phân lớp Mac trong IEEE 802.11n phần 2 pps

Ch ng 2: Gi i thi u phân l p 802.11n MAC mơ hình OSI Hình 2.4: Ho t ng c a RTS/CTS gi a hai máy tr m không dây khác bi t gi a hai ho t ng hình hình nh tr l i b n tin RTS AP s ng tr l i thay hình thay máy tr m c 2.3.3 Thu t toán th i gian ch ng u nhiên Sau máy tr m th c hi n b c c m nh n sóng mang theo ph ng pháp logic v t lý, phát hi n th y môi tr ng r i giá tr NAV = b t u q trình tranh ch p mơi tr ng m t kho ng th i gian c g i m t c a s tranh ch p t u kho ng th i gian ch n m t giá tr th i gian ch ng u nhiên Giá tr c ch n m t cách ng u nhiên d i t n giá tr c a s tranh ch p kh i t o Giá tr c a s tranh ch p kh i t o khác tùy thu c vào k thu t tr i ph , ví d DSSS 31 khe th i gian hay FHSS 15 khe th i gian.C ng c n l u ý giá tr m i khe th i gian i v i FHSS b ng 50µs cịn DSSS b ng 20µs Sau ch n c m t giá tr th i gian ch , b t u q trình m ng c, sau m i khe th i gian giá tr th i gian ch s gi m i m t n v Trong su t trình này, máy tr m liên t c th c hi n m nh n sóng mang c m i khe th i gian N u phát hi n môi tr ng chuy n sang tr ng thái b n hay giá tr NAV c thi t l p trình m lùi s d ng máy tr m s quay tr l i giai n c m nh n sóng mang N u n giá tr th i gian ch c m lùi v mà v n khơng có s thay i tr ng thái mơi tr ng máy tr m b t u truy n d n N u sau truy n d n mà máy tr m không nh n c b n tin ACK tr i t tr m thu máy tr m coi nh mơi tr ng ang x y xung t Giá tr c a a s tranh ch p l n ti p sau s t ng theo công th c Tn=2*Tn-1+1 Giá tr l n nh t c a c a s tranh ch p 1023 khe th i gian Nhóm – l p D04VT1 Ch ng 2: Gi i thi u phân l p 802.11n MAC mơ hình OSI Hình 2.5: L c ho t ng c a m t máy tr m ch 2.3.4 Q trình truy n thơng ch DCF PCF Mơ hình m ng ho t ng theo ch ph i th a mãn yêu c u sau: AP ph i c c u hình th c hi n ch c n ng th m dò Các máy tr m không dây ph i kh n ng th m dị c Nhóm – l p D04VT1 c c u hình cho AP nh n r ng chúng có Ch ng 2: Gi i thi u phân l p 802.11n MAC mơ hình OSI Q trình truy n thơng c th c hi n nh sau: t u chu k CFP, AP g i khung beacon (khung qu n lý bao g m thông tin ng b , tham s c n thi t cho trình truy n thông) d i d ng broadcast Trong su t chu k CFP, AP th ng xuyên phát tín hi u th m dò máy tr m c n g i d li u khơng xem có u m t máy tr m c n g i d li u s g i m t khung tr l i v AP Ng c l i u máy tr m không c n g i d li u s g i m t khung r ng v AP hay n gi n l i, không tr l i Khi chu k CFP k t thúc, AP g i khung CF-End t i máy tr m thông báo t thúc chu k CFP AP d ng q trình th m dị Chu k CP b t u, t t c máy tr m AP chuy n sang ho t ng ch DCF t thúc chu k CP, m t chu trình m i l i b t Nhóm – l p D04VT1 u Ch ng 3: Ch c n ng phân l p 802.11n MAC CH NG III: CH C N NG PHÂN L P 802.11n MAC 3.1 Các ch c n ng k th a t chu n tr c 3.1.1 Ch c n ng quét tìm thi t b t máy tr m mu n k t n i t i AP u u tiên ph i phát hi n c AP Ph ng pháp mà máy tr m dùng phát hi n AP có th ph ng pháp quét ch ng hay quét b ng M t máy tr m có th l ng nghe AP (quét b ng) hay tìm ki m AP (quét ch ng) 3.1.1.1 Quét b ng Dùng ph ng pháp máy tr m s l ng nghe khung beacon phát t AP mà có ch a tr ng SSID (Service Set Identifier – m t chu i s g m 2-32 kí t c dùng nh n d ng m ng WLAN) gi ng v i SSID c c u hình t tr c máy tr m Trong tr ng h p máy tr m nghe th y nhi u khung beacon t AP khác mà có giá tr tr ng SSID gi ng v i máy tr m s xác nh AP có ch t l ng tín hi u t t nh t s th k t n i n AP ó Ph ng pháp quét b ng không cs ng m ng ad hoc m ng khơng có s tham gia c a AP Hình 3.1: Ph Nhóm – l p D04VT1 ng pháp quét b ng 10 Ch ng 3: Ch c n ng phân l p 802.11n MAC 3.1.1.2 Quét ch ng Trong ph ng pháp này, máy tr m s ch ng phát i khung probe request, khung có th ch a m t giá tr SSID c a m ng mà máy tr m c n k t n i t i ho c b t kì m ng Tr ng h p máy tr m mu n k t n i t i b t k m ng khung probe request tr ng SSID s c thi t l p null T t c AP nghe c khung probe request n u nh n th y giá tr tr ng SSID phù h p mà h tr AP s tr i b ng cách g i tr l i máy tr m b ng m t khung probe response Khung probe response ch a t t c nh ng thông tin c n thi t cung c p cho máy tr m th c hi n k t i t i AP tham gia vào BSS u m t khung probe request ch a giá tr tr ng SSID b ng null t t c AP nghe c khung s g i tr l i m t khung probe response Vì lí b o m t, thơng th ng AP c c u hình l i khung probe request lo i u giúp ng n ch n nh ng ng i s d ng không c c p quy n truy nh p vào m ng, nhiên ây ch m t bi n pháp b o m t s ng ch y u ch c dùng làm gi m k t n i khơng mong mu n vơ tình tham gia vào m ng không nh m m c ích phá ho i Hình 3.2: Quét ch ng 3.1.2 Ch c n ng xác th c Xác th c b c u tiên hai b c c n th c hi n k t n i vào m ng Quá trình xác th c v th c ch t trình k t n i v t lý gi a máy tr m AP hay máy Nhóm – l p D04VT1 11 Ch ng 3: Ch c n ng phân l p 802.11n MAC tr m khác (m ng ad hoc) Có hai ph ng pháp xác th c c s d ng m ng WLAN g m: Xác th c h th ng m (OSA – Open System Authentication) Xác th c khóa chia s (SKA – Shared Key Authentication) 3.1.2.1 Xác th c h th ng m (OSA) Xác th c OSA m t ph ng pháp xác th c r ng m c nh c cài t thi t b WLAN Xác th c r ng ngh a m t máy tr m có th k t h p v i b t kì AP c ng s d ng xác th c OSA mi n có SSID Q trình xác th c OSA di n nh sau: Máy tr m g i m t khung yêu c u xác th c n AP AP g i tr l i b ng khung ACK báo nh n AP g i khung xác th c v phía máy tr m kh ng nh trình xác th c h p Máy tr m g i tr l i b ng khung ACK báo nh n Quá trình xác th c k t thúc Hình 3.3: Q trình xác th c OSA WEP có th c dùng v i xác th c OSA Tuy nhiên WEP ch c dùng mã hóa d li u l p sau trình xác th c k t h p ã hồn thành Chính i s n gi n c a mà xác th c OSA th ng c s d ng v i m t vài ph ng pháp b o m t tiên ti n h n nh WPA, 802.1X/EAP cho m ng yêu c u c n có môi tr ng b o m t 3.1.2.2 Xác th c khóa chia s (SKA) Nhóm – l p D04VT1 12 Ch ng 3: Ch c n ng phân l p 802.11n MAC Xác th c SKA s d ng WEP xác th c máy tr m yêu c u khóa WEP nh ph i c c u hình c máy tr m AP Quá trình xác th c SKA di n nh sau: Máy tr m g i khung yêu c u xác th c n AP AP g i tr l i b ng khung ACK báo nh n AP g i ti p m t khung xác th c th ó có ch a m t octet d i d ng khơng mã hóa n b n tin 128 Máy tr m g i tr l i b ng khung ACK báo nh n Máy tr m dùng khóa WEP c a th c hi n mã hóa n b n tin 128 octet nh n c t AP sau ó g i n b n tin ã c mã hóa vào khung xác th c th tr l i v AP AP g i tr l i b ng khung ACK báo nh n AP th c hi n gi i mã n b n tin mã hóa nh n c t máy tr m N u nb n tin sau gi i mã phù h p v i n b n tin 128 octet kh i t o AP g i khung xác th c cu i v phía máy tr m kh ng nh trình xác th c h p l Trong tr ng h p không th y s phù h p, AP g i khung xác th c ch r ng khóa WEP khơng h p l , q trình xác th c khơng thành cơng Máy tr m g i tr l i b ng khung ACK báo nh n Quá trình xác th c k t thúc Hình 3.4: Quá trình xác th c SKA Nhóm – l p D04VT1 13 Ch ng 3: Ch c n ng phân l p 802.11n MAC Xác th c SKA b o m t h n xác th c OSA Trong trình xác th c SKA, khóa WEP c dùng mã hóa n b n tin 128 octet N u m t ng i mu n xâm nh p vào m ng trái phép, ng i ó có th s d ng thi t b nghe tr m b t phân tích khung xác th c trao i gi a máy tr m AP tìm khóa WEP c dùng, sau ó s d ng khóa k t n i vào m ng 3.1.3 Quá trình k t h p M t client ã c xác th c s th c hi n k t n i v i AP c k t h p tr ng thái ó client ã c cho phép truy n d li u thông qua AP N u PC card ab n ã c k t h p v i m t AP, có ngh a b n ã k t n i v i AP ó c ng v i m ng không dây Ti n trình tr nên ck th p c mô t nh sau: Khi m t client mu n k t n vào m ng, client ó s g i m t Khung yêu c u xác th c n AP nh n tr l i m khung tr l i xác th c Sau trình xác th c ã c hoàn thành, máy tr m s g t khung yêu c u k t h p n AP AP s tr l i l i cho client m t khung tr l i k p ó cho phép ho c khơng cho phép k t h p i t i t Toàn b ti n trình k t h p bao g m tr ng thái khác + Không c xác th c không + ã c xác th c không + ã c xác th c Không c xác th c không ck th p ck th p ck th p ck th p Trong tr ng thái kh i u này, node không dây hoàn toàn ch a k t n i v i m ng không th truy n d li u qua AP AP l u gi m t b ng tr ng thái k t n i c a client c g i b ng K t h p u quan tr ng c n ý nhà s n xu t khác s c p n tr ng thái Không c xác th c không c k t h p AP c a h m t cách khác B ng s a tr ng thái “không c xác th c” cho b t k client ch a hồn thành ti n trình xác th c ho c trình xác th c b l i ã c xác th c không ck th p Trong tr ng thái th này, client không dây ã v t qua q trình xác th c thành cơng, nh ng v n ch a th t s k t h p v i AP Trong tr ng thái thi client v n Nhóm – l p D04VT1 14 Ch ng 3: Ch c n ng phân l p 802.11n MAC không c phép truy n hay nh n d li u thông qua AP B ng K t h p c a AP s hi n th tr ng thái cho client “ ã c xác th c” B i client ã v t qua giai n xác th c l p t c chuy n n giai n k t h p r t nhanh chóng (ch vài ms), v y t hi m b n th y c tr ng thái “ ã c xác th c” AP Th ng b n s th y “khơng c xác th c” hay “ c k t h p” ck th p Trong tr ng thái cu i này, node không dây c a b n ã hồn tồn k t n i v i ng, có th g i nh n d li u thông qua AP Hình d i mơ t q trình k t h p c a t client B n s th y tr ng thái “ c k t h p” b ng K t h p c a AP cho bi t ng client ã hoàn toàn k t n i ã c ch ng nh n b i AP có th truy n d li u thơng qua AP T ây b n có th suy ph ng th c b o m t s c cài t trình k t n i c a client Hình 3.5: Quá trình k t h p 3.1.4 Tính n ng giám sát ngu n n Các client không dây ho t ng m t ch giám sát ngu n n c xác nh chu n 802.11 Các ch bao g m ch active, th ng c g i CAM (Continuous Aware Mode) ch power save, th ng c g i PSP (power Save Polling) Vi c ti t ki m n n ng b ng cách s d ng ch power save c bi t quan tr ng cho ng i dùng di ng v i laptop hay PDA ch y b ng pin Vi c kéo dài tu i th c a pin cho phép ng i s d ng dùng thi t b lâu h n mà không c n ph i p l i pin Các card m ng WLAN có th tiêu t n m t l ng n n ng k ch CAM, u lý t i tính n ng ti t ki m n ng l ng l i c a vào chu n 802.11 Nhóm – l p D04VT1 15 Ch ng 3: Ch c n ng phân l p 802.11n MAC 3.1.4.1 Continuous Aware Mode (CAM) CAM m t ch ó user s d ng tồn b ngu n n n ng s n có th ng xuyên giao ti p v i AP B t k m t máy tính (desktop hay server) c m vào ngu n n AC u ho t ng ch CAM Trong nh ng tr ng h p này, khơng có m t lý mà PC card c n ph i ti t ki m n n ng c 3.1.4.2 Power Save Polling (PSP) Vi c s d ng ch PSP cho phép client không dây i vào tr ng thái “ng ” ây, ng có ngh a client th t s t t ngu n n m t kho ng th i gian r t ng n (kho ng m t ph n nh c a giây) Th i gian ng ti t ki m c m t ng n n ng k cho client không dây ng th i, cho phép client s d ng laptop làm vi c kho ng th i gian lâu h n, t ng n ng su t làm vi c Khi s d ng PSP, client không dây c x hoàn toàn khác BSS (Basic Service Set) IBSS (Independent BSS) m t ng ng nh t cách c x BSS IBSS vi c truy n nh n Beacon Ti n trình ho t ng ch PSP (c BSS IBSS) c mô t bên d i Hãy nh r ng, ti n trình có th xu t hi n nhi u l n giây u cho phép ng WLAN trì k t n i c a nó, nh ng ng th i c ng sinh thêm m t l ng overhead cho m ng Admin nên xem xét overhead ho ch nh nhu c u c a user m ng WLAN Ch PSP BSS (Basic Service Set) Khi s d ng PSP m t BSS, tr c tiên, máy tr m s g i m t frame n AP báo cho AP bi t r ng chúng s p i vào tr ng thái “ng ” (t m th i t t ngu n n) AP s ghi nh n l i tr m ang ng Sau ó, AP s buffer ( m) b t k frame g i n cho tr m ang ng Traffic cho tr m ang ng v n ti p t c g i n AP nh ng AP khơng th g i n cho tr m ang ng c Vì th , gói tin c i buffer dành cho tr m ang ng AP theo nh k s g i Beacon Các client ( ã c ng b hóa th i gian v i AP) bi t xác lúc nh n Beacon Các client ang ng s ánh th c receiver (b nh n tín hi u) c a chúng l ng nghe Beacon mà ó có ch a TIM (Traffic Indication Map = B n báo hi u có traffic) N u client th y c li t kê TIM s th c d y g i frame n AP báo cho AP bi t r ng ang th c s n sàng nh n gói tin ã c buffer Khi client ã nh n xong gói Nhóm – l p D04VT1 16 Ch ng 3: Ch c n ng phân l p 802.11n MAC tin dành cho nó, client s g i thông p n AP báo hi u r ng s p tr l i tr ng thái ng Ti n trình c l p l i nhi u l n giây Vì th gây m t s overhead so v i khơng s d ng PSP Hình 3.6: PSP Mode in a BSS PSP IBSS (Independent BSS) Ch PSP IBSS ho t ng r t khác so v i BSS IBSS khơng có AP nên khơng có thi t b buffer gói tin Vì th m i tr m ph i buffer gói tin c g i t n tr m khác m ng Ad-hoc Các tr m s luân phiên g i Beacon s d ng ph ng th c khác tùy thu c vào nhà s n xu t Khi tr m s d ng ch ti t ki m n n ng, s có m t kho ng th i gian c i ATIM window Trong kho ng th i gian này, m i tr m u th c s n sàng nh n data frame Ad-hoc Traffic Indication Map (ATIM) gói tin unicast cs ng b i tr m thông báo cho tr m khác r ng có d li u dành cho chúng chúng nên th c gi c kho ng th i gian nh n l ng d li u Các ATIM Beacon u c g i su t kho ng th i gian ATIM window Ti n trình tr m g i traffic cho di n nh sau: + Các tr m c ng b hóa v i thông qua Beacon th c gi c tr c ATIM window b t u + Kho ng th i gian ATIM window b t Nhóm – l p D04VT1 chúng có th u, tr m g i Beacon Sau ó, 17 Ch ng 3: Ch c n ng phân l p 802.11n MAC tr m g i ATIM frame cho chúng thông báo cho tr m khác có traffic buffer dành + Các tr m nh n ATIM su t ATIM window s th c gi c nh n data frame N u khơng có ATIM c nh n tr m s i vào tr ng thái ng (khi ATIM window k t thúc) + ATIM window k t thúc, tr m b t u truy n data frame Sau nh n data frame, tr m tr l i tr ng thái ng i kho ng th i gian ATIM window ti p theo ( th c l i) 3.1.5 S c t m nh khung Các gói m c cao m t s khung quan lý l n c n c phân n thành nh nh có th truy n i phù h p v i m t kênh vô n S c t m nh khung c ng làm t ng tin c y mà có giao thoa Các tr m vô n LAN s c g ng truy n nh cho nhi u giao thoa ch có th anh h ng n m nh nh , mà không ph i khung l n u ó làm gi m t c l ng d li u b h h ng giao thoa.vi c c t m nh làm t ng cao h n hi u qu truy n d n Giao thoa có th n t nhi u ngu n khác Giao thoa m ng th ng c gây b i sóng có t n kho ng 2.4GHZ Sóng n t sinh b i ng magnetron v bi n i theo hình sin(ramp up and ramp down), th sóng viba phát giao thoa n a th i gian.cá phone không dây c ng gây giao thoa Các m ng tr i ph thu c vào ng mà giao thoa c ng khác S phân n x y m t gói tin m c cao có chi u dài v t ng ng c a phân n c nh hình b i ng i qu n tr m ng Dù t ng s n nh ng t t c n u có s chu i nh h tr vi c t p h p, khôi ph c l i thông tin u n khung c ng ch báo s l ng n n có nhi u h n hay không T t c khung, bao g m m t s khung bình th ng c a n n i n phân n (nh hình 3.7 d i ây): Nhóm – l p D04VT1 18 ... CP, m t chu trình m i l i b t Nhóm – l p D04VT1 u Ch ng 3: Ch c n ng phân l p 8 02. 11n MAC CH NG III: CH C N NG PHÂN L P 8 02. 11n MAC 3.1 Các ch c n ng k th a t chu n tr c 3.1.1 Ch c n ng quét tìm... tiên ti n h n nh WPA, 8 02. 1X/EAP cho m ng yêu c u c n có mơi tr ng b o m t 3.1 .2. 2 Xác th c khóa chia s (SKA) Nhóm – l p D04VT1 12 Ch ng 3: Ch c n ng phân l p 8 02. 11n MAC Xác th c SKA s d ng...Ch ng 2: Gi i thi u phân l p 8 02. 11n MAC mơ hình OSI Hình 2. 5: L c ho t ng c a m t máy tr m ch 2. 3.4 Q trình truy n thơng ch DCF PCF Mơ hình m ng