TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG MẠNG KHÔNG DÂY

Hiện nay chúng ta vẫn thường nghe nói về WiFi và Internet không dây. Thực ra, WiFi không chỉ được dùng để kết nối Internet không dây mà còn dùng để kết nối hầu hết các thiết bị tin học và viễn thông quen thuộc như máy tính, máy in, PDA, điện thoại di động mà không cần dây cáp nối, rất thuận tiện cho người sử dụng.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

KHOÁ HỌC: 2006 – 2009 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

Đà Nẵng, ngày …… tháng …… năm 2008

GIÁO VIÊN

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN 1

MỤC LỤC 2

LỜI MỞ ĐẦU 4

Phần I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY 5

I Các khái niệm ban đầu về mạng không dây 5

1 Lịch sử phát triển 5

2 Khái niệm 5

II Phân loại mạng không dây 6

III Các vấn đề kĩ thuật trong mạng không dây 6

IV.Sơ nét về một số mạng không dây 6

1 Mạng WPAN 6

2 Mạng WLAN 7

3 Mạng WMAN 7

4 Mạng WWAN 8

Phần II: MẠNG KHÔNG DÂY CỤC BỘ WLAN 9

I Giới thiệu và các khái niệm về Wireless LAN- WLAN 9

1 Giới thiệu 9

2 Các khái niệm về WLAN 9

II Các thiết bị cơ bản và ứng dụng của hệ thống WLAN 10

1 Các thiết bị cơ bản 10

2 Các ứng dụng của hệ thống WLAN 11

III Ưu, nhược điểm của WLAN 13

1 Những ưu điểm 13

2 Nhược điểm 13

IV.Các chuẩn thông dụng của WLAN 13

1 Các Chuẩn IEEE 802.11 13

2 Hiper LAN 14

3 Các chuẩn khác 15

V Nguyên lí hoạt động của mạng không dây 15

VI.Cấu trúc của các giao thức được sử dụng trong mạng không dây 16

Phần III: BẢO MẬT MẠNG KHÔNG DÂY 17

I Một số hình thức tấn công xâm nhập phổ biến 17

1 Tấn công không qua chứng thực 17

2 Giả mạo AP 17

3 Tấn công dựa trên sự cảm nhận sóng mang lớp vật lý 17

4 Giả địa chỉ MAC 17

5 Tấn công từ chối dịch vụ 17

II Các phương pháp bảo mật cho mạng Wireless LAN 18

1 Firewall, các phương pháp lọc 18

2 Mã hoá dữ liệu 19

III Một số sai lầm phổ biến về bảo mật cho mạng LAN không dây 21

Phần IV: THIẾT KẾ, TRIỂN KHAI SỬ DỤNG HỆ THỐNG WLAN 22

I Các thành phần, thiết bị hạ tầng của mạng không dây 22

1 Bộ điều hợp mạng không dây – Card mạng không dây 22

2 Điểm truy cập mạng không dây 22

3 Router không dây 23

4 Ăngten không dây 23

5 Máy tăng tín hiệu không dây 23

6 Các thiết bị máy khách 24

II Các vấn đề liên quan khi lắp đặt, khai thác, sử dụng WLAN 24

1 Lắp đặt WLAN 24

2 Khai thác WLAN 24

III Thiết kế, triển khai lắp đặt mạng WLAN 24

1 Phân tích 25

2 Đánh giá lưu lượng truyền thông 25

3 Dự thảo mô hình mạng 26

4 Tính toán giá 26

5 Xây dựng bảng địa chỉ IP 28

6 Sơ đồ hệ thống mạng 29

Phần V: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 31

I Kết luận 31

II Hướng phát triển 31

TÀI LIỆU THAM KHẢO 32

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay chúng ta vẫn thường nghe nói về WiFi và Internet không dây Thực ra, WiFi không chỉ được dùng để kết nối Internet không dây mà còn dùng để kết nối hầu hết các thiết bị tin học và viễn thông quen thuộc như máy tính, máy in, PDA, điện thoại

di động mà không cần dây cáp nối, rất thuận tiện cho người sử dụng.

Mạng không dây là một trong những bước tiến lớn nhất của ngành máy tính Hàng chục triệu thiết bị Wi-Fi đã được tiêu thụ và dự báo tương lai sẽ còn có hàng triệu người sử dụng Con đường phát triển của công nghệ này từ quy mô hẹp ra phạm

vi lớn thực ra mới chỉ bắt đầu.

Theo đà phát triển của công nghệ mạng không dây, nhóm chúng em quyết định thực hiện đề tài chuyên ngành “Tìm hiểu và ứng dụng mạng không dây” nhằm mục đích tìm hiểu đồng thời trang bị những kiến thức và tầm nhìn của mình về mạng không dây, đặc biệt là mạng cục bộ không dây hay còn được gọi là Wireless LAN Trên cơ sở

đó việc ứng dụng thực tế mạng không dây là không thể thiếu nên “Thiết kế, triển khai

và sử dụng hệ thống WLAN” cũng là một phần trong đề tài này nhằm minh họa triển khai dự án thực tế sử dụng mạng không dây.

Trong quá trình thực hiện đề tài, do hạn chế về thời gian, kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tế nên đề tài khó tránh khỏi thiếu sót, kính mong sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô cùng các bạn để đề tài ngày càng hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cảm ơn.

Phần I:

TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY

I Các khái niệm ban đầu về mạng không dây:

1 Lịch sử phát triển:

Trong khi việc nối mạng Ethernet hữu tuyến đã diễn ra từ 30 năm trở lại đây thì nối mạng không dây vẫn còn là tương đối mới đối với thị trường gia đình Mạng không dây là cả một quá trình phát triển dài, giống như nhiều công nghệ khác, công nghệ mạng không dây là do phía quân đội triển khai đầu tiên Quân đội cần một phương tiện đơn giản và dễ dàng, và phương pháp bảo mật của sự trao đổi dữ liệu trong hoàn cảnh chiến tranh

Ngày nay, giá của công nghệ không dây đã rẻ hơn rất nhiều, có đủ khả năng để thực thi đoạn mạng không dây trong toàn mạng, nếu chuyển hoàn toàn qua sử dụng mạng không dây, sẽ tránh được sự lan man và sẽ tiết kiệm thời gian và tiền bạc của công ty

Khi công nghệ mạng không dây được cải thiện, giá của sự sản xuất phần cứng cũng theo đó hạ thấp giá thành và số lượng cài đặt mạng không dây sẽ tiếp tục tăng Những chuẩn riêng của mạng không dây sẽ tăng về khả năng thao tác giữa các phần và tương thích cũng sẽ cải thiện đáng kể

2 Khái niệm:

Khác với Bluetooth chỉ kết nối ở tốc độ 1Mb/s, tầm hoạt động ngắn dưới 10m, WiFi cũng là một công nghệ kết nối không dây nhưng có tầm hoạt động và tốc độ truyền dữ liệu cao hơn hẳn Điều đó cho phép bạn có thể duyệt Web, nhận Email bằng máy tính xách tay, điện thoại di động, PDA (thiết bị cá nhân kỹ thuật số) hay các thiết bị cầm tay khác tại nơi công cộng một cách dễ dàng

WiFi là viết tắt của Wireless Fidelity, là công nghệ mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến (sóng Radio) và có những đặc tính sau:

Chuẩn WiFi Tần số (GHz) (Mbps) Tốc độ Khoảng cách (m)

IEEE 802.11a 5 54 1290mm – 54Mbps – 6MbpsIEEE 802.11b 2.4 11 30m – 11Mbps

90m – 1MbpsIEEE 802.11g 2.4 54 1545mm – 54Mbps – 11MbpsMạng không dây thường triển khai trong những điều kiện và môi trường sau:

− Môi trường địa hình phức tạp không đi dây được như đồi núi, hải đảo…

− Tòa nhà không thể đi dây mạng hoặc người dùng thường xuyên di động như: nhà hàng, khách sạn, bệnh viện…

− Những nơi phục vụ internet công cộng như: nhà ga, sân bay, quán cafe…

II Phân loại mạng không dây:

Hai chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản để phân loại mạng không dây là phạm vi phủ sóng

và giao thức báo hiệu

Trên cơ sở phạm vi phủ sóng chúng ta có 4 loại mạng sau:

− WPAN (Wireless Personal Area Network)

− WLAN (Wireless local Area Network)

− WMAN (Wireless Metropolitan Area Network)

− WWAN (Wireless Wide Area Network)

Dựa trên giao thức mạng ta có hai loại mạng sau:

− Mạng có sử dụng giao thức báo hiệu được cung cấp bởi người quản lý viễn thông cho hệ thống di động như mạng 3G

− Mạng không sử dụng giao thức báo hiệu như là Ethernet, Internet là ví dụ điển hình cho loại mạng này

III Vấn đề kỹ thuật trong mạng không dây:

Trong các hệ thống mạng hữu tuyến, dữ liệu được truyền từ thiết bị này sang thiết bị khác thông qua các dây cáp hoặc thiết bị trung gian Còn đối với mạng không dây, các thiết bị truyền và nhận thông tin thông qua sóng điện từ, sóng radio hoặc tín hiệu hồng ngoại Trong WLAN và WMAN thì sóng radio được sử dụng rộng rãi hơn

Tín hiệu được truyền trong không khí trong một khu vực gọi là vùng phủ sóng Thiết bị nhận chỉ cần nằm trong vùng phủ sóng của thiết bị phát sẽ nhận được tín hiệu

IV Sơ nét về một số mạng không dây:

b) UWB (Ultra Wide Band):

Công nghệ xuất sắc hiện nay cho các mạng vùng cá nhân là UWB, còn được biết đến với cái tên là 802.15.3a (một chuẩn IEEE khác) Trong những khoảng cách rất ngắn, UWB có khả năng truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 1Gbit/s với một nguồn công suất thấp (khoảng 1mW)

c) Zigbee:

Zigbee là mạng chủ yếu truyền các lệnh chứ không phải luồng dữ liệu, cho phép thực hiện mạng WPAN với chi phí thấp Hai chuẩn của nó là: IEEE 802.15.4 (tốc độ 250Kbit/s trong phạm vi 10m, tối đa 255 thiết bị, băng tần 2,4GHz); IEEE 802.15.4a (tốc độ giới hạn 20Kbit/s cho phép trong phạm vi tối đa 75m với 65000 thiết bị, băng tần 900kHz)

d) RFID:

Mặc dù chip RF chỉ có một phần rất nhỏ nhưng nó có ưu điểm là giá cả thấp nhất RFID không có bất kì nhóm IP nào RFID cho phép trong phạm vi 3m không yêu cầu bộ khuếch đại RFID là chuẩn đầu tiên của EPC 1.0 vào tháng 9/2003 (Electronic Product Codes)

2 Mạng WLAN:

WLAN sử dụng sóng điện từ (thường là sóng radio hay tia hồng ngoại) để liên lạc giữa các thiết bị trong phạm vi trung bình So với Bluetooth, Wireless LAN có khả năng kết nối phạm vi rộng hơn với nhiều vùng phủ sóng khác nhau, do đó các thiết bị di động có thể tự do di chuyển giữa các vùng với nhau Phạm vi hoạt động từ 100m đến 500m với tốc độ truyền dữ liệu trong khoảng 1Mbps - 54Mbps (100Mbps) Trong mạng WLAN, chỉ có mạng Hiperlan II mới đáp ứng được yêu cầu này Mạng này sử dụng chuẩn Wi-Fi

Mạng Wireless LAN sẽ được giới thiệu chi tiết hơn trong Phần II

3 Mạng WMAN (Công nghệ WiMAX):

WiMax là từ viết tắt của Worldwide Interoperability for Microwave Access có nghĩa là khả năng tương tác toàn cầu với truy nhập vi ba

Công nghệ WiMax, hay còn gọi là chuẩn 802.16 là công nghệ không dây băng thông rộng đang phát triển rất nhanh với khả năng triển khai trên phạm vi rộng và được coi là có tiềm năng to lớn để trở thành giải pháp “dặm cuối” lý tưởng nhằm mang lại khả năng kết nối Internet tốc độ cao tới các gia đình và công sở

Trong khi công nghệ quen thuộc Wi-Fi (802.11a/b/g) mang lại khả năng kết nối tới các khu vực nhỏ như trong văn phòng hay các điểm truy cập công cộng hotspot, công nghệ WiMax có khả năng phủ sóng rộng hơn, bao phủ cả một khu vực thành thị hay một khu vực nông thôn nhất định Công nghệ này có thể cung cấp với tốc độ truyền

dữ liệu đến 75Mbps tại mỗi trạm phát sóng với tầm phủ sóng từ 2 đến 10km

 Mô hình ứng dụng WiMAX:

Tiêu chuẩn IEEE 802.16 đề xuất 2 mô hình ứng dụng:

− Mô hình ứng dụng cố định

− Mô hình ứng dụng di động

a) Mô hình ứng dụng cố định (Fixed WiMAX):

Mô hình cố định sử dụng các thiết bị theo tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 Tiêu chuẩn này gọi là “không dây cố định” vì thiết bị thông tin làm việc với các anten đặt cố định tại nhà các thuê bao

Băng tần công tác (theo quy định) trong băng 2,5GHz hoặc 3,5GHz Độ rộng băng tầng là 3,5MHz Trong mạng cố định, WiMAX thực hiện cách tiếp nối không dây đến các modem cáp, đến các đôi dây thuê bao của mạch xDSL hoặc mạch Tx/Ex (truyền phát/chuyển mạch) và mạch OC-x (truyền tải qua sóng quang)

Sơ đồ kết cấu mạng WiMAX được đưa ra trong Hình 1 Trong mô hình này bộ

phận vô tuyến gồm các trạm gốc WiMAX BS (làm việc với anten đặt trên tháp cao) và các trạm phụ SS (SubStation) Các trạm WiMAX BS nối với mạng đô thị MAN hoặc mạng PSTN

Hình 1: Mô hình ứng dụng cố định của WiMax

b) Mô hình ứng dụng WiMAX di động:

Mô hình WiMAX di động sử dụng các thiết bị phù hợp với tiêu chuẩn IEEE 802.16e Tiêu chuẩn 802.16e bổ sung cho tiêu chuẩn 802.16-2004 hướng tới các user cá nhân di động, làm việc trong băng tần thấp hơn 6GHz Mạng lưới này phối hợp cùng WLAN, mạng di động cellular 3G có thể tạo thành mạng di động có vùng phủ sóng rộng

 Những ứng dụng dành cho công nghệ WiMax:

Công nghệ WiMax là giải pháp cho nhiều loại ứng dụng băng rộng tốc độ cao cùng thời điểm với khoảng cách xa và cho phép các nhà khai thác dịch vụ hội tụ tất cả trên mạng IP để cung cấp các dịch vụ "3 cung": dữ liệu, thoại và video

Những ứng dụng cho gia đình gồm có Internet tốc độ cao, thoại qua IP, video luồng/chơi game trực tuyến cùng với các ứng dụng cộng thêm cho doanh nghiệp như hội nghị video và giám sát video, mạng riêng ảo bảo mật (yêu cầu an ninh cao)

WiMax cũng cho phép các ứng dụng truy cập xách tay, với sự hợp nhất trong các máy tính xách tay và PDA, cho phép các khu vực nội thị và thành phố trở thành những

"khu vực diện rộng" nghĩa là có thể truy cập vô tuyến băng rộng ngoài trời

4 Mạng WWAN:

Thông qua vệ tinh có thể hình thành một vài mạng như:

− Mạng sử dụng vệ tinh địa tĩnh Geostationary Satellites (GEO), độ cao 35.800km so với mặt đất và nằm tại vị trí giống nhau trên bầu trời Hiện nay đang phục vụ cho việc truy nhập sử dụng chuẩn DVB-S cho đường xuống và DVB-RCS cho đường lên

− Mạng sử dụng vệ tinh quỹ đạo thấp Low Orbit Satellites (LEO), phục vụ các ứng dụng như thoại

− Mạng sử dụng vệ tinh quỹ đạo trung bình Satellites in average orbit (MEO) khi cần giảm vệ tinh mặt đất

Phần II:

MẠNG KHÔNG DÂY CỤC BỘ WLAN

I Giới thiệu và các khái niệm về Wireless LAN- WLAN:

1 Giới thiệu:

Wireless LAN là mô hình mạng được sử dụng cho một khu vực có phạm vi nhỏ như: một tòa nhà, khuôn viên của một công ty, trường học… Là loại mạng linh hoạt có khả năng cơ động cao thay thế cho mạng cáp đồng WLAN ra đời và bắt đầu phát triển vào giữa thập kỉ 80 của thế kỷ XX bởi tổ chức FCC (Federal Communications Commission)

Wireless LAN sử dụng sóng vô tuyến hay hồng ngoại để truyền và nhận dữ liệu thông qua không gian, xuyên qua tường trần và các cấu trúc khác mà không cần cáp Wireless LAN là mạng rất phù hợp cho việc phát triển điều khiển thiết bị từ xa, cung cấp mạng dịch vụ ở nơi công cộng, khách sạn, văn phòng…

Wireless LAN sử dụng băng tần ISM (băng tần phục vụ công nghiệp, khoa học, y tế: 2.4GHz và 5GHz) vì thế nó không chịu sự quản lý của chính phủ cũng như không cần cấp giấy phép sử dụng

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều sản phẩm phục vụ cho WLAN theo các chuẩn khác nhau như: IrDA (Hồng ngoại), OpenAir, BlueTooth, HiperLAN 2, IEEE 802.11b, IEEE 802.11a, 802.11g (Wi-Fi)… Trong đó mỗi chuẩn có một đặc điểm khác nhau

2 Các khái niệm về WLAN:

a) Kỹ thuật điều chế và line-code trong Wireless LAN:

Sự nổi lên của các kỹ thuật WLAN yêu cầu các kỹ thuật điều chế, mã hoá ở phạm vi rộng hơn WLAN cho phép truy cập vào mạng mà không có giới hạn vật lý như trong những mạng có dây

 Sóng hồng ngoại:

Đây là giải pháp hiệu quả nhất cho những nơi mà giữa bên nhận và bên thu không bị che chắn Kỹ thuật này gồm hai giải pháp sẵn có: tia khuếch tán và tia trực tiếp Tia trực tiếp thì có tốc độ truyền cao hơn tia khuyếch tán IR có tốc độ truyền nhận khoảng 1-2 Mbps

 Wireless lượng tử:

Các WLAN dựa trên lượng tử khá là bảo mật và không bị ảnh huởng bởi nhiễu điện từ như cáp và các hệ thống dựa trên RF Với cường độ đầu ra (2watts) là thấp giúp giảm khả năng làm hư mắt Tuy nhiên bị giới hạn về khoảng cách truyền trong khoảng 25 mét

 Tia hồng ngoại khuếch tán:

Các tín hiệu hồng ngoại khuyếch tán được phát ra từ nguồn phát, và phủ một vùng giống như ánh sáng Việc thay đổi vị trí của đầu nhận không ảnh hưởng đến tín hiệu Giải pháp này cung cấp tốc độ từ 1-2 Mbps

b) Các kỹ thuật băng hẹp tần số cao (UHF) và WLAN:

Sử dụng băng thông hẹp với tần số từ 12.5 kHz hay 25 kHz Cường độ từ 1-2 watts cho các các hệ thống dữ liệu băng hẹp RF Những hệ thống này thường truyền

ở dải tần số 430-470 MHz Phần dưới của dải tần số này (430-450 MHz) thường được gọi là giải tần unprotected (unlicensed) và 450-470 MHz thì được gọi là giải tần bảo được bảo vệ (có giấy phép)

 Kỹ thuật radio tổng hợp:

Thuật ngữ kỹ thuật radio tổng hợp đề cập đến các sản phẩm được điều khiển bằng tinh thể, yêu cầu công ty sản xuất cài một tinh thể cho mỗi tần số có thể Các giải pháp dựa trên UHF được tổng hợp cung cấp khả năng cài đặt các thiết bị chuẩn mà không cần phải thay thế phần cứng, ít phức tạp hơn và khả năng điều chỉnh mỗi thiết bị

 Hoạt động đa tần:

Các hệ thống UHF hiện đại cho phép các Access Point được cấu hình một cách riêng biệt cho tác vụ trên một trong những tần số được cấu hình trước Các trạm không dây có thể được lập trình với một danh sách tất cả các tần số được sử dụng trong các Access Point đã được cài, cho phép chúng thay đổi tần số khi roaming Để tăng thông lượng (throughput), các Access Point có thể được cài đặt giống nhau nhưng lại sử dụng các tần số khác nhau

II Các thiết bị cơ bản và ứng dụng của hệ thống WLAN:

1 Các thiết bị cơ bản:

a) Card mạng không dây (Wireless NIC):

Card mạng không dây giao tiếp máy tính với mạng không dây bằng cách điều chế tín hiệu dữ liệu với chuỗi trải phổ và thực hiện một giao thức truy nhập cảm ứng sóng mang

Hình 2: Card mạng không dây

b) Các điểm truy cập (Access Point):

Các điểm truy cập không dây AP (Access Point) tạo ra các vùng phủ sóng, nối các nút di động tới các cơ sở hạ tầng LAN có dây Các điểm truy cập này không chỉ cung cấp trao đổi thông tin với các mạng có dây mà còn lọc lưu lượng và thực hiện chức năng cầu nối với các tiêu chuẩn khác Các điểm truy cập trao đổi với nhau qua mạng hữu tuyến để quản lí các nút di động

Hình 3: Access Point

c) Bridge không dây (Wbridge):

WBridge (Bridge không dây) tương tự như các điểm truy cập không dây trừ trường hợp chúng được sử dụng cho các kênh bên ngoài WBridge được thiết kế để nối các mạng với nhau, đặc biệt trong các toà nhà có khoảng cách xa tới 32 km WBridge có thể lọc lưu lượng và đảm bảo rằng các hệ thống mạng không dây được kết nối tốt mà không bị mất lưu lượng cần thiết

Hình 4: Wbridge

d) Các router điểm truy cập (Access Point Router):

Một “AP router” là một thiết bị kết hợp các chức năng của một Access Point và một router Khi là Access Point, nó truyền dữ liệu giữa các trạm không dây và một mạng hữu tuyến cũng như là giữa các trạm không dây Khi là router, nó hoạt động như

là điểm liên kết giữa hai hay nhiều mạng độc lập, hoặc giữa một mạng bên trong và một mạng bên ngoài

2 Các ứng dụng của hệ thống WLAN:

a) Vai trò truy cập (Access Role):

WLAN hầu như được triển khai ở lớp access, nghĩa là chúng được sử dụng ở một điểm truy cập vào mạng có dây thông thường Các WLAN là các mạng ở lớp data-link như tất cả những phương pháp truy cập khác Vì tốc độ thấp nên WLAN ít được triển khai ở core và distribution

Hình 5: Access Role

b) Mở rộng mạng (Network Extention):

Các mạng không dây có thể được xem như một phần mở rộng của một mạng có dây Khi muốn mở rộng một mạng hiện tại, nếu cài đặt thêm đường cáp thì sẽ rất tốn kém Các WLAN có thể được thực thi một cách dễ dàng, vì ít phải cài đặt cáp trong mạng không dây

Hình 6: Mở rộng mạng

c) Văn phòng nhỏ - Văn phòng gia đình (Small Office-Home Office):

Các thiết bị wireless SOHO thì rất có ích khi người dùng muốn chia sẻ một kết nối Internet với các doang nghiệp nhỏ, văn phòng nhỏ…

Hình 7: SOHO Wireless LAN

d) Văn phòng di dộng (Mobile Offices):

Các văn phòng di động cho phép người dùng có thể di chuyển đến một vị trí khác một cách dễ dàng Các kết nối WLAN từ toà nhà chính ra các lớp học di động cho phép các kết nối một cách lịnh hoạt với chi phí có thể chấp nhận được

Hình 8: Văn phòng di động

III Ưu, nhược điểm của WLAN:

1 Những ưu điểm:

Mạng không dây không dùng cáp cho các kết nối, thay vào đó, chúng sử dụng sóng Radio Ưu thế của mạng không dây là khả năng di động và sự tự do, người dùng không bị hạn chế về không gian và vị trí kết nối Những ưu điểm của mạng không dây bao gồm:

− Khả năng di động và sự tự do- cho phép kết nối bất kì đâu

− Không bị hạn chế về không gian và vị trí kết nối

− Dễ lắp đặt và triển khai

− Tiết kiệm thời gian lắp đặt dây cáp

− Không làm thay đổi thẩm mỹ, kiến trúc tòa nhà

− Giảm chi phí bảo trì, bảo dưỡng hệ thống

2 Nhược điểm:

 Nhiễu:

Nhược điểm của mạng không dây có thể kể đến nhất là khả năng nhiễu sóng radio do thời tiết, do các thiết bị không dây khác, hay các vật chắn (như các nhà cao tầng, địa hình đồi núi…)

 Bảo mật:

Đây là vấn đề rất đáng quan tâm khi sử dụng mạng không dây Việc vô tình truyền dữ liệu ra khỏi mạng của công ty mà không thông qua lớp vật lý điều khiển khiến người khác có thể nhận tín hiệu và truy cập mạng trái phép Tuy nhiên Wireless LAN có thể dùng mã truy cập mạng để ngăn cản truy cập, việc sử dụng mã tuỳ thuộc vào mức

độ bảo mật mà người dùng yêu cầu Ngoài ra người ta có thể sử dụng việc mã hóa dữ liệu cho vấn đề bảo mật

IV Các chuẩn thông dụng của WLAN:

1 Các Chuẩn IEEE 802.11:

a) IEEE 802.11:

Ra đời năm 1997 Đây là chuẩn sơ khai của mạng không dây, mô tả cách truyền thông trong mạng không dây sử dụng các phương thức như: DSSS, FHSS, infrared (hồng ngoại) Tốc độ tối đa là 2Mbps, hoạt động trong băng tần 2.4Ghz ISM Hiện nay chuẩn này rất ít được sử dụng trong các sản phầm thương mại

b) IEEE 802.11b:

Đây là một chuẩn mở rộng của chuẩn 802.11 Nó cải tiến DSSS để tăng băng thông lên 11Mbps, cũng hoạt động ở băng tần 2.4Ghz, và tương thích ngược với chuẩn 802.11

802.11b+: TI (Texas Instruments) đã phát triển một kỹ thuật điều chế gọi là

PBCC (Packet Binary Convolutional Code) mà nó có thể cung cấp các tốc độ tín hiệu ở 22Mbps và 33Mbps Chúng hoàn toàn tương thích với 802.11b, và khi trao giao tiếp với nhau có thể đạt được tốc độ tín hiệu 22Mbps Một sự tăng cường mà TI có thể được

sử dụng giữa các thiết bị 802.11b+ là chế độ 4x, nó sử dụng kích thước gói tin tối đa lớn hơn (4000 byte) để giảm chồng lấp và tăng thông lượng

Hình 9: Dải tần 5Ghz

d) IEEE 802.11g:

802.11g cung cấp cùng một tốc độ tối đa như 802.11a Tuy nhiên nó tương thích ngược với các thiết bị 802.11b, nhờ đó dễ dàng nâng cấp mạng WLAN với chi phí thấp hơn

802.11g hoạt động trong băng tần 2.4Ghz IMS Đồng thời sử dụng công nghệ điều chế OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing) để đạt tốc độ cao như 802.11a

802.11g+: được cải tiến từ chuẩn 802.11g, hoàn toàn tương thích với

802.11g và 802.11b, được phát triển bởi TI Khi các thiết bị 802.11g+ hoạt động với nhau thì thông lượng đạt được có thể lên đến 100Mbps

e) IEEE 802.11i:

Là chuẩn bổ sung cho các chuẩn 802.11a, 802.11b, 802.11g về vấn đề bảo mật

Nó mô tả cách mã hóa dữ liệu truyền giữa các hệ thống sử dụng các chuẩn này

802.11i định nghĩa một phương thức mã hoá mạnh mẽ gồm Temporal Key Integrity Protocol (TKIP) và Advanced Encryption Standard (AES)

f) IEEE 802.11n:

Một chuẩn Wi-Fi mới đang được Liên minh WWiSE đưa ra xin phê chuẩn (dự kiến vào năm 2008), với mục tiêu đưa kết nối không dây băng thông rộng lên một tầm cao mới Công nghệ này hứa hẹn sẽ đẩy mạnh đáng kể tốc độ của các mạng cục bộ không dây (WLAN)

2 Hiper LAN:

Sự phát triển của thông tin vô tuyến băng rộng đã đặt ra những yêu cầu mới về mạng LAN vô tuyến Đó là nhu cầu cần hỗ trợ về QoS, bảo mật, quyền sử dụng,… ETSI (European Telecommunications Standards Institute- Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu ) đã nghiên cứu xây dựng bộ tiêu chuẩn cho các loại LAN hiệu suất cao (High Performance LAN), tiêu chuẩn này xoay quanh mô tả các giao tiếp ở mức thấp và mở ra khả năng phát triển ở mức cao hơn

HiperLAN cụ thể là thông tin liên lạc số không dây tốc độ cao ở băng tần 5.1- 5.3Ghz và băng tần 17.2- 17.3Ghz

HIPERLAN 1 HIPERLAN 2 HIPERLAN 3 HIPERLAN 4 Ứng dụng Wireless LAN Truy nhập WATM

Truy nhập WATM cố định từ xa

Kết nối to-point WATM

b) OpenAir:

Là sản phẩm độc quyền của Proxim openAir là một giao thức trước 802.11 sủ dụng lĩ thuật nhảy tần (2FSK và 4FSK), có tốc độ 1.6Mbps OpenAir MAC dựa trên CSMA/CA và RTS/CTS như 802.11

c) Bluetooth:

Là một công nghệ nhảy tần hoạt động trong băng tần 2.4Ghz ISM.Tỷ lệ nhảy của các thiết bị Bluetooth khoảng 1600hop/s Tỷ lệ nhảy cao cũng giúp cho công nghệ kháng cự tốt hơn với nhiễu băng hẹp Các thiết bị Bluetooth hoạt động trong 3 lớp công suất: 1mW, 2.5mW và 100mW, và ảnh hưởng đến các hệ thống FHSS khác

d) Infrared (IR):

Là một công nghệ truyền thông dựa trên ánh sáng chứ không phải là công nghệ trải phổ Các thiết bị IR có thể đạt tốc độ tối đa là 4Mbps, và tốc độ thường thấy là 115Kbps- đủ cho việc trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị cầm tay Đặc biệt không gây nhiễu với mạng trải phổ RF

V Nguyên lí hoạt động của mạng không dây:

Mạng WLAN kết nối hai hay nhiều máy tính qua tín hiệu sóng radio Khi lắp đặt, mỗi thiết bị đầu cuối trong mạng được trang bị một thiết bị thu phát tín hiệu radio từ các máy tính khác trong mạng hay còn gọi là card mạng WLAN

Tương tự mạng Ethernet, mạng WLAN truyền tín hiệu theo dạng gói Mỗi adapter có một số ID địa chỉ duy nhất Mỗi gói chứa dữ liệu cùng địa chỉ của adapter nhận và adapter gởi Card mạng còn có khả năng kiểm tra đường truyền trước khi gởi

dữ liệu lên mạng Nếu đường truyền rỗi, việc gửi dữ liệu sẽ được thực hiện Ngược lại, card mạng sẽ tạm nghỉ và kiểm tra đường truyền sau một thời gian nhất định