Bài tập môn các mạng thông tin vô tuyến (5)

Các mạng thông tin vô tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG I BÀI TẬP CÁC MẠNG TT VÔ TUYẾN Giảng viên hướng dẫn : NGUYỄN VIẾT ĐẢM Sinh viên : Nguyễn Minh Thắng Mã sinh viên : B18DCVT409 Nhóm học phần : 03 Hà Nội, 04 / 2022 1 Các mạng thông tin vô tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm ĐỀ BÀI Tìm hiểu trình thiết kế, lắp đặt, triển khai, khai thác mạng WiFi cho gia đình doanh nghiệp Cụ thể sau:  Công nghệ, nguyên tắc hoạt động hệ thống thiết bị WiFi  Thiết kế mạng WiFi quy mô gia đình doanh nghiệp sở thiết bị lựa chọn chuẩn khác  Phân tích tiêu kỹ thuật thiết bị WiFi  Cấu hình thiết bị WiFi  Lắp đặt, thiết lập, khai thác mạng WiFi Các mạng thông tin vô tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm MỤC LỤC ĐỀ BÀI MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG WIFI 1.1 KHÁI NIỆM VỀ WIFI 1.2 CÁC CHUẨN KẾT NỐI TRONG HỆ THỐNG WIFI 1.2.1 Chuẩn 802.11 1.2.2 Chuẩn 802.11b 1.2.3 Chuẩn 802.11a 1.2.4 Chuẩn 802.11g 1.2.5 Chuẩn 802.11n 1.2.6 Chuẩn 802.11ac 1.2.7 Chuẩn 802.11ax 1.2.8 Chuẩn 802.11be 1.3 MỘT SỐ THIẾT BỊ THU VÀ PHÁT SÓNG WIFI 1.3.1 Access Point 1.3.2 Modem 11 1.3.3 Router 12 1.4 NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG WIFI 15 1.5 ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA WIFI 16 1.5.1 Ưu điểm 16 1.5.2 Nhược điểm 16 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG MẠNG WIFI CHO GIA ĐÌNH VÀ DOANH NGHIỆP 17 2.1 HỆ THỐNG MẠNG WIFI CHO GIA ĐÌNH 17 Các mạng thông tin vô tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm 2.1.1 Để xuất giải pháp hệ thống mạng WiFi cho gia đình 17 2.1.1.1 Giải pháp Ceres phủ sóng WiFi gia đình nhỏ 17 2.1.1.2 Giải pháp Ceres phủ sóng WiFi cho gia đình lớn 21 2.1.1.3 Hệ Thống WiFi Mesh cho gia đình 22 2.1.1.4 Đặc điểm Giải pháp WiFi cho gia đình 24 2.1.1.5 Đề xuất số thiết bị cho mạng WiFi gia đình 24 2.2 HỆ THỐNG MẠNG WIFI CHO DOANH NGHIỆP 28 2.2.1 Nhu cầu doanh nghiệp với hệ thống WiFi 28 2.2.2 Đề xuất giải pháp hệ thống mạng WiFi cho doanh nghiệp 28 2.2.2.1 Phân tích yêu cầu lắp đặt mạng WiFi 28 2.2.2.2 Thiết lập hệ thống Access Switch 29 2.2.2.3 Tìm giải pháp cho Access Point cho doanh nghiệp 29 2.2.3 Một số mơ hình WiFi thơng dụng cho doanh nghiệp 30 CHƯƠNG 3: CHỈ TIÊU KỸ THUẬT VÀ CẤU HÌNH THIẾT BỊ WIFI 31 3.1 CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ WIFI 31 3.1.1 Các tiêu chuẩn kỹ thuật Modem 31 3.1.1.1 Phần cứng Modem 31 3.1.1.2 Các thông số kỹ thuật Modem 32 3.1.2 Các tiêu chuẩn kỹ thuật Router 34 3.1.2.1 Cấu tạo Router 34 3.1.2.2 Các thông số kỹ thuật Router 34 3.2 CÁCH CẤU HÌNH THIẾT BỊ WIFI 37 CHƯƠNG 4: LẮP ĐẶT VÀ KHAI THÁC MẠNG WIFI 42 4.1 QUÁ TRÌNH LẮP ĐẶT MỘT HỆ THỐNG WIFI 42 4.1.1 Các bước lắp đặt mạng WiFi cho gia đình 42 4.1.2 Các bước lắp đặt mạng WiFi cho doanh nghiệp 47 Các mạng thông tin vơ tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm 4.2 Q TRÌNH VẬN HÀNH VÀ KHAI THÁC HỆ THỐNG WIFI DOANH NGHIỆP 48 4.2.1 Nguyên tắc quản lý 48 4.2.2 Vận hành mạng 48 Các mạng thông tin vô tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG WIFI 1.1 KHÁI NIỆM VỀ WIFI Các công nghệ cho mạng WLAN đặc tả tiêu chuẩn IEEE 802.11 thường gọi WiFi (Wireless Fidelity: không dây chất lượng cao) liên minh WiFi (WiFi Alliance) hỗ trợ WiFi Alliance liên minh quốc tế phi lợi nhuận thành lập vào năm 1999 Liên minh chịu trách nhiệm cấp chứng tính tương tác sản phẩm WLAN sản xuất theo chuẩn 802.11 tồn cầu Hiện liên minh có khoảng 2000 cơng ty thành viên tồn giới cấp chứng logo WiFi cho hàng nghìn sản phẩm Một số tài liệu cho WiFi viết tắt từ Wireless Fidelity Phil Belanger, thành viên sáng lập Liên minh WiFi, phủ nhận hoàn toàn ý kiến trên: “WiFi khơng đại diện cho điều Nó khơng phải từ viết tắt Khơng có ý nghĩa ” 1.2 CÁC CHUẨN KẾT NỐI TRONG HỆ THỐNG WIFI Khi mua thiết bị mạng phải đối mặt với nhiều lựa chọn Các sản phẩm phù hợp với chuẩn không dây 802.11a, 802.11b/g/n hay 802.11ac gọi công nghệ WiFi Vậy chuẩn WiFi 802.11 gì, chúng khác Bảng sau thông số chuẩn WLAN Bảng 1.1: Các chuẩn WiFi Tốc độ tối đa theo lý Chuẩn IEEE Năm phát hành 802.11 1997 Mbps 2.4 GHz 802.11b/ WiFi 1999 11 Mbps 2.4 GHz 802.11a/ WiFi 1999 54 Mbps GHz 802.11g/ WiFi 2003 54 Mbps 2.4 GHz thuyết Băng tần Các mạng thông tin vô tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm 802.11n/ WiFi 2009 600 Mbps 2.4/5Ghz 802.11ac/ WiFi 2013 1,300 Mbps GHz 802.11ax/ WiFi 2019 9,600 Mbps 2.4/5/6 GHz 802.11be/ WiFi Chưa hoàn thiện 40,000 Mbps 2.4/5/6 GHz 1.2.1 Chuẩn 802.11 Năm 1997, tổ chức IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers:Viện Kỹ sư Điện Điện tử) giới thiệu chuẩn cho WiFi Chuẩn gọi 802.11 sau tên nhóm thiết lập nhằm giám sát phát triển Tuy nhiên, 802.11 chi hỗ trợ băng tần mạng cực đại lên đến 2Mbps - chậm yêu cầu thiết bị ứng dụng Với lý đó, sản phẩm khơng dây thiết kế theo chuẩn 802.11 ban đầu dần không sản xuất 1.2.2 Chuẩn 802.11b IEEE mở rộng chuẩn 802.11 gốc vào tháng năm 1999, tạo chuẩn 802.11b Chuẩn hỗ trợ băng thông lên đến 11Mbps, tương đương với Ethernet truyền thống Chuẩn 802.11b sử dụng băng tần 2.4 GHz giống chuẩn ban đầu 802.11 Các nhà cung cấp thích sử dụng tần số để giảm chi phí sản xuất Các thiết bị 802.11b bị xuyên nhiễu từ thiết bị điện thoại khơng dây (kéo dài), lị vi sóng thiết bị khác sử dụng dải tần 2.4 GHz Mặc dù vậy, cách lắp thiết bị 802.11b cách xa thiết bị giảm tượng xuyên nhiễu Ưu điểm 802.11b: giá thành thấp, phạm vi tín hiệu tốt không dễ bị cản trở Nhược điểm 802.11b: tốc độ tối đa thấp, thiết bị gia dụng gây trở ngại cho tần số vô tuyến mà 802.11b bắt 1.2.3 Chuẩn 802.11a Trong 802.11b phát triển, IEEE tạo mở rộng thứ hai cho chuẩn 802.11 có tên gọi 802.11a Vì 802.11b sử dụng rộng rãi nhanh so với 802.11a, nên số người cho 802.11a tạo sau 802.11b Tuy nhiên thực tế, 802.11a 802.11b tạo cách đồng thời Do giá thành cao nên 802.11a Các mạng thông tin vô tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm thường sử dụng mạng doanh nghiệp cịn 802.11b thích hợp với thị trường mạng gia đình Chuẩn 802.11a hỗ trợ băng thơng lên đến 54 Mbps băng tần 5GHz Tần số 802.11a cao so với 802.11b làm cho phạm vi hệ thống hẹp so với mạng 802.11b Với tần số này, tín hiệu 802.11a khó xun qua vách tường vật cản khác Do 802.11a 802.11b sử dụng tần số khác nhau, nên hai cơng nghệ khơng thể tương thích với Chính số hãng cung cấp thiết bị mạng lai cho 802.11a/b sản phẩm đơn thực hai chuẩn song song (mỗi thiết bị kết nối phải sử dụng hai, sử dụng đồng thời hai) Ưu điểm 802.11a: tốc độ nhanh, tần số kiểm soát nên tránh xuyên nhiễu từ thiết bị khác Nhược điểm 802.11a: giá thành đắt, phạm vi hẹp dễ bị cản trở 1.2.4 Chuẩn 802.11g Vào năm 2002 2003, sản phẩm WLAN hỗ trợ chuẩn 802.11g, đánh giá cao thị trường 802.11g nỗ lực để kết hợp ưu điểm chuẩn 802.11a 802.11b Nó hỗ trợ băng thơng lên đến 54Mbps sử dụng tần số 2.4 Ghz để có phạm vi rộng 802.11g có khả tương thích với chuẩn 802.11b, điều có nghĩa điểm truy cập 802.11g làm việc với adapter mạng không dây 802.11b ngược lại Ưu điểm 802.11g – tốc độ nhanh; phạm vi tín hiệu tốt bị cản trở Nhược điểm 802.11g – giá thành đắt 802.11b; thiết bị bị xuyên nhiễu từ đồ gia dụng sử dụng tần số tín hiệu vơ tuyến khơng kiểm sốt 1.2.5 Chuẩn 802.11n 802.11n (đôi gọi tắt Wireless N) thiết kế để cải thiện cho 802.11g tổng số băng thông hỗ trợ cách tận dụng nhiều tín hiệu khơng dây anten (cơng nghệ MIMO) 802.11n phê chuẩn vào năm 2009 với đặc điểm kỹ thuật cung cấp băng thông tối đa lên đến 600 Mbps 802.11n cung cấp phạm vi tốt chuẩn Các mạng thông tin vô tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm WiFi trước cường độ tín hiệu tăng lên, 802.11n có khả tương thích ngược với thiết bị 802.11b, 802.11g 802.11n tiêu chuẩn công nghiệp IEEE truyền thông mạng không dây WiFi Mặc dù 802.11n thiết kế để thay công nghệ WiFi 802.11a, 802.11b 802.11g cũ hơn, thay chuẩn 802.11ac Mỗi tiêu chuẩn thường nhanh đáng tin cậy so với tiêu chuẩn trước Trên thiết bị WiFi phản ánh tiêu chuẩn hỗ trợ thiết bị Ưu điểm 802.11n – tốc độ tối đa nhanh phạm vi tín hiệu tốt nhất; khả chống nhiễu tốt từ nguồn bên Nhược điểm 802.11n – giá thành đắt 802.11g; việc sử dụng nhiều tín hiệu gây nhiễu với mạng dựa chuẩn 802.11b 802.11g gần 1.2.6 Chuẩn 802.11ac Là chuẩn IEEE giới thiệu vào đầu năm 2013, hoạt động băng tầng GHz Chuẩn ac mang đến cho người dùng trải nghiệm tốc độ cao lên đến 1300 Mpbs Do vấn đề giá thành cao nên thiết bị phát tín hiệu cho chuẩn chưa phổ biến dẫn đến thiết bị bị hạn chế tối ưu thiết bị phát 1.2.7 Chuẩn 802.11ax IEEE 802.11ax gọi WiFi cung cấp cải thiện đáng kể hiệu suất so với phiên tiền nhiệm với hiệu quang phổ cải thiện với tốc độ nhanh hơn, v.v 1.2.8 Chuẩn 802.11be IEEE 802.11be hay cịn có tên gọi Thơng lượng cực cao (EHT) sửa đổi tiềm tiêu chuẩn IEEE 802.11, có khả định WiFi Nó xây dựng dựa 802.11ax , tập trung vào hoạt động nhà trời WLAN với tốc độ cố định dành cho thiết bị di động dải tần 2,4, GHz Tốc độ dự kiến đạt 40 Gbps, ngang với Thunderbolt Việc phát triển sửa đổi 802.11be tiến hành, với mục tiêu thảo ban đầu vào tháng năm 2021 phiên cuối dự kiến vào đầu năm 2024 Các tính đề cập cấp phép dự án 802.11be là: Các mạng thông tin vô tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm  Băng thông 320 MHz sử dụng hiệu phổ tần  Tập hợp hoạt động đa băng tần /đa kênh  16 luồng không gian cải tiến giao thức MIMO  Phối hợp điểm đa truy cập (AP) (ví dụ: phối hợp truyền chung),  Thích ứng với quy tắc quản lý cụ thể phổ tần GHz Tất chuẩn WiFi Việt Nam có sử dụng Tuy nhiên chuẩn phổ biến 802.11g 802.11n sử dụng nhiều chuẩn 802.11n, hoạt động băng tần 2.4GHz 5GHz 1.3 MỘT SỐ THIẾT BỊ THU VÀ PHÁT SÓNG WIFI 1.3.1 Access Point Hình 1.1: Mơ hình mạng WiFi đơn giản Các mạng thông tin vô tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm Hình 3.4: Router WiFi Chuẩn N TL-WR841N Các thông số kỹ thuật cụ thể Router thể bảng đây: Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật Router TL-WR841N Thông số kỹ thuật Đặc điểm Chuẩn WiFi IEEE 802.11n/b/g 2.4 GHz Tốc độ 2.4 GHz: 300 Mbps (802.11n) Vùng phủ sóng phịng ngủ 2× Fixed Antennas Chế độ làm việc Router Mode 35 Các mạng thông tin vô tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm Access Point Mode Range Extender Mode WISP Mode Vi xử lý Cổng Ethernet CPU đơn lõi 1× 10/100 Mbps WAN Port 4× 10/100 Mbps LAN Ports Nút RESET Nguồn 9V – 0.6A WEP WPA Mã hoá WiFi WPA2 WPA/WPA2-Enterprise (802.1x) SPI Firewall Bảo mật mạng Access Control IP & MAC Binding Application Layer Gateway Giao thức IPv4; IPv6 Dynamic IP Static IP Kiểu WAN PPPoE PPTP L2TP DHCP Address Reservation 36 Các mạng thông tin vô tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm DHCP Client List Server Công suất phát CE: Reboot chọn Reboot để hồn thành q trình cài đặt 4.1.2 Các bước lắp đặt mạng WiFi cho doanh nghiệp Bước 1: Tiếp nhận yêu cầu, lấy địa sảo sát Doanh nghiệp có nhu cầu lắp đặt mạng WiFi liên hệ với điểm giao dịch nhà cấp mạng uy tín có vị trí địa lý phù hợp để yêu cầu hỗ trợ đăng ký lắp mạng WiFi Nhân viên hỗ trợ tư vấn cho doanh nghiệp gói cước phù hợp, thiết bị tối ưu giá thành phải với tài doanh nghiệp Riêng với doanh nghiệp kinh doanh theo mô hình nhà hàng, khách sạn, tiêu chí cần đặt lên hàng đầu khả chịu tải lớn Song song khả đáp ứng cao nhu cầu sử dụng nhiều người lúc Ngoài hệ thống mạng Wifi cịn phải trang bị tính quản lý tối ưu băng thơng tích hợp Do khách hàng nên hỏi rõ nhân vân tư vấn để giải dáp cách rõ ràng Bước 2: Khảo sát hạ tầng mạng Sau tiếp nhận yêu cầu từ phía khách hàng, nhân viên nhà cung cấp dịch vụ mạng tiến hành khảo sát địa điểm cần lắp đặt báo cáo kết xem địa điểm bạn có thích hợp để lắp đặt mạng hay khơng Kỹ thuật viên tính tốn thông số 47 Các mạng thông tin vô tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm khoảng cách từ doanh nghiệp tới nhà cung cấp dịch vụ, diện tích, quy mơ doanh nghiệp, số lượng người truy cập, Từ họ tính tốn thiết bị phần cứng cần thiết để phục vụ tốt cho doanh nghiệp Bước 3: Tư vấn gói cước, ký hợp đồng Sau khảo sát sở hạ tầng xong, tiếp đó, nhân viên nhà cung cấp dịch vụ Internet đến tận địa điểm doanh nghiệp để thực việc ký kết hợp đồng Quy trình thực nhanh chóng hợp đồng đơn giản nên tiết kiệm nhiều thời gian Hợp đồng dịch vụ lắp đặt WìfI sau ký kết nhập trực tiếp lên hệ thống, chi phí khách hàng nộp chuyển đến phận kế toán thực làm phiếu xuất vật tư Bước 4: Lắp đặt, nghiệm thu Nhà mạng xuất vật tư cho đội ngũ nhân viên kỹ thuật mang triển khai lắp đặt WiFi cho khách hàng với thiết bị chất lượng hàng đầu, đại Công việc hoàn thành, nhân viên dịch vụ bàn giao khách hàng nghiệm thu sẵn sàng hỗ trợ vướng mắc, khắc phục cố trình khách hàng sử dụng 4.2 QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH VÀ KHAI THÁC HỆ THỐNG WIFI DOANH NGHIỆP 4.2.1 Nguyên tắc quản lý Các thiết bị tham gia vào hệ thống mạng (LAN, internet, liệu chuyên dùng) không tự ý lắp đặt thiết bị như: Switch, Hub, modem wifi…trường hợp cần lắp đặt phải đồng ý kỹ thuật viên thông báo cho cán quản trị mạng kiểm tra, cấu hình thiết bị (nếu cần) để đảm bảo an tồn bảo mật thơng tin, liệu hệ thống mạng 4.2.2 Vận hành mạng a) Nhà vận hành mạng LAN, có trách nhiệm phân cơng cán quản trị mạng để hướng dẫn sử dụng, khai thác mạng LAN, mạng Internet mạng liệu chuyên dùng cho doanh nghiệp b) Các thiết bị phép truy cập mạng máy WiFi cấp tài khoản người dùng (Account) để truy cập phải chịu trách nhiệm bảo đảm bí mật tài khoản cấp; phận quản trị mạng phân quyền khai thác sở liệu, dịch vụ mạng theo 48 Các mạng thông tin vô tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm chức năng, nhiệm vụ có quyền sử dụng thông tin mà máy chủ phân quyền c) Khi khai thác sử dụng tài nguyên mạng (phần mềm, sở liệu thơng tin khác) khơng tự ý di chuyển đường cáp, thiết bị phần cứng, cài đặt phần mềm, khai thác thông tin mà rõ 49 ... 48 4.2.2 Vận hành mạng 48 Các mạng thông tin vô tuyến GVHD: Nguyễn Viết Đảm CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG WIFI 1.1 KHÁI NIỆM VỀ WIFI Các công nghệ cho mạng WLAN đặc tả tiêu chuẩn... mạng Router phân phối liệu yêu cầu đến PC Các ứng dụng Modem bao gồm: Các ứng dụng Router bao gồm:  Kết nối người dùng cuối với Internet  Sử dụng cho mạng LAN WAN 13 Các mạng thông tin vô tuyến. .. cấp mạng Internet ưng ý Hầu hết nhà mạng ưu đãi hấp dẫn có chương trình tặng kèm Modem WiFi, tặng cước phí hịa mạng đóng cước trước Có thể ưu tiên lựa chọn nhà mạng 42 Các mạng thông tin vô tuyến