Khóa luận tốt nghiệp xây dựng hệ thống wifi cho thành phố vũng tàu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  - Ta y KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP o D ve ni U ĐỀ TÀI: ity rs XÂY DỰNG HỆ THỐNG WIFI CHO THÀNH PHỐ VŨNG TÀU Sinh viên thực hiện: Trình độ đào tạo: Hệ đào tạo: Ngành: Chuyên ngành: Khoá học: Lớp: Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thanh Phong Đại học Đại học quy Cơng nghệ thơng tin Phần mềm 2010 – 2014 DH10TH ThS Hoàng Ngọc Thanh Vũng Tàu, tháng năm 2014 LỜI CẢM ƠN Em xin gởi lời cảm ơn chân thành tri ân sâu sắc thầy cô trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu, đặc biệt thầy cô khoa Công Nghệ Thông Tin đào tạo dạy dỗ hướng dẫn em thời gian qua Cách riêng, em xin cảm ơn thầy Hoàng Ngọc Thanh nhiệt tình hướng dẫn chúng em hồn thành tốt đề tài Trong trình làm đề tài, trình làm báo cáo, khó tránh khỏi sai sót, mong thầy cô bỏ qua Đồng thời trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn cịn hạn chế nên báo cáo khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp thầy Em xin chân thành cảm ơn! Nguyễn Thanh Phong y Ta o D ity rs ve ni U MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT TÓM TẮT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Giải vấn đề Ta 1.3 Phạm vi đề tài y 1.4 Phương pháp nghiên cứu hướng giải o D CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tìm hiểu cơng nghệ Hybrid Wifi Mesh U ni 2.1.1 Giới thiệu Hybrid Wifi Mesh ve 2.1.2 Nguyên lý hoạt động ity rs 2.1.3 Các ưu điểm Hybrid Wifi Mesh 11 2.1.4 So sánh tính HWM với cơng nghệ khác 14 2.2 Các thiết bị Hybrid Wifi Mesh 14 2.2.1 Thiết bị phát sóng 14 2.2.2 Hệ thống quản trị trung tâm 16 2.2.3 Cách lắp đặt 17 2.3 Các hệ thống sử dụng công nghệ HWM 19 2.3.1 Mơ hình wifi triển khai khách sạn 19 2.3.2 Mơ hình wifi triển khai khu du lịch 20 2.3.3 Mơ hình wifi triển khai khu dân cư 20 2.3.4 Mơ hình wifi triển khai trường học, sân ga, phi trường 21 CHƯƠNG 3: NỘI DUNG ĐỀ TÀI 21 3.1 Giới thiệu thành phố Vũng Tàu 21 3.1.1 Tổng quan thành phố Vũng Tàu 21 3.1.2 Diện tích dân số đơn vị hành 22 3.2 Nhu cầu wifi đời sống người dân thành phố Vũng Tàu 22 3.3 Phương án lắp đặt hệ thống HWM cho thành phố Vũng Tàu 29 3.3.1 Vị trí lắp đặt 29 3.3.2 Thiết bị - Kinh phí 30 3.3.3 Quản lý tài khoản wifi 33 3.3.4 Trang đăng nhập 34 Ta 3.3.5 Hướng phát triển 37 KẾT LUẬN 37 y o D TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 ity rs ve ni U KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT Kí hiệu FTP HWM LAN MIMO NAT PREG PERR PoE VOD VOIP SSID WAN Ý nghĩa File Transfer Protocol Hybrid Wifi Mesh Local Area Network Multi-input, multi-output Network address translation Path Registration Path Error Power over Ethernet Video on demand Voice over Internet Protocol Service Set Identifier Wide Area Network Mô tả Giao thức truyền tải tập tin Tên công nghệ Wifi thông minh Mạng cục Nhập, xuất đa luồng Biên dịch địa mạng Gói tin đăng ký Gói tin báo lỗi Cấp nguồn qua cáp mạng Truyền hình theo yêu cầu Thoại qua mạng IP Tên định danh dịch vụ Mạng diện rộng y Ta o D ity rs ve ni U TÓM TẮT Đề tài với mục đích lên phương án lắp đặt wifi địa điểm du lịch, khu vui chơi nơi đông người Thành Phố Vũng Tàu Bằng cách sử dụng cơng nghệ Hybrid Wifi Mesh, đề tài lắp đặt phần mở rộng phạm vi, số lượng truy cập bước Sử dụng trụ điện, trạm phát sóng có sẵn làm nơi lắp đặt thiết bị Wifi Thơng qua quản lý tài khoản, ta kinh doanh tài khoản truy cập với thông số truy cập khác Tại trang đăng nhập, ta đăng tin thơng báo văn đến vói người dân bán quảng cáo banner địa điểm du lịch, khách sạn, nhà hàng, khu vui chơi giải trí để khách du lịch tra cứu thơng tin đến Vũng Tàu Có thể tận dụng hệ thống wifi để sử dụng mạng LAN cho thành phố nhằm tiết kiệm băng thơng internet Từ khóa: Wifi dám mây, trang đăng nhập wifi y Ta ABSTRACT o D This thesis will be plan install wifi over Vung Tau City: at tourist destination, amusement district and crowded places By use Hybrid Wifi Mesh technology, this project can be install step by step at electric poles, broadcast stations available By Account Manager system, we can sell account with some properties different In Login Page, we can post notice or advertise to city residents For rent banner with tourist destination, hotels, restaurants, amusement district to traveller when they go to Vung Tau Can use LAN via wifi to save internet bandwidth Key word: Hybrid Wifi Mesh, wifi login page ity rs ve ni U CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề Internet trở thành nhu cầu thiếu người, người dân thành phố Vũng Tàu có nhu cầu cập nhật thơng tin, tra cứu tài liệu thông báo Tỉnh Đặc biệt, lượng lớn khách du lịch đến Vũng Tàu cần tra cứu tìm kiếm thơng tin du lịch, địa điểm ăn uống vui chơi giải trí 1.2 Giải vấn đề Internet Wifi mang lại tiện lợi cho người với kết nối Internet không dây Lắp đặt wifi địa điểm du lịch, khu vui chơi nơi đông người giúp người dân khách du lịch truy cập internet để tìm kiếm thơng tin Mang lại nhiều lợi ích việc quản lý, thơng báo văn hành đến người dân Cũng mở kênh quảng cáo Tỉnh để quảng cáo địa điểm du lịch cho khách du lịch truy cập internet wifi thành phố Ta y 1.3 Phạm vi đề tài Đề tài với mục đích lên phương án lắp đặt wifi địa điểm du lịch, khu vui chơi nơi đông người Thành Phố Vũng Tàu Đề tài lắp đặt phần mở rộng phạm vi, số lượng truy cập bước Sử dụng trụ điện, trạm phát sóng có sẵng làm nơi lắp đặt thiết bị Wifi thử nghiệm mở rộng phạm vi, số lượng truy cập o D ve ni U ity rs 1.4 Phương pháp nghiên cứu hướng giải Đề tài sử dụng phương pháp Nghiên cứu khảo sát để tìm hiểu nhu cầu sử dụng wifi người dân thành phố phương pháp Sử dụng liệu thứ cấp để nghiên cứu công nghệ Hybrid Wifi Mesh đề xuất phương án lắp đặt wifi cho thành phố Vũng Tàu Hy vọng đề tài mang lại nhiều tiện ích cho người dân lợi ích xã hội, kinh tế Thơng qua đó, triển khai thông báo từ Tỉnh thành phố cho người dân thông qua wifi Quảng cáo địa điểm du lịch, khách sạn cho khách du lịch thông qua wifi Và kinh doanh tài khoản truy cập wifi với điều kiện ràng buộc theo thời gian, dung lượng, băng thơng - tốc độ mang lại lợi ích kinh tế cho thành phố CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tìm hiểu cơng nghệ Hybrid Wifi Mesh y Ta 2.1.1 Giới thiệu Hybrid Wifi Mesh Hybrid Wifi Mesh (HWM) Công nghệ Wifi thông minh - Chuẩn 802.11s – 802.11 a/b/g/n ~ 300x Mbps (MIMO) - Cơng nghệ phát sóng mạnh - Sóng xun vật cản cực tốt - Hoạt động ổn định - Chi phí tốt thị trường - Cơng nghệ Canada Là kết hợp hồn hảo cơng nghệ điện tốn đám mây cơng nghệ phát sóng lưới đa chiều Công nghệ Wifi thông minh – Hybrid Wifi Mesh - công nghệ tiên tiến kết hơp tính ưu việt khắc phục khuyết điểm cơng nghệ: Wifi cơng nghệ điện tốn đám mây (Cloud-managed Wifi) Wifi phát sóng lưới (Mesh Wifi) tính tự cấu hình tự hoạt động (Plug and Play), tự động thiết lập liên kết mở rộng vùng sóng khơng giới hạn trạm phát sóng Hybrid Wicell hình thành mạng Wifi hoạt động ổn định Hoạt động hoàn hảo tất mơi trường có vật cản qui mô dự án Giới hạn số lượng truy cập vào trạm phát sóng cịn nhiều tính khác vượt trội so với công nghệ Wifi Hybrid Wifi Mesh công nghệ chuyên dụng phủ sóng khu vực diện rộng mạng Wifi thị (Mestropolitan Area Network) mà không cần dây cáp mạng kết nối đến trạm phát sóng kết nối trục Hỗ trợ chuyển vùng sóng liền mạch vượt trội so với Wifi truyền thống cho thiết bị di động IP Giải pháp hàng đầu phủ sóng Wifi khu vực mà hệ thống Wifi truyền thống khơng thể phủ sóng tồn diện Với cơng nghệ Hybrid Wicell, việc đầu tư hệ thống wifi không dùng cho việc cập Internet mà dùng thay hệ thống mạng truyền dẫn liệu nội (data), VOD, IP TV, IP phone, IP Camera v.v vị trí dự án điểm mạnh cơng nghệ Với việc đầu tư hệ thống wifi sử dụng cho nhiều ứng dụng giá trị đầu tư hệ thống wicell tối ưu thấp so với cơng nghệ wifi khác Hồn tồn miễn phí phần mềm quản trị trung tâm (Hybrid Wifi Mesh Controller) trạm phát sóng Hybrid Wicell Hệ thống Hybrid Wicell hoạt động bình thường trường hợp quản trị trung tâm bị cố không hoạt động o D ity rs ve ni U HWM chuyên dụng xây dựng mạng Wifi cho: - Khu vực diện rộng đô thị - Khách sạn - Resort - Tịa nhà văn phịng - Khn viên trường đại học ký túc xá - Cảng hàng không, cảng biển bệnh viện - Hệ thống giám sát camera an ninh di động - Mạng không dây di động nội cho VOIP, VOD liệu y Ta 2.1.2 Nguyên lý hoạt động Những trạm Gateways ( định tuyến Internet) gửi gói tin báo RANN ( Root trạm Announcement) đến tất trạm wifi để nhận biết Gateway Gói tin gửi tràn toàn hệ thống Hybrid Wicell đến tất trạm phát sóng Các trạm Relay ( nối sóng) gửi tin đăng ký PREG (Path Registration) tới trạm Gateway gần (trường hợp nhiều Gateway hệ thống) để đăng ký đường tốt đến trạm Gateway Ví dụ: Điểm B đăng ký đường từ A ( Gateway) đến B ( Relay) o D ity rs ve ni U Khi đường kết nối bị lỗi Gói tin PERR (Path Error) loan báo cho Gateway để đăng ký lại đường từ B A Do định tuyến Internet ln trì liên tục Ta y tính Cơng nghệ Hybrid Wifi Mesh - Hiển thị kênh sóng (channel) tên định danh SSID) cho toàn hệ thống - Thông minh định tuyến Gateway tối ưu nhiều Gateway - Thơng minh tìm Gateway AP khác Gateway AP hữu kết nối cáp LAN - Chuyển vùng sóng tự động theo thời gian thực o D ity rs ve ni U Bạn thường sử dụng thiết bị để truy cập Internet? Máy tính 655 40% Điện thoại 666 41% Máy tính bảng 304 19% Khác 11 1% Bạn thường truy cập Internet phương thức nào? y Ta o D 51% 3G/GPRS 349 26% Khác 0% ity 693 rs Wifi ve 22% ni 299 U ADSL/Cáp nối II KHI RA KHỎI NHÀ Bạn có thường xun truy cập Internet khơng? Rất thường xuyên 264 33% Thường xuyên 420 53% Không thường xuyên 110 14% Chưa 0% 24 Bạn thấy Internet có quan trọng khơng? Rất quan trọng 465 58% Quan trọng 285 36% Bình thường 45 6% Không quan trọng 0% 10 Bạn thường sử dụng Internet với mục đích gì? y Ta o D 35% Học tập 350 21% Khác 42 3% ity 585 rs Giải trí ve 41% ni 681 U Tìm thơng tin 11 Bạn thường sử dụng thiết bị để truy cập Internet? Máy tính 280 21% Điện thoại 747 57% Máy tính bảng 276 21% Khác 0% 25 12 Bạn thường truy cập Internet phương thức nào? ADSL/Cáp nối 83 7% Wifi 633 51% 3G/GPRS 525 42% Khác 0% 13 Bạn thường đâu khỏi nhà? y Ta o D 35% Địa điểm tham quan 361 23% Khác 173 11% ity 544 rs Công viên ve 31% ni 486 U Bãi biển III NHU CẦU SỬ DỤNG WIFI 14 Bạn có thường sử dụng Wifi không? Rất thường xuyên 574 72% Thường xuyên 195 24% Không thường xuyên 25 3% Chưa 0% 26 15 Bạn thấy Wifi có quan trọng khơng? Rất quan trọng 582 73% Quan trọng 201 25% Bình thường 13 2% Không quan trọng 0% 16 Bạn thường sử dụng thiết bị để truy cập Wifi? y Ta o D 47% Máy tính bảng 312 20% Khác 0% ity 718 rs Điện thoại ve 33% ni 508 U Máy tính 17 Bạn thường truy cập Wifi đâu? Ở nhà 642 36% Nơi công cộng 464 26% Café/quán ăn 671 37% Khác 30 2% 27 18 Bạn nghĩ lắp đặt hệ thống wifi cho thành phố Vũng Tàu? Rất quan trọng 599 75% Quan trọng 166 21% Bình thường 27 3% Khơng quan trọng 1% 19 Bạn sử dụng Wifi thành phố với mục đích gì? y Ta o D 32% Học tập 520 27% Khác 48 2% ity 618 rs Giải trí ve 39% ni 749 U Tìm thơng tin 20 Bạn có sẵn sàng trả tiền để truy cập Wifi thành phố? Rất sẵn sàng 360 45% Có thể 337 42% Không 86 11% Không 13 2% 28 3.3 Phương án lắp đặt hệ thống HWM cho thành phố Vũng Tàu y Ta 3.3.1 Vị trí lắp đặt Thơng qua kết khảo sát vị trí người dân thường đến khỏi nhà Ta tập trung lắp đặt thiết bị phát sóng wifi công viên, bãi biển địa điểm du lịch tham quan - Lắp đặt trụ điện có sẵn - Lắp đặt trạm phát sóng mạng viễn thông - Lắp đặt xe công cộng - Lắp đặt hộ dân có nhu cầu đăng ký tài khoản riêng Các địa điểm tham quan: - Đền thánh Đức Mẹ Bãi Dâu(Trần Phú, Phường 5) - Tượng Chúa Ki Tô Vua (Hạ Long, Phường 2) - Nhà thờ Vũng Tàu (Thống Nhất, Phường 1) - Đan viện Xito Thánh mẫu Phước Hải (Trần Phú,Phường 5) - Đình Thắng Tam (Hồng Hoa Thám, Phường 2) - Thích Ca Phật Đài (Trần Phú, Phường 5) - Linh sơn cổ tự (Hoàng Hoa Thám, Phường 2) - Niết Bàn Tịnh xá (Hạ Long, Phường 2) - Bạch Dinh (Trần Phú, Phường 1) - Đèn Hải Đăng (Núi Nhỏ, Phường 2) - Mũi nghinh Phong (Hạ Long, Phường 2) - Đền thờ Liệt sĩ TP Vũng Tàu - Thánh Thất Cao Đài Vũng Tàu (Phường 4) - Pháo đài cổ Phước Thắng (Núi Lớn) - Hồ Mây đỉnh Núi Lớn Các khu văn hóa, vui chơi, giải trí: - Cơng viên bãi Trước - Quảng trường Trưng Vương - Công viên nước Vũng Tàu - Cơng viên Trần Hưng Đạo - Cung văn hóa Thiếu nhi - Nhà văn hóa Thanh niên - Nhà văn hóa lao động Vietsovpetro - Nhà thi đấu đa - Sân vận động Lam Sơn - Imperial Plaza Vũng Tàu o D ity rs ve ni U 29 Các bãi biển: - Bãi Sau: Nằm phía Nam Vũng Tàu, cịn có tên Thùy Vân hay cịn có tên Thùy Dương, chạy dài gần 10 km Đây bãi biển đẹp Việt Nam, bãi cát dài phẳng - Bãi Trước: Còn gọi bãi Tầm Dương ngắm mặt trời lặn vào buổi chiều, Bãi Trước có hàng dừa chạy dọc theo bờ biển giống vịnh nhỏ sóng có hình vịng cung đẹp; - Bãi Dâu: Còn gọi bãi Phương Thảo, dài km, thơ mộng tĩnh mịch; - Bãi Dứa: Còn gọi bãi Hương Phong, bãi tắm nhỏ xinh xắn y Ta 3.3.2 Thiết bị - Kinh phí Cần phải đầu tư hệ thống với tiêu chí sau: - Thiết bị chuẩn cơng nghiệp , Công nghệ Wifi thông minh, chuyên dụng cho phạm vi rộng - Chỉ sử dụng tên (SSID) kênh tần số cho toàn hệ thống - Khả giới hạn số user trạm phát sóng để tránh nghẽn cục số lượng truy cập q đơng vào trạm phát sóng - Tự động thiết lập cấu hình Tính mở rộng back-up hệ thống cao - Hoạt động ổn định khả định tuyến truyền dẫn liệu thông minh - Hệ thống quản lý toàn diện từ phần mềm hệ thống trung tâm hoạt động mạng nội LAN - Hỗ trợ cơng cụ quản trị tồn hệ thống Wifi Chuẩn công nghệ: - Công nghệ: Wifi công nghệ Hybrid Wifi Mesh– tần số 2.4 Ghz - Chuẩn Wifi: 802.11b/g/n ~ 300 Mbps MIMO technology - Cơ chế hoạt động: Gateway/Relay Dùng thiết bị mini OutDoor MAP800 với antenna tiêu chuẩn dbi Omni phát sóng 360˚ vơ hướng Có thể thay đổi antenna có độ lợi cao để tăng khả phát sóng Mỗi thiết bị phát sóng MAP800 phục vụ 40 user truy cập Internet đồng thời GIÁ MÔ TẢ THIẾT BỊ HÌNH ẢNH (tham khảo) 5.850.000 I Model MAP800 (Hybrid Wifi mesh) Cổng LAN 1000 Mbps Dùng nhà – Indoor Chuẩn 802.11s - 802.11b/g/n – 300 Mbps Chipset: Atheros – USA o D ity rs ve ni U 30 7.000.000 y Ta Phát sóng 360° Chức năng: Gateway/relay Cơng suất phát sóng 1000 mw cho sóng mạnh, xuyên tường tốt, Antenna: 2x dbi Omni Cổng mạng: cổng mạng tốc độ 10/100/1000 Mbps, cổng có chức POE Công nghệ cấp điện qua cáp mạng (POE) Chuẩn công nghiệp cho phép 40-50 user truy cập thời điểm Bảo mật WPA2-PSK, lọc MAC Ứng dụng : dùng nhà , gắn trần nhà Miễn phí phần mềm quản trị trung tâm II Model MAP900 (Hybrid Wifi mesh) Chuẩn phát: 802.11s - B/G/N full 300Mbps Chipset: Atheros - USA Bảo mật: WPA2-PSK, lọc MAC Khả phát sóng: 360° Chức năng: Gateway/ Relay Cơng suất phát sóng 1,000 mW Antenna: x 10 dBi Omni (Antenna định hướng bên trong) Cổng mạng: 1GB có chức PoE Nguồn: Công nghệ cấp điện qua cáp mạng (PoE) dùng adaptor Cho phép 60 người đồng thời Hãng sản xuất: Canada III Model MAP1000 (Hybrid Wifi mesh) Chipset wireless: Atheros - USA Chuẩn phát: 802.11s - B/G/N full 300 Mbps Cổng mạng: 1GB (Có chức PoE) Bảo mật: WPA2-PSK, lọc MAC Khả phát sóng: 360° Chức năng: Gateway/ Relay Cơng suất phát sóng 1,000 mW Antenna: Tùy chọn - Chuẩn N-Type Nguồn: Công nghệ cấp điện qua cáp mạng o D ity rs ve ni U 8.000.000 31 16.500.000 y Ta (PoE) dùng adaptor Cho phép 60 - 100 người đồng thời Hãng sản xuất: Canada IV Internet Router gateway Hãng MiKrotik – EU cổng Gigabit ethernet Cân tải nhiều đường WAN: đáp ứng chiều inbound and outbound có chế tự động phát tín hiệu ADSL cáp quang Định tuyến dịch vụ theo WAN cụ thể Các port LAN port 10/100/1000 mbps với tính VLAN, Multi-Subnet, dùng WAN port làm DMZ cứng, RS232 console port Quản lý session, băng thông, truy cập đến user, QoS Function tối ưu hoá ứng dụng (như POP3, VoIP, FTP ) Dynamic DNS; multi-NAT; DHCP Server, DNS cache & proxy Tường lửa bảo mật với NAT, chống công DoS & DDoS, Packet Filtering, Multi Subnets… o D ity rs ve ni U 32 3.3.3 Quản lý tài khoản wifi Ta y Đối với khách du lịch người dân sử dụng thông thường Ta cung cấp tài khoản mở để người dân khách du lịch truy cập miễn phí Người dân thành phố, hộ dân có nhu cầu sử dụng wifi với tốc độ cao, dung lượng nhiều mua tài khoản riêng để truy cập internet thông qua hệ thống wifi Hệ thống quản lý tài khoản giới hạn thông số cho loại tài khoản dung lượng sử dụng, thời gian truy cập, tốc độ băng thông truy cập internet thông qua hệ thống wifi Hệ thống sử dụng freeradius hệ điều hành Linux (ví dụ: CentOS), sở liệu MySQL Cài đặt Freeradius, MySQL: yum -y install mysql-server freeradius freeradius-mysql freeradius-utils /etc/init.d/mysqld start mysql -u root set password for root@localhost = PASSWORD ('your_password'); exit Đăng nhập admin mysql -u root -p Tạo database tên radius create database radius Import schema.sql nas.sql vào database radius mysql -u root -p radius