Mạng WLAN DT5Báo cáo bài tập lớn môn Mạng máy tính Viện điện tử viễn thông Đại học Bách Khoa Hà Nội
1 Mạng WLAN (Wireless Local Area Network) Giới thiệu về mạng WLAN 1. Giới thiệu về mạng WLAN 2. Cấu trúc mạng WLAN 3. Phân loại mạng WLAN 4. Bảo mật trong mạng WLAN 5. Phương thức truyền dẫn 6. Các chuẩn không dây được đánh giá cao hiện nay 2 1. Giới thiệu về mạng WLAN 1.1 Lịch sử phát triển mạng WLAN 1.2 Các chuẩn 802.11 1.3 Phần cứng của mạng WLAN 1.4 Ưu điểm của mạng WLAN 1.5 Nhược điểm của mạng WLAN 1.1 Lịch sử phát triển mạng WLAN •Năm 1971 các nhà nghiên cứu thuộc ĐạIhọc Hawaii đã phát triển mạng WLAN đầu tiên trên thế giới. Thiết bị phần cứng lúc này của mạng WLAN rất đẳt nên chỉ được sử dụng ở những nơi rất khó hoặc không thể đi cáp được. • Đến năm 1990 WLAN được sửa đổIbởi chuẩn của IEEE 802.11( Institude of Electrical and Electronic Engineers) trở thành mạng Wi-Fi. 3 1.2 Các chuẩn không dây 802.11 •Chuẩn 802.11a hoạt động ở vung tần số 5,1 Ghz ,tốc độ 54Mbps. •Chuẩn 802.11b ở vùng tần số 2,4 GHz ,tốc độ 11Mbps. •Chuẩn 802.11g ở tần số 2,4 GHz , tốc độ 54Mbps 1.3 Phần cứng của mạng WLAN Thiết bị phần cứng của mạng WLAN bao gồm: 1. Máy tính cần có một adapter không dây, hay còn gọi là adapter Wi-Fi (tương đương vớicardmạng thông thường). 2. WAP (wireless access point) vừa là thiết bị kết nối các adapter không dây với nhau (tương đương hub/switch của mạng thông thường), vừa là thiết bị kết nối mạng không dây với mạng có dây. 4 The notebook is connected to the wireless access point using a PCMCIA wireless card. 54 MBit WLAN PCI Card (802.11g) 1.4 Ưu điểm mạng WLAN • Tính thuận tiện ( Convenince) • Tính lưu động( Mobility) • Tính hiệu quả (Productivity) • Tính khả thi (Deployment) • Khả năng phát triển ( Expandability) • Giá thành (Cost) 5 1.5 Nhược điểm mạng WLAN • Bảo mật (Security): Các mạng không dây (hay vô tuyến) sử dụng sóng vô tuyến xuyên qua vật liệu của các tòa nhà và như vậy sự bao phủ là không giới hạn ở bên trong một tòa nhà. Ví dụ về một người lạ truy nhập vào mạng 6 1.5 Nhược điểm mạng WLAN • Phạm vi ( Range): Chuẩn 802.11 cho phép trong khoảng cách hàng chục mét. Để tăng khoảng cách, thì Access point phảI được nâng cấp. • Độ tin cậy ( Reliability):mạng WLAN cũng có thể bị gây nhiễu. Để khắc phục, các phương pháp đã được đưa ra như phương pháp điều chế PSK ( phase shift keying ) hay QAM ( quadrature amplitude modulation ). • Tốc độ ( Speed): Mạng WLAN có tốc độ hạn chế ( 1- 54 Mbps). 2. Cấu trúc mạng WLAN Mô hình mạng WLAN 7 2. Cấu trúc mạng WLAN •Station: các bộ phận có thể kết nối trong mạng không dây gọi chung là trạm. Tất cả các thiết bị được trang bi một thiết bị đầu cuối là card giao tiếp mạng không dây WNIC (wireless netword interface card). Có 2 loại trạm là: Access point và Client. •AP ( Access point – điểm truy cập): làm nhiệm vụ phát và nhận tín hiệu Radio cho các thiết bị có thể truy cập và trao đổI thông tin trong đó. •Client ( đốI tượng sử dụng): là các thiết bị di động ,PDA ( Personal Digital Access) ,ID phones, Laptop ,Workstation được trang bị card không dây. 2. Cấu trúc mạng WLAN •Nhóm dịch vụ cơ bản (Basic Service Set ) + Độc lập (Independence BSS) còn gọI là cấu hình Ad/hoc hay peer to peer . + Infrastructure BSS:có thể truyền tin thông qua các điểm truy cập AP. •Dịch vụ mở rộng (Extend service set – ESS): là sự thiết lập của các kết nối BSS. Các AP là một ESS được kết nối bởi hệ thống phân phối (Distribution System).Mỗi ESS có tối đa 32 byte xâu kí tự. 8 3. Phân loại mạng WLAN • peer-to-peer (ad/hoc): cho phép 2 máy tính kết nối trực tiếp với nhau không cần Access point. Mỗi máy tinh kèm theo card không dây, phát và nhận dữ liệu tới và từ tất cả các máy tính thu phát khác với khoảng cách tối đa giữa 2 máy là 300 feet (khoảng 90m). Peer-to-Peer or ad-hoc wireless LAN 3. Phân loại mạng WLAN • Cấu hình hạ tầng ( Wireless Distributtion System): mỗi máy tính gửi và nhận dữ liệu từ các điểm truy nhập. Khi điểm truy nhập nhận dữ liệu, nó có thể gửi tín hiệu qua các tần số radio tới các máy tính trong vùng phủ sóng của mình hay gửi tới mạng dây Ethernet. 9 4. Bảo mật trong mạng WLAN 4.1 Vấn đề bảo mật trong mạng WLAN 4.2 Mã hóa 4.3 Xác nhận không dây 4.1 Vấn đề bảo mật trong mạng WLAN •Chuẩn IEEE 802.11 đưa ra một WEP (Wired Equivalent Privacy) để bảo vệ sự truyền phát không dây. •Một WEP bao gồm2phần: vector khởi tạo (IV) 24 bit và key mật. IV được phát trong plain text ở phần header của các gói 802.11. Tuy nhiên nó rất dễ bị “crack”. Vì vậy giải pháp tiếp theo là phải sử dụng các khóa WEP động mà có thể thay đổi một cách thường xuyên. •Chuẩn 802.11 xác nhận các máy khách sử dụng khóa WEP 10 4.1 Vấn đề bảo mật trong mạng WLAN •Giải pháp ngày nay là sử dụng sự xác nhận lẫn nhau để ngăn cản“ai đó ở giữa” tấn công và các khóa WEP động, các khóa này được xắp xếp một cách cẩn thận và các kênh mã hóa. •Cả hai kỹ thuật này được hỗ trợ bởi giao thức(TLS: Transport Layer Security). Nổi bật hơn cả là việc khóa per-packet và kiểm tra tính toàn vẹn của message. Đây chính là chuẩn bảo mật 802.11i. 4.2 Mã hóa • Mã hóa là biến đổi dữ liệu để chỉ có các thành phần được xác nhận mới có thể giải mã được nó. Quá trình mã hóa và giải mã [...]... trong LANs không dây 802.11) 4.3 Xác nhận không dây • Sự xác nhận là việc cung cấp hay hủy cung cấp một ai đó hay cái gì đó đã được xác nhận • Trong mạng không dây, sự xác nhận lẫn nhau nên được sử dụng ở những nơi mà mạng xác nhận Client và các Client xác nhận mạng 11 4.3 Xác nhận không dây • Mô hình xác nhận được thể hiện ở hình dưới: 4.3 Xác nhận không dây • Hình dưới đây chỉ ra một chuỗi các sự kiện... gửI một sóng mang (jam signal) thông báo vớI tất cả các trạm trên mạng rằng nó muốn truyền dữ liệu.Các trạm còn lạI phảI đợI cho đến khi dữ liệu này được truyền xong 15 DATA LINK LAYER trong 802.11 Các kỹ thuật trong CSMA/CA 1.Basic Access Mechanism DCF ( Distribution Coordination Funtion) Khi một trạm truyền dữ liệu ,nó truyền sóng mạng để cảm nhận đường truyền +Nếu đường truyền rỗI trong khoảng thờI... trước khi điều chế để trảI phổ năng lượng của tín hiệu ra một dảI tần lớn hơn nhiều dảI tần của tín hiệu cần truyền -Hai giảI pháp hiện nay đang được dùng để thực hiện trảI phổ trong các hoạt động truyền WLAN là: 1 TrảI phổ nhảy tần ( FHSS-Frequency Hopping Spread-Spectrum) Băng tần kênh được chia thành N băng tần con Tín hiệu được điều chế lên mỗI một băng tần con trong một thờI gian ngắn sau đó lạI nhảy... gian tồn tạI giữa các khung truyền DATA LINK LAYER trong 802.11 Các kỹ thuật trong CSMA/CA 2.Virtual Carrier Sense :RTS/CTS Access Mechanism Hereinafter Khi một trạm muốn truyền dữ liệu ,nó truyền sóng mạng để cảm nhận đường truyền Nếu đường truyền rỗI thì trạm sẽ phát broadcast một bản tin yêu cầu được sử dụng đường truyền RTS (Request To Send) Sau khi nhận được RTS ,trạm thu (đã xác định trong bản... cung cấp tốc độ 100 Mb - 540 Mb mỗi giây, phạm vi phủ sóng của 11n cũng rộng hơn nhờ công nghệ MIMO • HomePlug AV: thiết bị điều hợp HomePlug adapter vẫn cần ổ cắm và hoạt động qua dây điện ,tạo nên một mạng gia đình đạt tốc độ 200 Mb/giây Công nghệ này không phù hợp cho thiết bị cầm tay và laptop bởi hiện chưa có card HomePlug trên thị trường • Wi-Fi truyền thống:tốc độ 25 Mb - 54 Mb/giây này được biết . 1 Mạng WLAN (Wireless Local Area Network) Giới thiệu về mạng WLAN 1. Giới thiệu về mạng WLAN 2. Cấu trúc mạng WLAN 3. Phân loại mạng WLAN 4. Bảo mật trong mạng WLAN 5. Phương. Giới thiệu về mạng WLAN 1.1 Lịch sử phát triển mạng WLAN 1.2 Các chuẩn 802.11 1.3 Phần cứng của mạng WLAN 1.4 Ưu điểm của mạng WLAN 1.5 Nhược điểm của mạng WLAN 1.1 Lịch sử phát triển mạng WLAN •Năm. ). • Tốc độ ( Speed): Mạng WLAN có tốc độ hạn chế ( 1- 54 Mbps). 2. Cấu trúc mạng WLAN Mô hình mạng WLAN 7 2. Cấu trúc mạng WLAN •Station: các bộ phận có thể kết nối trong mạng không dây gọi