802.11r快速漫游协议解析与实现差异

"802.11R 漫游详解" 本文主要探讨了IEEE 802.11r标准，它旨在提高无线局域网（WLAN）中的快速漫游性能，特别是对于需要低延迟和高稳定性的应用，如VoIP电话和实时视频流。802.11r标准主要适用于支持Robust Security Network (RSN)的环境，即802.11i标准的实现。 802.11r的核心是Fast Basic Service Set Transition (Fast BSS Transition)协议，它允许客户端设备（STA）在同一个移动域（MD）内的不同接入点（AP）之间快速切换，而无需进行完整的802.1x认证过程。这个过程依赖于预先交换的密钥材料，以减少切换时的延迟。 首次关联时，STA通过802.1x认证获得主会话密钥（MSK），也称为成对主密钥（PMK）。然后，根据每个AP的R1KH_ID，STA计算出不同的PMK R1，并将其分发给MD内的其他AP。当需要切换时，STA可以直接使用已有的PMK R1与目标AP协商生成成对临时密钥（PTK）和组临时密钥（GTK），这大大加快了切换速度。 协议主要包括四个关键部分： 1. 密钥管理：定义了三层密钥结构，包括MSK、PMK R1和PTK/GTK的计算方法。 2. 新增信息元素：如MDIE（MD标识元素）、FTIE（快速过渡元素）和TIE（传输信息元素）的定义，这些元素用于漫游过程中的信息交换。 3. FT初始化关联：详细描述了首次关联时的密钥生成和分发流程。 4. 快速切换协议：包括FT协议和带资源请求的FT协议，以及Over-the-Air和Over-the-DS两种切换方式。 802.11r的实现需要注意，它适用于自治式WLAN而非集中式WLAN，这意味着实际应用中可能与标准有所不同。例如，开源软件HostAPD对802.11r的支持也可能有其特定的实现方式。 此外，802.11i定义了RSN，加强了WLAN的安全性，引入了TKIP和CCMP加密算法。RSN中的成对密钥（pairwise key）用于保护单个工作站与AP间的通信，而组密钥（group key）则用于保护AP与多个关联工作站之间的广播或组播帧。802.11i通过这样的机制确保了在漫游过程中的数据安全性和网络的稳定性。