有线、无线网卡工作模式详解

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一、有线网卡工作模式

以太网（Ethernet）是有线的一种网络技术。具有共享介质的特征，信息是以明文的形式在网络上传输，当网络适配器设置为监听模式（混杂模式，Promiscuous）时， 由于采用以太网广播信道争用的方式，使得监听系统与正常通信的网络能够并联连接，并可以捕获任何一个在同一冲突域上传输的数据包。

IEEE802.3 标准的以太网采用的是持续 CSMA 的方式，正是由于以太网采用这种广播信道争用的方式，使得各个站点可以获得其他站点发送的数据。运用这一原理使信息捕获系统能够拦截的我们所要的信息，这是捕获数据包的物理基础。

以太网是一种总线型的网络，从逻辑上来看是由一条总线和多个连接在总线上的站点所组成各个站点采用上面提到的 CSMA/CD 协议进行信道的争用和共享。每个站点（这里特指计算机通过的接口卡）网卡来实现这种功能。网卡主要的工作是完成对于总线当前状态的探测，确定是否进行数据的传送，判断每个物理数据帧目的地是否为本站地址，如果不匹配，则说明不是发送到本站的而将它丢弃。如果是的话，接收该数据帧，进行物理数据帧的 CRC 校验，然后将数据帧提交给LLC 子层。

网卡具有如下的几种工作模式：

1) 广播模式（Broad Cast Model）：物理地址（MAC）地址是 0Xffffff 的帧为广播帧，工作在广播模式的网卡接收广播帧。

2）多播传送（MultiCast Model）：多播传送地址作为目的物理地址的帧可以被组内的其它主机同时接收，而组外主机却接收不到。但是，如果将网卡设置为多播传送模式，它可以接收所有的多播传送帧，而不论它是不是组内成员。

3）直接模式（Direct Model）：工作在直接模式下的网卡只接收目地址是自己 Mac地址的帧。

4）混杂模式（Promiscuous Model）：工作在混杂模式下的网卡接收所有的流过网卡的帧，信包捕获程序就是在这种模式下运行的。

网卡的缺省工作模式包含广播模式和直接模式，即它只接收广播帧和发给自己的帧。如果采用混杂模式，一个站点的网卡将接受同一网络内所有站点所发送的数据包这样就可以到达对于网络信息监视捕获的目的。

改变模式需用程序实现如Sniffer类的软件一般都采用将网卡设置成混杂模式来获取数据包。设为混杂模式之后，因为网卡会接收所有能够接收到的数据，所以这个时候的数据量非常大，所以在设置为混杂模式同时，一般要设置过滤条件。sniffer之类的软件将网卡设置为混杂模式，只是供自己监听数据（根据用户的要求自动设置过滤条件），在这类软件退出之后会自动将网卡还原为正常工作模式。

二、无线网卡模式

无线网卡一般有四种工作模式，即 Managed，Master，Ad-hoc，Monitor。

Managed 模式：该模式用于你的无线客户端直接与无线接入点（Access Point，即AP）进行接入连接。在这个模式中，我们可以进行无线接入internet上网，无线网卡的驱动程序依赖无线AP管理整个通信过程。

Master 模式：一些无线网卡支持Master模式。这个模式允许无线网卡使用特制的驱动程序和软件工作，作为其他设备的无线AP。它主要使用于无线接入点AP提供无线接入服务以及路由功能。比如无线路由器就是工作在Master模式下了，对于普通的pc机来说，如果有合适的硬件它也可以变成一台无线AP。

Ad hoc模式：当你的网络由互相直连的设备组成时，就使用这个模式。在这个模式中，各设备之间采用对等网络的方式进行连接，无线通信双方共同承担无线AP的职责。

Monitor 模式：Monitor模式主要用于监控无线网络内部的流量，用于检查网络和排错。要使Wireshark捕获无线数据包，你的无线网卡和配套驱动程序必须支持监听模式（也叫RFMON模式）。

三、Linux系统下无线网卡工作模式

Linux系统下关于WIFI的配置，其具体的模式主要有以下这几种：STA模式、AccessPoint模式、Monitor模式、Ad-hoc（IBSS）模式、WDS模式、Mesh模式。

第一种：STA模式

任何一种无线网卡都可以运行在此模式下，这种模式也可以称为默认模式。在此模式下，无线网卡发送连接与认证消息给热点，热点接收到后完成认证后，发回成功认证消息，此网卡接入无线网络。这种模式下，wifi工作于从模式。

第二种：AccessPoint模式

在一个无线网络环境中，无线热点是作为一个主设备，工作于主模式（Master mode）。通过管理控制可控制的STA，从而组成无线网络，也有相应的安全控制策略。由AP形成的网络，由AP的MAC地址唯一识别。热点完成创建后，会由热点创建一个被别的设备可识别的名称，称为SSID。在Linux下，要使用AP模式，必须使系统支持hostapd。

第三种：Monitor模式

这种模式下，所有的数据包无过滤地传输到主机，此模式下主要查看网络中出了那些故障。在支持MAC80211的一般设备中，工作于Monitor模式下，可以有效地对整个网络进行监控，在此模式下，可以实现数据包的注入，在用户模式下，想要在应用程序中部署MLME（Media Access Control (MAC) Sublayer Management Entity）非常有用。

第四种：Ad-hoc（IBSS）模式

Ad-hoc又称为独立基本业务集，用以创建一个无线网络，此网络中不需要热点（AP），此网络中的每个节点的地位都是对等的，此模式用以连接几个不能通过基站进行通信的电脑。ad-hoc模式就和以前的直连双绞线概念一样，是P2P的连接，所以也就无法与其它网络沟通了。一般无线终端设备像PMP、PSP、DMA等用的就是ad-hoc模式。

在家庭无线局域网的组建，大家都知道最简单的莫过于两台安装有无线网卡的计算机实施无线互联，其中一台计算机连接Internet就可以共享带宽。Ad-Hoc结构是一种省去了无线AP而搭建起的对等网络结构，只要安装了无线网卡的计算机彼此之间即可实现无线互联；其原理是网络中的一台电脑主机建立点对点连接相当于虚拟AP，而其它电脑就可以直接通过这个点对点连接进行网络互联与共享。

由于省去了无线AP，Ad-Hoc无线局域网的网络架设过程十分简单，不过一般的无线网卡在室内环境下传输距离通常为40m左右，当超过此有效传输距离，就不能实现彼此之间的通讯；因此该种模式非常适合一些简单甚至是临时性的无线互联需求。

第五种：WDS模式

WDS全名为无线分布式系统。以往在无线应用领域中它都是帮助无线基站与无线基站之间进行联系通讯的系统。WDS的功能是充当无线网络的中继器，通过在无线路由器上开启WDS功能，让其可以延伸扩展无线信号，从而覆盖更广更大的范围。WDS可以让无线AP或者无线路由器之间通过无线进行桥接（中继），而在中继的过程中并不影响其无线设备覆盖效果的功能。这样我们就可以用两个无线设备，让其之间建立WDS信任和通讯关系，从而将无线网络覆盖范围扩展到原来的一倍以上，大大方便了我们无线上网。

第六种：mesh模式

Mesh接口使设备之间动态建立路由，从而实现通信。无线Mesh网络中，任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。这种结构的最大好处在于：如果最近的AP由于流量过大而导致拥塞的话，那么数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的邻近节点进行传输。依此类推，数据包还可以根据网络的情况，继续路由到与之最近的下一个节点进行传输，直到到达最终目的地为止。这样的访问方式就是多跳访问。

四、linux下将无线网卡工作模式切换为监听模式

先关闭无线网卡，在无线网卡关闭状态下改变工作模式：

ifconfig wlan0mon down

关闭后执行如下命令

iwconfig wlan0mon mode monitor

将工作模式切换到监听模式之后再打开无线网卡

ifconfig wlan0mon up

iwconfig 查看成功：

输入iwconfig即可看见mode变成了Monitor

注意：开启关闭修改无线网卡时输入的无线网卡名字不一定是wlan0或者wlan0mon，要看具体的电脑上面是什么，不能死板的照搬我这里的wlan0mon