các vấn đề của mạng nội hạt vô tuyến wlan

Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ : 5 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 7 Chương 1. Tổng quan về mạng nội hạt vô tuyến WLAN 11 1.2 Quá trình phát triển của mạng WLAN 12 1.3 Các thành phần của mạng WLAN 13 1.3.1 Các card giao diện mạng vô tuyến 13 1.3.2 Các điểm truy nhập vô tuyến 13 1.3.3 Các cầu nối vô tuyến từ xa 15 1.5 Cấu hình WLAN 17 1.6 Phân loại mạng WLAN 19 1.6.1 Các LAN vô tuyến 19 1.6.2 Giới thiệu về trải phổ 19 1.6.2.1 Truyền thông băng hẹp 19 1.6.2.2 Công nghệ trải phổ 20 1.6.2.3 Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) 20 1.6.2.4 Tác dụng của nhiễu băng hẹp 21 1.6.2.5 Hệ thống nhảy tần 21 1.6.2.6 Direct Sequence Spread Spectrum 24 1.6.2.7 So sánh FHSS và DSSS. 27 1.6.2 Các mạng LAN hồng ngoại 30 1.6.3 Các mạng LAN trực tiếp và khuyếch tán 31 1.6.4 Các đặc tính của các mạng LAN hồng ngoại 32 33 Chương 2. Các tiêu chuẩn của mạng WLAN 34 2.1 Giới thiệu về các tiêu chuẩn 34 2.1.1.Chuẩn IEEE 802.11b 34 2.1.2 Chuẩn IEEE 802.11a 35 2.1.3 IEEE 802.11g 35 2.1.4 Chuẩn IEEE 802.11n 36 2.1.5 So sánh các chuẩn IEEE 802.11x 37 2.2.1 Kiến trúc mạng IEEE 802.11 40 2.2.2 Mô hình tham chiếu IEEE 802.11 cơ sở 41 2.3 Lớp vật lý IEEE 802.11 42 SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 1 Huỳnh Ngọc Trung 08102961 Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy 2.3.1 Các khuôn dạng gói dữ liệu chung 42 2.3.2 Lớp vật lý DSSS 42 2.3.3 Lớp vật lý FHSS 44 2.3.4 Lớp vật lý hồng ngoại 45 2.4 Lớp điều khiển truy nhập môi trường IEEE 802.11 47 2.4.1 Đơn vị dữ liệu giao thức MAC 802.11 tổng quát 48 2.4.2 Các khoảng trống liên khung 48 2.4.3 Chức năng phối hợp phân tán 49 2.4.4 Chức năng phối hợp điểm 56 2.4.5 Kết hợp và tái kết hợp 57 2.4.6 Nhận thực và bảo mật 58 2.4.7 Đồng bộ hoá 59 2.4.8 Quản lý công suất 59 2.4.9 Quá trình phân mảnh gói 61 2.5 Tiêu chuẩn HIPERLAN Type I 61 2.5.1 Lớp vật lý 62 2.5.2 So sánh các đặc tính kỹ thuật giữa IEEE 802.11 và HIPERLAN 63 2.5.3 Lớp điều khiển truy nhập môi trường HIPERLAN Type I 64 2.5.4 Chuyển tiếp nội bộ 66 2.5.5 Nút ẩn 67 2.5.6 Chất lượng dịch vụ 68 2.5.7 Quản lý công suất 68 2.5.8 An ninh 68 2.6 Chuẩn WLIF OpenAir 68 2.7 Chuẩn HomeRF SWAP 69 2.7.1 Cấu hình mạng 70 2.7.2 Ứng dụng 70 2.8 Chuẩn Bluetooth 70 2.8.1 Tính cần thiết của chuẩn Bluetooth 70 2.8.2 Các đặc tả kỹ thuật Bluetooth 71 2.8.3 Các kiểu kết nối 71 2.8.4 Sửa lỗi 72 2.8.5 Nhận thực và bảo mật 73 2.8.6 Tiêu thụ công suất 73 2.8.7 Các phát triển trong tương lai 73 SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 2 Huỳnh Ngọc Trung 08102961 Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy 2.9 Chuẩn kết hợp dữ liệu hồng ngoại 73 2.10 Tổng kết 75 Chương 3. Các vấn đề của mạng nội hạt vô tuyến WLAN 76 3.1.1 Nút ẩn 76 3.1.2 Theo dõi công suất 78 3.1.3 Các nguồn nhiễu vô tuyến 79 3.1.4 Các vật cản LAN truyền tín hiệu 80 3.2 Các phương pháp nâng cao chất lượng WLAN 80 3.2.1 Cấu hình đa kênh 80 3.2.2 Hoạt động đa kênh đối với các WLAN DSSS 2.4 GHz 82 3.2.3 Hoạt động đa kênh đối với WLAN FHSS 2.4 GHZ 82 3.2.4 Giảm tốc độ dữ liệu (Fall back) 82 3.2.5 Lọc lưu lượng mạng 83 3.2.6 Chuyển vùng 83 3.2.7 Cân bằng tải 85 3.2.8 Đảm bảo truy nhập vô tuyến 85 3.2.9 Quản lý công suất 85 Chương 4. An ninh mạng WLAN 87 4.1 Giới thiệu 87 4.2 Các kiểu tấn công an ninh vô tuyến điển hình 87 4.2.1 WEP Cracking - bẻ gẫy WEP 87 4.2.2 Tấn công địa chỉ MAC 88 4.2.3 Các tấn công gây ra bởi một người ở vị trí trung gian 88 4.2.4 Các tấn công dạng từ điển 88 4.2.5 Tấn công phiên 89 4.2.6 Từ chối dịch vụ (DoS) 89 4.4 Các tập giải pháp an ninh mạng cho WLAN 89 4.4.1 WEP 90 4.4.3 TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) 91 4.4.4 AES 91 4.4.5 802.1X và EAP 92 4.4.6 WPA (WI-FI Protected access) 93 4.4.7 WPA2 93 4.4.8 LỌC (Filltering) 94 4.4.9 Chữ ký số/ chứng chỉ số 96 SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 3 Huỳnh Ngọc Trung 08102961 Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy 4.4.10 Tường lửa 96 4.4.11 Kerberos 96 4.5 An ninh trong thực tế 97 PHẦN MÔ PHỎNG 100 TỔNG QUAN VỀ NS-2 100 1.Giới thiệu 100 2. C++ và OTcl 102 3. Các đặc tính của NS-2 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 4 Huỳnh Ngọc Trung 08102961 Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy DANH MỤC HÌNH VẼ : SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 5 Huỳnh Ngọc Trung 08102961 Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy DANH MỤC CÁC BẢNG : SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 6 Huỳnh Ngọc Trung 08102961 Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Thuật ngữ Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt ACK Acknowledgement Xác nhận ACL Asynchronous connectionless Phi kết nối không đồng bộ Ad-hoc Ad-hoc network Mạng độc lập ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số không đối xứng AES Advanced Encryption Standard Chuẩn mã hoá tiên tiến AP Access Point Điểm truy nhập AR Association Request Yêu cầu kết hợp AR Association Response Đáp ứng kết hợp ARQ Automatic Repeat Request Yêu cầu lặp lại tự động BSA Basic Service Area Vùng dịch vụ cơ sở BSS Basis Service Set Bộ dịch vụ cơ sở BSS Broadcasting Support Service Dịch vụ hỗ trợ quảng bá BSSID Basis Service Set Identification Nhận dạng BSS BT Bandwith-Time product Tích số băng thông-thời gian CA Certificate Authority Quyền chứng nhận CA Collision Avoidance Tránh xung đột CCA Clear Channel Assessment Đánh giá kênh rỗi CD Collision Detection Phát hiện xung đột CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra dư chu trình CSMA Carrier Sense Multiple Access Đa truy nhập cảm biến sóng mang CTS Clear To Send Xoá để phát DBPSK Differential Binary Phase Shift Keying Khoá dịch pha nhị phân vi sai DCF Distributed Coordination Function Chức năng phối hợp phân bố DCLA Direct Current Level Adjustment Điều chỉnh mức dòng một chiều DECT Digital Enhanced Cordless Telephone Điện thoại vô tuyến số tiên tiến DES Data Encryption Standard Chuẩn mã hoá dữ liệu DFIR Diffused Infrared Hồng ngoại khuyếch tán DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình host động DIFS Distributed Coordination Function IFS IFS phối hợp phân bố DMZ Data Management Zone Khu vực quản lý dữ liệu DoS Denial of Service Từ chối dịch vụ DQPSK Differential Quadrature Phase Shift Keying Khoá dịch pha cầu phương vi sai DS Distribution System Hệ thống phân bố DSSS Direct Sequence Spread Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp DTIM Delivery TIM Bản đồ chỉ dẫn lưu lượng phân bổ EAP Extensible Authentication Protocol Giao thức nhận thực mở rộng SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 7 Huỳnh Ngọc Trung 08102961 Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy ESS Extended Service Set Bộ dịch vụ mở rộng ESSID ESS Identification Nhận dạng ESS ETSI European Telecommunication and Standard Institute Viện các tiêu chuẩn và viễn thông Châu Âu EY- NPMA Elimination Yield Non Pre – emptive Multiple Access Đa truy nhập không ưu tiên loại trừ độ lợi FCC Federal Communication Commission Uỷ ban truyền thông liên bang FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trước FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum Trải phổ nhảy tần FIPS Federal Information Processing Standard Tiêu chuẩn xử lý thông tin liên bang FSK Frequency Shift Keying Khoá dịch tần GFSK Gaussian Frequency Shift Keying Khoá dịch tần Gauss GMSK Gaussian Minimum Shift Keying Khoá dịch Gauss cực tiểu HIPERL AN High Performance LAN Mạng LAN hiệu năng cao HRFWG HomeRF Working Group Nhóm công tác HomeRF IBSS Independent Basic Service Set Bộ dịch vụ cơ sở độc lập IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers Viện các kỹ sư điện và điện tử IETF Internet Engineering Task Force Uỷ ban chuyên trách về Internet IFS Interframe Space Khoảng trống liên khung IKE Internet Key Exchange Trao đổi khoá Internet IP Internet Protocol Giao thức Internet IPSec IP Security An ninh IP IrDA Infrared Data Association Kết hợp dữ liệu hồng ngoại IrLAN Infrared LAN Mạng LAN hồng ngoại IrLAP Infrared Link Access Protocol Giao thức truy nhập kết nối hồng ngoại IrLMP Infrared Link Management Protocol Giao thức quản lý kết nối hồng ngoại ISA Industry Standard Architecture Kiến trúc chuẩn trong công nghiệp ISM Industrial, Scientific, and Medical Băng tần công nghiệp, khoa học và y tế ISDN Integrated Subcriber Digital Network Mạng tích hợp thuê bao số ISO International Standards Organization Tổ chức chuẩn hoá quốc tế ITU-T International Telecommunication Union - Telecommunications Sector Liên minh viễn thông thế giới-Ban viễn thông KDC Key Distribution Center Trung tâm phân bổ khoá L2TP Layer Two Tunneling Protocol Giao thức tạo đường ống lớp 2 LAN Local Area Network Mạng nội bộ LDAP Lightweight Directory Access Protocol Giao thức truy nhập danh bạ mức thấp LEAP Lightweight Extensible Authentication Protocol Giao thức nhận thực mở rộng mức thấp SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 8 Huỳnh Ngọc Trung 08102961 Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy LLC Logical Link Control Điều khiển kết nối logic LMSC LAN/MAN Standards Committee Uỷ ban các tiêu chuẩn mạng LAN/MAN MAC Media Access Control Điều khiển truy nhập môi trường MIB Management Information Base Quản lý thông tin cơ sở MIC Message Integrity Check Kiểm tra tính toàn vẹn bản tin MPDU MAC Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức MAC NAV Network Allocation Vector Vector cấp phát mạng NIC Network Interface Card Card giao diện mạng NIST National Institute of Standards and Technology Viện các tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia NRL Normalized Residual Lifetime Thời gian sống còn dư chuẩn hoá OFDM Orthorgonal Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tàn số trực giao OSI Open System Interconnection Mô hình kết nối các hệ thống mở PC Personal Computer Máy tính cá nhân PCF Point Coordination Function Chức năng phối hợp điểm PCI Peripheral Component Interconnect Kết nối thành phần ngoại vi PEAP Protected Extensible Authentication Protocol Giao thức nhận thực mở rộng được bảo vệ PHY Physical layer Lớp vật lý PIFS PCF Interframe Space Khoảng trống liên khung PCF PKI Public Key Infrastructure Hạ tầng khoá công cộng PLCP Physical Layer Convergence Protocol Giao thức hội tụ lớp vật lý PPDU PLCP Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức PLCP PPM Pulse Position Modulation Điều chế vị trí xung PPTP Point – to – Point Tunneling Protocol Giao thức tạo đường ống điểm đến điểm PR Probe Request Yêu cầu thăm dò PR Probe Response Đáp ứng thăm dò RADIUS Remote Authentication Dial – In User Service Dịch vụ người sử dụng quay số nhận thực từ xa RR Reassociation Request Yêu cầu tái kết hợp RSN Robust Security Network Mạng an ninh tăng cường RTS Request to Send Yêu cầu truyền SCO Synchoronous Connection Oriented Định hướng kết nối dồng bộ SFD Start Frame Delimiter Bộ phân định khung khởi đầu SIFS Short IFS IFS ngắn SIG Special Interest Group Nhóm chuyên trách đặc biệt SNR Signal – to – Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên tạp âm SOHO Small Office Home Office Văn phòng ở nhà văn phòng nhỏ SSID Service Set Identifier Bộ nhận dạng tập dịch vụ SSL Sercure Socket Layer Lớp khe cắm an ninh STA Station Trạm SWAP Shared Wireless Access Protocol Giao thức truy nhập vô tuyến dùng SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 9 Huỳnh Ngọc Trung 08102961 Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy chung SWAP- MM Shared Wireless Access Protocol Multimedia Đa phương tiện giao thức truy nhập vô tuyến dùng chung TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol Giao thức Internet/Giao thức điều khiển truỳen dẫn TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian TIM Traffic Indication Map Bản đồ chỉ dẫn lưu lượng TLS Transport Layer Security An ninh lớp truyền tải TS Time Slot Khe thời gian TTLS Tunneled Transport Layer Security An ninh lớp truyền tải đường ống UNII Unlicensed National Information Infrastructure Hạ tầng thông tin quốc gia không cấp phép USB Universal Serial Bus Bus nối tiếp chung VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo W3C World Wide Web Consortium Tập đoàn W3C WEP Wired Equipvalent Privacy Bảo mật tương ứng hữu tuyến Wi-Fi Wireless - Fidelity Vô tuyến - Tính trung thực WLAN Wireless Local Area Network Mạng nội hạt vô tuyến WLIF Wireless LAN Interoperability Forum Diễn đàn tương thích mạng LAN vô tuyến WPA Wi – Fi Protected Access Truy nhập được bảo vệ Wi – Fi XML Extended Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 10 Huỳnh Ngọc Trung 08102961 [...]... cho các thiết bị vô tuyến cao hơn 1.3 Các thành phần của mạng WLAN Các thành phần của mạng WLAN bao gồm các card giao diện mạng vô tuyến, các điểm truy nhập vô tuyến, và các cầu nối vô tuyến từ xa 1.3.1 Các card giao diện mạng vô tuyến Các card giao diện mạng vô tuyến không khác nhiều so với các card sử dụng cho mạng LAN hữu tuyến Giống như các card thích ứng mạng hữu tuyến, card giao diện mạng vô tuyến. .. mạng WLAN Các mạng WLAN có thể được phân loại thành mạng LAN vô tuyến và LAN hồng ngoại Các LAN vô tuyến có thể được dựa trên quá trình truyền dẫn băng hẹp hay truyền dẫn trải phổ trong khi đó các LAN hồng ngoại có thể là khuyếch tán hay được định hướng Dưới đây đề cập đến các loại cơ bản của các mạng LAN vô tuyến và hồng ngoại có đấnh giá điểm mạnh cũng như điểm yếu của mỗi loại 1.6.1 Các LAN vô tuyến. .. 1.6.4 Các đặc tính của các mạng LAN hồng ngoại Các mạng LAN hồng ngoại khác với các mạng LAN vô tuyến ở nhiều điểm Nói chung, các hệ thống vô tuyến luôn tạo ra vùng phủ rộng hơn các hệ thống thông tin quang vô tuyến bởi vì công suất các máy phát yêu cầu cao hơn và các máy thu có nhiều thuận lợi khi sử dụng các kỹ thuật tạo phách cảm biến Mặt khác, tín hiệu vô tuyến luôn có độ rộng băng thông hẹp hơn các. .. Thị Thu Thủy Chương 1 Tổng quan về mạng nội hạt vô tuyến WLAN 1.1 Sự cần thiết của mạng WLAN Mạng LAN kết nốt các máy tính, các file server, các máy in và các thiết bị mạng khác sử dụng cáp Các mạng này cho phép người sử dụng trao đổi thông tin với nhau qua thư điện tử và truy nhập các chương trình ứng dụng đa người dùng và các cơ sở dữ liệu dùng chung Để liên kết một mạng LAN, thiết bị người sử dụng... đôi một cách hiệu quả khoảng cách giữa các nút di động Hình 1 5 Mạng WLAN độc lập (mạng ad-hoc) SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 Huỳnh Ngọc Trung 08102961 17 Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy Hình 1 6 Mạng WLAN cơ sở Các mạng WLAN có cấu hình cơ sở cho phép các nút di động có thể được tích hợp vào trong một mạng hữu tuyến (xem Hình 1.6) Quá trình chuyển đổi từ các phương tiện vô tuyến sang các phương... thực hiện như là các card PC trong các máy tính xách tay, các card PCI hoặc các card ISA trong các máy tính để bàn hoặc các thiết bị tích hợp toàn bộ trong các máy tính cầm tay (các thiết bị hỗ trợ cá nhân kỹ thuật số, smartphone) và các máy in Các bộ thích ứng WLAN cung cấp một giao diện giữa hệ điều hành mạng khách và đường kết nối vô tuyến thông qua một anten Các mạng WLAN sử dụng các thiết bị máy... hoặc các bộ tập trung (hub) 1.3.2 Các điểm truy nhập vô tuyến Các điểm truy nhập tạo ra các vùng phủ vô tuyến, các vùng này kết nối các nút di động tới các cơ sở hạ tầng mạng hữu tuyến hiện có Điều này cho phép một mạng SVTH :Nguyễn Quốc Huy 08104031 Huỳnh Ngọc Trung 08102961 13 Đồ án 2 GVHD : Th.S Đào Thị Thu Thủy WLAN trở thành một phần mở rộng của mạng hữu tuyến Bởi vì các điểm truy nhập cho phép khả... hành mạng thông qua một trình điều khiển dành riêng, vì thế mà cho phép các ứng dụng sử dụng mạng vô tuyến cho quá trình truyền dữ liệu Tuy nhiên, không giống như các card thích ứng của mạng hữu tuyến, các card này không cần bất kỳ dây cáp nào kết nối chúng tới mạng và điều này cho phép tái lắp đặt các nút mạng mà không cần chuyển đổi cáp mạng hoặc thay đổi các kết nối tới các bảng mạch hoặc các bộ... xuất hiện gần đây của các chuẩn WLAN HIPERLAN và IEEE 802.xx mà điển hình nhất là IEEE 802.11 được sử dụng hầu hết trong các thiết bị di động – laptop , smartphone… Mạng WLAN khác với các mạng vô tuyến diện rộng ở chỗ quá trình truyền thông tin số bằng vô tuyến tế bào hoặc vô tuyến gói Vì các hệ thống này phủ sóng ở khoảng cách lớn, chúng đòi hỏi cơ sở hạ tầng đắt tiền, chúng cho phép các tốc độ dữ liệu... hữu tuyến, nó vẫn cho phép bất cứ một hệ điều hành mạng nào hoặc một trình điều khiển nào làm việc với mạng WLAN Một giao diện như vậy cho phép một mạng LAN hữu tuyến hiện có có thể được mở rộng dễ dàng bằng việc cung cấp khả năng truy nhập cho các thiết bị mạng vô tuyến mới Kiến trúc giao thức của một giao diện mạng WLAN điển hình được cho trên Hình 1.4 Các lớp thấp hơn của một card giao diện vô tuyến . cho các thiết bị vô tuyến cao hơn 1.3 Các thành phần của mạng WLAN Các thành phần của mạng WLAN bao gồm các card giao diện mạng vô tuyến, các điểm truy nhập vô tuyến, và các cầu nối vô tuyến. quan về mạng nội hạt vô tuyến WLAN 11 1.2 Quá trình phát triển của mạng WLAN 12 1.3 Các thành phần của mạng WLAN 13 1.3.1 Các card giao diện mạng vô tuyến 13 1.3.2 Các điểm truy nhập vô tuyến 13 1.3.3. 1. Tổng quan về mạng nội hạt vô tuyến WLAN 1.1 Sự cần thiết của mạng WLAN Mạng LAN kết nốt các máy tính, các file server, các máy in và các thiết bị mạng khác sử dụng cáp. Các mạng này cho phép