无线Mesh网络接入认证技术的分析与实现

摘要

随着无线网络技术的飞速发展，—种新型的无线网络技术——无线Mesh网，逐渐发展起来并走向成熟。无线Mesh网是一种多跳网络，具有自组织、自配置和自恢复的特点，是—种高容量，高效率的分布式网络。无线Mesh网是下一代无线通信网络的重要技术，它解决了传统无线网络(WLAN)覆盖范围小，带宽低等问题，具有十分广阔的研究空间和发展前景。 无线Mesh网络组网灵活，安全可靠，适应性强，具有成为骨干接入网络的特点和优势。因此本论文提出了“基于无线Mesh网络的多模接入系统”，目的在于建立—个高效可靠的骨干网络，为其他网络设备提供统一的接入认证，实现设备间的无缝连接。接入认证是无线Mesh网络提供的重要服务之一。对于Mesh中的认证技术，国内外学者进行了大量的研究，提出了一些认证方案。 本文对无线Mesh子系统中的接入认证技术进行了设计与实现。首先介绍了无线Mesh网络的背景知识，包括无线Mesh网络的特点，发展状况以及802．lls标准草案；随后详细介绍和分析了无线Mesh网络中的接入认证技术；接着提出了“基于无线Mesh网络的多模接入系统”的设计思想和体系结构，并对其中的接入认证模块进行了设计与实现。最后构建试验平台得到测试数据，对测试结果进行分析和总结，得出结论。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1无线Mesh网简介

1.1.1无线Mesh网络结构

1.1.2无线Mesh网络的特点

1.2无线Mesh网络的发展现状

1.3本论文内容及组织形式

第二章WLAN Mesh网络

2.1 WLAN Mesh标准

2.1.1 Snow-Mesh

2.1.2 SEE-Mesh

2.1.3 Wi-Mesh

2.1.4 802.11s标准草案

2.2 WLAN Mesh网络操作规程

2.2.1邻居发现

2.2.2建立Mesh连接

2.2.3 Mesh链路状态维护

2.2.4信道选择

2.2.5 Mesh节点启动序列

2.3小结

第三章WLAN Mesh网中的接入认证技术

3.1 WLAN Mesh安全框架

3.1.1集中式认证方式

3.1.2分布式认证方式

3.1.3预共享密钥方式

3.2四步Mesh握手

3.2.1四步Mesh握手阶段

3.2.2 PTK的生成

3.2.3四步Mesh握手消息的内容

3.3 EMSA认证

3.3.1初始EMSA认证过程

3.3.2密钥层次结构

3.4 小结

第四章基于WLAN的无线Mesh网络系统

4.1系统简介

4.2无线Mesh网络子系统

4.2.1网络协议栈结构

4.2.2系统框架

4.3小结

第五章接入认证的实现

5.1相关技术

5.1.1 Sk_buff

5.1.2HostAP

5.1.3 Linux内核链表

5.1.4.IOCTL

5.2设计与实现

5.2.1 Mesh帧的分流

5.2.2管理帧的解析

5.2.3邻居管理

5.2.4接入认证

5.2.5认证协议状态机

5.2.6事件处理

5.2.7密钥管理

5.3测试

5.3.1测试场景

5.3.2测试结果

5.4小结

第六章总结

6.1本文工作总结

6.2对未来工作的展望

附录A一个简单状态机的实现

致谢

参考文献

在读期间研究成果