调。可无线网络没有线——设备共享的是空气，看不见、摸不着，规矩也得换一套。
共享空气的麻烦
首先，无线信号会衰减、会被墙和家具反射，还会受到其他电器的干扰。更麻烦的是隐藏节点：两台设备可能相隔较远，彼此听不见，却都能被同一个接入点“听到”。它们各自都以为信道空闲，同时发送，结果在接入点那里撞成一团。
前面“先听再说”的策略，前提是“你能听见别人”。而隐藏节点恰恰破坏了这个前提。
引入一个协调者
所以无线网络通常依赖一个接入点（AP）来居中协调。设备不再完全自行其是，而是通过一套规则来争取发送机会：
- 先侦听，判断信道是否忙碌
- 如果忙碌，就随机退避一段时间再试
- 发送后等待确认，没收到确认就认为可能碰撞，重发
- 必要时用预约机制，先“打招呼”再发数据，减少长数据被撞的概率
这些手段的目的都一样：在共享的环境里，尽量把碰撞的概率和代价降下来。 无线做不到永不碰撞，但可以做到“撞了也能及时发现、及时补救”。
再回到有线
接入点收到无线帧后，还会把它转接到有线局域网，让无线设备也能访问更大的网络。于是，无论介质是铜线、光纤还是空气，数据最终都要走出本地，交给更大的网络层去寻路。
从这里开始，我们的视角要从“一个局域网”抬升到“许多网络互连”。下一章，先看看这层层协作是怎么组织的。
思考题 1
两台无线设备彼此听不见，为什么仍会冲突？
思考题 2
无线网络为什么格外强调“发送后要等待确认”？
小结
知识点
- 无线接入要面对共享空气与隐藏节点
- 接入点协调发送机会，配合退避与确认
- 无线帧最终会被接入有线网络，交给网络层
参考资料
- Wikipedia(zh)：无线局域网：以无线电波连接的局域网
- Wikipedia(zh)：隐藏节点问题：无线网络中彼此侦听不到的发送者
思考题答案（仅供参考）
思考题 1
它们的信号可能同时到达同一个接入点并相互干扰。虽然彼此听不见，但对于接入点来说，两股信号是叠在一起的，接收便会出错。
思考题 2
因为无线信道的干扰和碰撞更频繁、更隐蔽，发送方无法像有线那样可靠地“边发边听”。通过等待确认，发送方能判断这一帧是否真的被收到；收不到确认就重发。确认机制相当于给不可靠的介质补上了一层可靠性的保障。
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设计师 | 南国微雪