Giáo trình công nghệ mạng không dây (ngành truyền thông và mạng máy tính trung cấp)

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: CƠNG NGHỆ MẠNG KHÔNG DÂY NGÀNH, NGHỀ: TRUYỀN THÔNG VÀ MẠNG MÁY TÍNH TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐCĐ ngày tháng năm 2017 Hiệu trưởng trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI NÓI ĐẦU Cả giới đà phát triển mạnh mẽ phương diện, đặc biệt cơng nghệ thơng tin truyền thơng Nó len lỏi vào ngóc ngách lĩnh vực kinh tế, trị xã hội Song song với phát triển vượt bậc đó, hệ thống mạng nâng cấp cải tiến không ngừng, bước tiến quan trọng việc triển khai, đưa vào sử dụng hệ thống mạng máy tính khơng dây (WLAN) cho cá nhân doanh nghiệp cách rộng rãi phổ biến Mạng không dây mang lại cho người dùng tiện lợi tính động, khơng phụ thuộc vào dây nối mạng mà truy cập mạng vị trí cần có điểm truy nhập Tuy nhiên, mạng không dây lại tồn nguy lớn từ bảo mật, lỗ hổng cho phép kẻ cơng xâm nhập vào hệ thống để lấy cắp thông tin hay thực hành vi phá hoại Vì vấn đề bảo mật hệ thống mạng WLAN, hệ thống thông tin đề tài nóng bỏng, ln cần phải đặt lên hàng đầu; lẽ cần rò rỉ nhỏ dẫn tới nguy lớn, tổn thất lường trước Nội dung: Bài 1: Tổng quan công nghệ mạng không dây Bài 2: Thiết kế, xây dựng mạng không dây AD-HOC Infrastructure Bài 3: Sử dụng phần mềm phát wifi Đồng Tháp, ngày tháng năm 20 Chủ biên: Nguyễn Văn Phương MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU BÀI TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ MẠNG KHÔNG DÂY Dẫn nhập Phân loại mạng vô tuyến: Sự phát triển mạng thông tin di động tế bào Giới thiệu Wireless (WLan): 11 4.1 Wireless LAN gì? 11 4.2 Lịch sử đời: 12 4.4 Ưu điểm WLAN: 13 4.5 Nhược điểm WLAN: 13 Các thiết bị hạ tầng mạng không dây (WLAN): 13 5.1 Điểm truy cập: 14 5.2 Các thiết bị máy khách WLAN: 16 5.3 Anten: 17 BÀI TẬP THỰC HÀNH 20 BÀI THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MẠNG KHÔNG DÂY AD-HOC VÀ INFRASTRUCTURE 21 Chứng thực WEP & WPA: 21 1.1 Chứng thực WEB: 21 1.2 Chứng thực WPA, WPA2, WPA3: 21 1.2.1 WPA - Wi-fi Protected Access: 21 1.2.2 WPA2 – Wi-fi Protected Access 2: 23 Mạng AD-HOC: 24 2.1 Khái niệm mạng Ad-Hoc: 24 2.2 Đặc điểm mạng Ad-Hoc: 26 2.3 Kết nối máy tính theo mơ hình AD-HOC: 26 Triển khai hệ thống mạng không dây Infrastructure: 30 3.1 Mơ hình mạng: 30 3.2 Chuẩn bị thiết bị: 30 3.3 Cấu hình hệ thống thiết bị MyDlink: 31 3.4 Cấu hình hệ thống thiết bị TP-Link: 36 3.5 Cấu hình hệ thống thiết bị Vigor 2910 Series: 39 3.6 Cấu hình hệ thống thiết bị Dlink: 45 BÀI TẬP THỰC HÀNH 50 BÀI SỬ DỤNG PHẦN MỀM PHÁT WIFI 54 Phần mềm Connectify: 54 1.1 Cài đặt: 54 1.2 Cấu hình kết nối Wifi: 55 Phần mềm MyPublicWiFi: 57 2.1 Cài đặt: 57 2.2 Cấu hình kết nối Wifi: 59 BÀI TẬP THỰC HÀNH 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơn học: CƠNG NGHỆ MẠNG KHƠNG DÂY Mã mơ đun: MĐ 16 Thời gian thực mô đun: 60 (Lý thuyết: 12 giờ; thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: 44 giờ; kiểm tra: giờ) I.VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠ ĐUN - Vị trí: Mơ đun bố trí sau sinh viên học xong mơ đun chun mơn nghề trình độ cao đẳng - Tính chất: Là mơ đun đào tạo nghề bắt buộc II MỤC TIÊU MÔ ĐUN: - Biết xu hướng sử dụng công nghệ mạng không dây thời đại mới; - Thiết kế, xây dựng loại mô hình mạng khơng dây dạng ad-hoc Infrastructure; - Hiểu chuẩn mạng không dây; - Lắp đặt cấu hình cho thiết bị mạng khơng dây; - Quản lý người dùng, nhóm người dùng sử dụng tài nguyên chia sẻ mạng không dây; - Biết giải pháp kỹ thuật sử dụng để bảo mật cho mạng không dây - Các kỹ thuật mở rộng hệ thống mạng không dây - Bố trí làm việc khoa học đảm bảo an toàn cho người phương tiện học tập III NỘI DUNG MÔ ĐUN : Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Số TT Tên mô đun Tổng số Tổng quan mạng khơng dây Lịch sử hình thành mạng khơng dây Định nghĩa mạng không dây Các thành phần cấu hình mạng WLAN Các chuẩn mạng WLAN Phân loại mạng WLAN Các tầng mạng không dây Các tầng mạng hữu tuyến Các tầng mạng vô tuyến Kiến trúc mạng không dây Các thiết bị mạng không dây Các chế độ AP Các mơ hình mạng WLAN Ưu điểm, nhược điểm Thời gian (giờ) Thực hành, Lý thí nghiệm, Kiểm thuyết thảo luận, tra tập 4 12 20 16 mạng WLAN Bảo mật mạng không dây Tại cần phải bảo mật mạng không dây (WLAN) WEP (Wired Equivalent Privacy ) Lọc ( Filtering) Các hình thức cơng mạng WLAN Các hình thức bảo mật mạng WLAN Cộng 20 16 60 12 44 BÀI TỔNG QUAN CƠNG NGHỆ MẠNG KHƠNG DÂY Mã mơn: MĐ 16-01 Giới thiệu: Giới thiệu công nghệ mạng không dây thiết bị khơng dây Mục tiêu: - Trình bày khái niệm mạng không dây thiết bị mạng khơng dây - Trình bày xu hướng ứng dụng công nghệ mạng không dây tương lai - Phân loại kiểu mạng không dây PAN, WLAN, WMAN, WWAN - Thực thao tác an toàn với thiết bị Dẫn nhập Mục tiêu: Giới thiệu công nghệ mạng không dây Trong gần 10 năm qua mạng vô tuyến (không dây) phát triển với tốc độ chóng mặt Có nhiều loại hình mạng, nhiều công nghệ, nhiều chuẩn vô tuyến chuẩn hóa Liệu bạn có biết hết tồn công nghệ mạng không dây nay? Làm để phân biệt chúng? Và đâu khác biệt đấy? Công nghệ mạng không dây gần gũi với nhiều người cơng nghệ mạng thơng tin di động tế bào Đấy mạng điện thoại di động 2G/3G/ Tên thông dụng mà người hay gọi mạng GSM/CDMA hay UMTS/WCDMA/CDMA2000 Bên cạnh hẳn bạn biết mạng cục không dây WLAN sử dụng cơng nghệ Wifi 802.11 Có thể bạn nghe nói chuẩn khác Wifi a/b/g/i/k/m Và hẳn "chú dế" thân yêu bạn trang bị công nghệ Bluetooth để truyền tải thông tin điện thoại di động hay điện thoại máy tính bạn Trên vừa kể công nghệ gần gũi Nếu bạn theo dõi phát triển cơng nghệ di động hẳn nghe nói đến cơng nghệ WiMAX Nếu tìm hiểu thêm tí bạn nghe nói đến WiMAX cố định WiMAX di động WiMAX thử nghiệm Việt Nam (cụ thể Lào Cai, Hà nội, ) Bên cạnh cơng nghệ kể trên, bạn có biết cơng nghệ siêu băng rộng UWB (hứa hẹn thay Bluetooth) hay Wibree ? Các bạn có nghe nói IEEE 802.20, IEEE 802.22 Phân loại mạng vô tuyến Mục tiêu: Phân biệt loại mạng vô tuyến Một cách truyền thống để phân loại công nghệ mạng vơ tuyến dựa vào vùng phủ sóng trạm phát sóng Các bạn xem hình đây: Hình 1.1 Mạng vơ tuyến Dựa vào hình ta phân mạng vơ tuyến thành nhóm sau: - WPAN: mạng vơ tuyến cá nhân Nhóm bao gồm cơng nghệ vơ tuyến có vùng phủ nhỏ tầm vài mét đến hàng chục mét tối đa Các công nghệ phục vụ mục đích nối kết thiết bị ngoại vi máy in, bàn phím, chuột, đĩa cứng, khóa USB, đồng hồ, với điện thoại di động, máy tính Các cơng nghệ nhóm bao gồm: Bluetooth, Wibree, ZigBee, UWB, Wireless USB, EnOcean, Đa phần cơng nghệ chuẩn hóa IEEE, cụ thể nhóm làm việc (Working Group) 802.15 Do chuẩn biết đến với tên IEEE 802.15.4 hay IEEE 802.15.3 - WLAN: mạng vô tuyến cục Nhóm bao gồm cơng nghệ có vùng phủ tầm vài trăm mét Nổi bật công nghệ Wifi với nhiều chuẩn mở rộng khác thuộc gia đình 802.11 a/b/g/h/i/ Cơng nghệ Wifi gặt hái thành công to lớn năm qua Bên cạnh WiFi cịn tên nghe đến HiperLAN HiperLAN2, đối thủ cạnh tranh Wifi chuẩn hóa ETSI - WMAN: mạng vơ tuyến thị Đại diện tiêu biểu nhóm WiMAX Ngồi cịn có cơng nghệ băng rộng BWMA 802.20 Vùng phủ sóng tằm vài km (tầm 4-5 km tối đa) - WAN : Mạng vơ tuyến diện rộng: Nhóm bao gồm công nghệ mạng thông tin di động UMTS/GSM/CDMA2000 Vùng phủ tầm vài km đến tầm chục km - WRAN: Mạng vô tuyến khu vực Nhóm đại diện cơng nghệ 802.22 nghiên cứu phát triển IEEE Vùng phủ có lên tầm 40100km Mục đích mang công nghệ truyền thông đến vùng xa xôi hẻo lánh, khó triển khai cơng nghệ khác Nó sử dụng băng tần mà TV analog không dùng để đạt vùng phủ rộng Sự phát triển mạng thông tin di động tế bào Mục tiêu: Giới thiệu phát triển công nghệ mạng tế bào Trong 25 năm qua, phát triển Internet cơng nghệ khơng dây có ảnh hưởng lớn đến sống người toàn giới Hai nhân tố làm thay đổi cách người liên lạc với nhau, cách họ làm việc, cách họ hưởng thụ sống thông qua loại hình giải trí Với đời mạng thông tin di động tế bào, chứng kiến tăng vọt nhu cầu dịch vụ không dây & di động Chúng ta chứng kiến phát triển đến chóng mặt mạng không dây: năm 2002 đánh dấu thời điểm lịch sử mạng viễn thông với số thuê bao di động vượt số thuê bao cố định Theo ITU, tháng năm 2005, số thuê bao di động giới vượt số tỷ Theo thống kê GSA (Global mobile Suppliers Association) gần đây, số vượt tỷ Tuy nhiên, lịch sử mạng tế bào cịn ngắn ngủi Nó trải qua hệ nhiều quốc gia cịn hệ thứ Trong mạng thông tin di động tế bào, thập kỷ chứng kiến hệ mạng Thế hệ (1G) khởi đầu từ năm 80s Đó hệ điện thoại di động analog Thế hệ thứ 2G bắt đầu lên từ năm đầu thập kỷ 90 Thế hệ thứ 2G công nghệ di động kỹ thuật số, cung cấp dịch vụ voice data Thế hệ thứ năm 2001 Nhật, đặc trưng dịch vụ thoại, liệu đa phương tiện với tốc độ cao Hệ thống tiền-4G, viên đá tảng cho hệ thứ 4G, hy vọng thương mại hóa vào khoảng đầu năm 2010 Một hệ 4G cất cánh vào năm 2012 Con đường phát triển công nghệ mạng tế bào thể hình Hình 2.48 Kết nối thành cơng - Bước 4: Tại máy tính PC ta tiến hành truy cập Internet 49 BÀI TẬP THỰC HÀNH Bài tập 1: Cấu hình mạng Wireless mơ hình AD-HOC sau: Câu 1: Cấu hình 02 laptop kết nối wireless với (Computer – to – Computer) chia sẻ liệu (share data) Câu 2: Cấu hình laptop làm máy phát để 01 máy desktop (gắn USB Wireless) 01 máy tính laptop kết nối chia sẻ liệu Bài tập 2: Cấu hình mạng Wireless mơ hình AD-HOC sau: Câu 1: Cấu hình desktop (có Network PCI, USB Wireless) làm máy phát sóng Wifi chia sẻ tài nguyên internet 50 Câu 2: Thiết lập mơ hình Adhoc với 03 máy tính PC sau: Bài tập 3: Cấu hình mạng Wireless mơ hình AD-HOC sau: Ghi chú: - Tại máy “phát” sử dụng card mạng không dây (dùng để phát tín hiệu) card mạng kết nối internet - Trong vài trường hợp, sử dụng chung đường mạng kết nối internet với quan/đơn vị nên không thay đồi đường mạng kết nối internet với với máy “phát” Bài tập Cấu hình Ad-Hoc chia kết nối Internet Windows: 51 Bài tập 5: Cấu hình mạng Wireless theo mơ hình BSS cho thiết bị MyDLink, TP-Link Vigor 2910 sau: Yêu cầu: Mơ hình mạng có nhất: 01 PC có gắn card wireless, Laptop có wifi, Smartphone Câu 1: Cấu hình thực sách bảo mật chứng thực kiểu WEP Câu 2: Cấu hình thực sách bảo mật chứng thực kiểu WPA Câu 3: Cho nhận xét hai sách bảo mật Bài tập 6: Cấu hình mạng Wireless theo mơ hình BSS cho thiết bị MyDLink, TP-Link Vigor 2910 sau: 52 Bài tập Cấu hình mạng Wireless theo mơ hình BSS cho thiết bị MyDLink, TP-Link Vigor 2910 sau: 53 BÀI SỬ DỤNG PHẦN MỀM PHÁT WIFI Mã bài: MĐ 16-03 Giới thiệu: Giới thiệu phần mềm phát wifi, cấu hình phát wifi Mục tiêu: - Cài đặt cấu hình phần mềm phát wifi - Kết nối wifi thiết bị - Thực thao tác an toàn với thiết bị Phần mềm Connectify Mục tiêu: - Cài đặt cấu hình phần mềm Connectify - Kết nối wifi thiết bị 1.1 Cài đặt - Bước 1: Nhấp đúp chuột lên phần mềm Hình 3.1 Cài đặt - Bước 2: Hộp thoại xuất hiện, ta chọn Run Hình 3.2 Cài đặt phần mềm 54 - Bước 3: Chọn I Agree để đồng ý cài đặt đợi phần mềm tự cài đặt Hình 3.3 Khởi động lại máy tính - Bước 4: Chọn Reboot now để khởi động lại máy tính I want to manually reboot later để khởi động máy tính lại sau chọn Finish 1.2 Cấu hình kết nối Wifi - Bước 1: Trên hình Desktop, nhấp chuột vào biểu tượng Connectify Hotspot Hình 3.4 Kết nối wifi - Bước 2: Trong giao diện Connectify, chọn thẻ Setting Hình 3.5 Giao diện kết nối 55 - Bước 3: Thiết lập thông số sau: + Internet to Share: Nhà sản xuất cho phép bạn tùy ý lựa chọn thiết bị kết nối đầu vào để phát tín hiệu Wifi * Atheros AR8152 : Nếu laptop sử dụng dây mạng, bạn chọn chế độ * Wifi: Laptop sử dụng đầu phát Wifi Hình 3.6 Thiết lập thơng số + Hostpot Name: Nhập tên tín hiệu sóng Wifi để phân biệt tín hiệu bạn người khác Lưu ý: đặt theo kiểu tên "Connectify - tên thiết bị" + Password: Nhập mật để hạn chế người truy cập khơng mong muốn Hình 3.7 Đặt mật - Bước 4: Sau thiết lập thông số xong xuôi, click Start Hotspot để bắt đầu phát tín hiệu 56 Hình 3.8 Phát wifi => Khi bạn muốn tắt tín hiệu Wifi từ laptop mình, click Stop Hotspot để đóng lại BÀI trình Hình 3.9 Tắt kết nối wifi => Với cách phát Wifi Laptop Connectify giúp bạn phát wifi mà không cần đến thiết bị chuyên dụng modem , router để phát Chính tiện dụng mà Connectify nhiều người sử dụng yêu thích Phần mềm MyPublicWiFi Mục tiêu: - Cài đặt cấu hình phần mềm MyPublicWiFi - Kết nối wifi thiết bị 2.1 Cài đặt - Bước 1: nhấp đúp chuột lên phần mềm Hộp thoại xuất hiện: Hình 3.10 Cài đặt phần mềm - Bước 2: Chọn ngôn ngữ English chọn Ok 57 Hình 3.11 Chọn ngơn ngữ sử dụng - Bước 3: Chọn Next để tiếp tục Hình 3.12 Tiếp tục cài đặt - Bước 4: Chọn Next để tiếp tục chọn Browse… để tìm đường dẫn lưu BÀI trình Hình 3.13 Chọn thư mục lưu trữ 58 - Bước 5: Chọn mục Create a desktop icon muốn tạo biểu tượng hình Desktop chọn Next Hình 3.14 Tiếp tục cài đặt - Bước 6: Chọn Install để tiến hành cài đặt Hình 3.15 Cài đặt hồn thành - Bước 7: Chọn Yes, restart the computer now để khởi động lại máy tính No, I will restart the computer later để khởi động máy tính lại sau chọn Finish 2.2 Cấu hình kết nối Wifi - Bước 1: nhấp đúp chuột vào biểu tượng MyPublicWifi hình Desktop xuất cửa số BÀI trình 59 Hình 3.16 Giao diện - Bước 2: cấu hình thông số thiết lập tùy chỉnh + Mục Network name: tên điểm phát wifi + Network key: mật wifi, ý phải nhiều ký tự + Check chọn Enable Internet Sharing (giao thức chia sẻ internet) * Local Area Connection (192.168.1.13): card mạng * Wireless Network Connection (192.168.1.13): card wireless Ví dụ: thơng số thiết lập: Hình 3.16 Thiết lập thơng số 60 - Bước 3: Chọn Set up and Start Hotspot để thực chia sẻ wifi Khi dòng chữ Set up and Start Hotspot chuyển thành Stop Hostpot trình phát wifi hoàn tất - Bước 4: Mở thiết bị cần kết nối wifi, nhập username password vào chọn connect 61 BÀI TẬP THỰC HÀNH Câu 1: - Cài đặt phần mềm phát wifi Connectify - Cấu hình phát wifi phần mềm Connectify - Sử dụng máy tính PC có kết nối Internet để phát wifi; Laptop phát wifi Câu 2: - Cài đặt phần mềm phát wifi MyPublicWifi - Cấu hình phát wifi phần mềm MyPublicWifi - Sử dụng máy tính PC có kết nối Internet để phát wifi; Laptop phát wifi 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tô Thanh Hải (2010), “Triển khai hệ thống mạng Wireless”, NXB Lao Động [2] Nguyễn Nam Thuận (2005), “Thiết kế & giải pháp cho mạng không dây”, NXB GTVT [3] Nguyễn Ngọc Tuấn, “Mạng ứng dụng không dây”, NXB Giao thông vận tải 63 ... QUAN CƠNG NGHỆ MẠNG KHƠNG DÂY Mã mơn: MĐ 16-01 Giới thiệu: Giới thiệu công nghệ mạng không dây thiết bị khơng dây Mục tiêu: - Trình bày khái niệm mạng không dây thiết bị mạng khơng dây - Trình bày... để kết nối máy khách vào hệ thống mạng không dây Được cắm vào khe PCI máy tính Loại sử dụng phổ biến cho máy tính để bàn(desktop) kết nối vào mạng khơng dây Hình 1.8 Card mạng không dây chuẩn... quan mạng khơng dây Lịch sử hình thành mạng khơng dây Định nghĩa mạng không dây Các thành phần cấu hình mạng WLAN Các chuẩn mạng WLAN Phân loại mạng WLAN Các tầng mạng không dây Các tầng mạng