WiFi功能

认证与加密

安全协议

• WEP：Wired Equivalent Privacy（有线等效加密），不安全，不建议使用。

• WPA：Wi-Fi Protected Access（WiFi 保护访问）第一版，有漏洞，不是很建议。

• WPA2：Wi-Fi Protected Access（WiFi 保护访问）第二版，目前来说，建议使用。

WPA/WPA2 分为个人版、企业版：

• WPA/WPA2 个人版：使用 pre-shared key（PSK，预共享密钥），较简单

• WPA/WPA2 企业版：需要一台额外的认证服务器，大型企业使用，比较复杂

加密方式

• TKIP：WPA 中的加密方式，使用 RC4 加密算法，不安全。

• CCMP：WPA2 中的加密方式，使用 AES 加密算法，更安全。

• 在 WPA 中，TKIP 为默认方式，CCMP 为可选方式；

• 在 WPA2 中，CCMP 为默认方式，TKIP 为可选方式。

WiFi 联盟要求 IEEE 802.11n 使用 WPA2 和 CCMP，TKIP 不可用于 802.11n 的传输，它仅支持传统的 802.11a、802.11b、802.11g 传输，最高速率为 54Mbps。

无线网络标准

主要有三个：802.11a、802.11b/g/n、802.11ac

• 802.11a：标准吞吐量为 54Mbps，工作在 5GHz 频段。

• 802.11b：标准吞吐量为 11Mbps，工作在 2.4GHz 频段。

• 802.11g：标准吞吐量为 54Mbps，工作在 2.4GHz 频段，兼容 802.11b。

• 802.11n：标准吞吐量为 300Mbps，工作在 2.4GHz/5GHz 频段，兼容 802.11a/b/g。

• 802.11ac：标准吞吐量为 1Gbps，工作在 5GHz，兼容 802.11a/b/g/n（需降为 2.4GHz）。

主要讨论 802.11n、802.11ac，一般来说，802.11n 工作在 2.4GHz 频段，802.11ac 工作在 5GHz 频段。
802.11n 是在 802.11g 的基础上改良的，802.11ac 则是在 802.11a 的基础上改良的。因此，在 hostapd.conf 中，802.11n 的配置是 hw_mode=g 和 ieee80211n=1、802.11ac 的配置是 hw_mode=a 和 ieee80211ac=1。
部分 802.11ac 无线网卡支持“双频”工作模式，所谓双频是指同时支持 802.11n、802.11ac 两种标准，即这种网卡可以发射/接收 2.4G 的 WiFi，也可以发射/接收 5.8G 的 WiFi，但是同时只能工作在一种模式下，不可同时开启。因此所谓的 dual-band 双频 AP，只是有两张物理网卡而已，一个处理 2.4G、一个处理 5.8G。

802.11n：信道选择
2.4G 频段有 13 个左右交叠的信道（中国），其中只能找出 3 个相互不重合的信道（具体请参考最后一节），最常用的就是 1、6、11 这三个，当然也可以使用其他没有重叠的组合，但是由于一些国家法律不允许使用 12 或 13 信道，所以这个组合是兼容性最好的。

802.11n：频宽选择
在路由器设置页面，我们可以选择 20MHz 和 40MHz 两种频宽（有些还支持 20/40MHz 自动模式）。可以将频宽理解为传输数据的道路宽度，因此理论上，40MHz 的传输速度会比 20MHz 快很多。但由于 2.4GHz 下有很多干扰源（很多设备都工作在此频段，比如无线蓝牙，无线键鼠，微波炉等），因此不可避免的存在大量干扰，所以实际体验中，40MHz 可能还不如 20MHz 稳定&快速。
简单来说，如果你周围的 WiFi 很多，请使用 20MHz 频宽；如果周围没有什么 WiFi，则可以选择 40MHz 频宽，速度快一些。如果路由器支持自动频宽选择，也可以试试选择自动模式。
注意，40MHz 频宽不是所有设备都支持的，如果路由器支持，但客户端不支持，则会自动回退到 20MHz，只有两者都支持 40MHz 才会正常工作。
hostapd 在开启 40MHz 支持时，会在启动时扫描附近是否已经有使用 40MHz 的 WiFi，如果有则会自动降为 20MHz。

hostapd配置

802.11b/g/n with WPA2-PSK and CCMP

interface=wlan0       # the interface used by the AP
driver=nl80211        # use nl80211 driver (default: hostap)
hw_mode=g             # g simply means 2.4GHz band
channel=10            # the channel to use
country_code=FR       # the country code
ieee80211d=1          # limit the frequencies used to those allowed in the country
ieee80211h=1          # same to "ieee80211d=1"
ieee80211n=1          # 802.11n support
wmm_enabled=1         # QoS support

ssid=somename         # the name of the AP
auth_algs=1           # 1=wpa, 2=wep, 3=both
wpa=2                 # WPA2 only
wpa_key_mgmt=WPA-PSK  
rsn_pairwise=CCMP
wpa_passphrase=somepassword

802.11a/n/ac with WPA2-PSK and CCMP

interface=wlan0       # the interface used by the AP
driver=nl80211        # use nl80211 driver (default: hostap)
hw_mode=a             # a simply means 5GHz
channel=0             # the channel to use, 0 means the AP will search for the channel with the least interferences 
country_code=FR       # the country code
ieee80211d=1          # limit the frequencies used to those allowed in the country
ieee80211h=1          # same to "ieee80211d=1"
ieee80211n=1          # 802.11n support
ieee80211ac=1         # 802.11ac support
wmm_enabled=1         # QoS support

ssid=somename         # the name of the AP
auth_algs=1           # 1=wpa, 2=wep, 3=both
wpa=2                 # WPA2 only
wpa_key_mgmt=WPA-PSK 
rsn_pairwise=CCMP
wpa_passphrase=somepassword

STA 配置

安装 wpa_supplicant 软件包就可以了，hostapd 用于创建 AP，wpa_supplicant 用于连接 AP。它们都需要运行一个守护进程，守护进程的名字同软件包的名字。
wpa_supplicant 软件包的 3 个主要命令：

• wpa_cli：wpa_supplicant 的命令行接口，交互配置工具，调试时常用。

• wpa_passphrase：生成 network 配置段的工具，默认使用密文保存密码。

• wpa_supplicant：核心守护进程，配置文件目录 /etc/wpa_supplicant/。

802.11n 时代的 MIMO 属于 SU-MIMO（Single User MIMO，单用户 MIMO），所谓单用户是指即使你有多个天线，一个 AP 同时也只能与一个 Sta 进行通信。这和开头说的一条网线同时只能与两个设备连接是一样的，本质没有改变，只不过“这根网线”的传输速率增加了。
既然有 SU-MIMO，就有 MU-MIMO（多用户 MIMO），这是 802.11ac wave2 中提出的，意思是：同一个 AP 同一时间内可以与多个支持 MU-MIMO 的 Sta 进行通信（目前仅支持下行链路，即 AP -> Sta 方向）。多用户 MIMO 听起来是很美好的，但因为不支持上行链路，且多条天线之间可能会造成干扰，可能会导致速率比单用户 MIMO 低。

802.11n 支持的频宽（band-width）有 20MHz、40MHz，而 802.11ac 支持的频宽有 20MHz、40MHz、80MHz、160MHz。频宽越大，传输速率就越大，但因为“传输的道路”变大了，所以可能被邻边的信道干扰，在 WiFi 多的环境中，一味的提高频宽可能没有效果，甚至还会降低原本的速率。
802.11n 最多可以有 4 条天线

• 单天线时，20MHz 频宽的速率为：72.2Mbps

• 单天线时，40MHz 频宽的速率为：150Mbps

802.11ac 最多可以有 8 条天线

• 单天线时，20MHz 频宽的速率为：87.6Mbps

• 单天线时，40MHz 频宽的速率为：200Mbps

• 单天线时，80MHz 频宽的速率为：433.3Mbps

• 单天线时，160MHz 频宽的速率为：866.7Mbps（wave2）

对于 802.11n，中国允许使用的信道为：1-13。但 12、13 可能兼容性不好，部分无线网卡不支持 12、13 信道，搜不到信号。因此实际上常用的为 1-11。在 20MHz 频宽下，建议使用 1、6、11 信道。在 40MHz 频宽下，建议使用 1、11 信道。
对于 802.11ac，建议使用 80MHz 频宽的信道，充分发挥速度优势。下表是每个频宽对应的信道列表。PS：中国允许使用的信道都是只支持 20MHz 频宽的，建议 802.11ac 网络不要选择 CN，用 US 比较好。