Đang tải... (xem toàn văn)
Mạng truy nhập ngày nay là một thực thể phức tạp, nó là mạng phối hợp của nhiều môi trường truyền dẫn và công nghệ
Đồ án tốt nghiệp Đại học MỤC LỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT .1 LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG WLAN 1.1 Sự cần thiết mạng WLAN 1.2 Quá trình phát triển mạng WLAN .3 1.3 Các thành phần mạng WLAN .4 1.3.1 Các card giao diện mạng vô tuyến 1.3.2 Các điểm truy nhập vô tuyến 1.3.3 Các cầu nối vô tuyến từ xa 1.4 Kiến trúc giao thức WLAN 1.5 Cấu hình WLAN 1.6 Phân loại mạng WLAN 1.6.1 Các LAN vô tuyến 1.6.1.1 Trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS) 1.6.1.2 Trải phổ nhảy tần (FHSS) 11 1.6.1.3 So sánh mạng WLAN DSSS FHSS 13 1.6.1.4 Cảm biến sóng mang 15 1.6.2 Các mạng LAN hồng ngoại 16 1.6.3 Các mạng LAN trực tiếp khuyếch tán 17 1.6.4 Các đặc tính mạng LAN hồng ngoại 18 CHƯƠNG II CÁC TIÊU CHUẨN CỦA MẠNG WLAN .19 2.1 Giới thiệu tiêu chuẩn .19 2.2 Tiêu chuẩn IEEE 802.11 21 2.2.1 Kiến trúc mạng IEEE 802.11 21 2.2.2 Mơ hình tham chiếu IEEE 802.11 sở 22 2.3 Lớp vật lý IEEE 802.11 23 2.3.1 Các khuôn dạng gói liệu chung 23 2.3.2 Lớp vật lý DSSS .24 2.3.3 Lớp vật lý FHSS .25 2.3.4 Lớp vật lý hồng ngoại .27 2.4 Lớp điều khiển truy nhập môi trường IEEE 802.11 29 2.4.1 Đơn vị liệu giao thức MAC 802.11 tổng quát 29 2.4.2 Các khoảng trống liên khung 30 2.4.3 Chức phối hợp phân tán 31 2.4.4 Chức phối hợp điểm .37 2.4.5 Kết hợp tái kết hợp .39 2.4.6 Nhận thực bảo mật .39 2.4.7 Đồng hoá 40 2.4.8 Quản lý công suất 41 2.4.9 Q trình phân mảnh gói 42 2.5 Tiêu chuẩn HIPERLAN Type I .43 2.5.1 Lớp vật lý 43 2.5.2 So sánh đặc tính kỹ thuật IEEE 802.11 HIPERLAN 45 2.5.3 Lớp điều khiển truy nhập môi trường HIPERLAN Type I .45 2.5.4 Chuyển tiếp nội 47 Vũ Quang Thành D2001VT Đồ án tốt nghiệp Đại học 2.5.5 Nút ẩn 49 2.5.6 Chất lượng dịch vụ 49 2.5.7 Quản lý công suất 49 2.5.8 An ninh 50 2.6 Chuẩn WLIF OpenAir .50 2.7 Chuẩn HomeRF SWAP 50 2.7.1 Cấu hình mạng 51 2.7.2 Ứng dụng 52 2.8 Chuẩn Bluetooth 52 2.8.1 Tính cần thiết chuẩn Bluetooth 52 2.8.2 Các đặc tả kỹ thuật Bluetooth 53 2.8.3 Các kiểu kết nối 53 2.8.4 Nhận thực bảo mật .54 2.8.5 Tiêu thụ công suất 54 2.8.6 Sửa lỗi .54 2.8.7 Các phát triển tương lai 55 2.9 Các chuẩn W3C WAP 55 2.9.1 W3C 55 2.9.2 Diễn đàn WAP-WAP Forum 56 2.10 Chuẩn kết hợp liệu hồng ngoại 56 2.11 Tổng kết 58 CHƯƠNG III CÁC VẤN ĐỀ CỦA MẠNG WLAN 59 3.1 Các vấn đề triển khai WLAN 59 3.1.1 Nút ẩn 59 3.1.2 Theo dõi công suất 61 3.1.3 Các vật cản LAN truyền tín hiệu 62 3.1.4 Các nguồn nhiễu vô tuyến .63 3.2 Các phương pháp nâng cao chất lượng WLAN .63 3.2.1 Cấu hình đa kênh 63 3.2.2 Hoạt động đa kênh WLAN DSSS 2.4 GHz 64 3.2.3 Hoạt động đa kênh WLAN FHSS 2.4 GHZ .64 3.2.4 Lọc lưu lượng mạng 65 3.2.5 Giảm tốc độ liệu (Fall back) 66 3.2.6 Chuyển vùng chuyển giao 66 3.2.7 Cân tải 67 3.2.8 Đảm bảo truy nhập vô tuyến 67 3.2.9 Quản lý công suất 68 3.3 An ninh mạng WLAN 68 3.3.1 Giới thiệu 68 3.3.2 Các tập giải pháp an ninh mạng cho WLAN 69 3.3.2.1 Mã hoá 69 3.3.2.2 Giao thức WEP 70 3.3.2.3 Các tiêu chuẩn mã hoá liệu .70 3.3.2.4 Nhận thực .71 3.3.2.5 Lớp khe cắm an ninh SSL 71 3.3.2.6 Lọc địa MAC (hay danh sách điều khiển truy nhập) .72 3.3.2.7 Giao thức nhận thực mở rộng (EAP) .72 3.3.2.8 802.1x .72 3.3.2.9 Nhận thực .73 3.3.2.10 Mạng riêng ảo 73 Vũ Quang Thành D2001VT Đồ án tốt nghiệp Đại học 3.3.3 Các kiểu công an ninh vô tuyến điển hình 73 3.3.3.1 WEP Cracking - bẻ gãy WEP 74 3.3.3.2 Tấn công địa MAC 74 3.3.3.3 Các công gây người vị trí trung gian 74 3.3.3.4 Các công dạng từ điển 75 3.3.3.5 Tấn công phiên .75 3.3.3.6 Từ chối dịch vụ (DoS) 75 3.3.3.7 Các giải pháp tương lai ngăn chặn công vào mạng WLAN 76 3.3.4 An ninh thực tế 76 3.3.4.1 Khu vực nhà văn phòng nhỏ – Yêu cầu an ninh thấp 77 3.3.4.2 Văn phòng nhỏ người dùng xa – Yêu cầu an ninh trung bình .78 3.3.4.3 Người sử dụng tổ chức/tập đoàn – Yêu cầu an ninh cao 78 3.3.4.4 An ninh truy nhập công cộng 80 3.3.5 Các hướng phát triển tương lai 80 3.3.6 Kết luận 81 3.3.7 Phụ lục: Các công nghệ sáng kiến an ninh 81 3.3.7.1 Nhận thực .81 3.3.7.2 Kiểm tra dư chu trình CRC 81 3.3.7.3 Chữ ký số/ chứng số 81 3.3.7.4 Tường lửa .82 3.3.7.5 Kerberos 82 3.3.7.6 Tính tồn vẹn 82 3.3.7.7 Chuyển đổi khoá Internet (IKE) 83 3.3.7.8 IPSec 83 3.3.7.9 LEAP 83 3.3.7.10 Điều khiển truy nhập môi trường (MAC) 83 3.3.7.11 Giao thức nhận thực mở rộng bảo vệ (PEAP) 83 3.3.7.12 Hạ tầng khoá chung (PKI) 84 3.3.7.13 Dịch vụ người sử dụng quay số nhận thực từ xa (RADIUS) .84 3.3.7.14 Bộ nhận dạng tập dịch vụ (SSID) 84 3.3.7.15 An ninh lớp truyền tải (TLS) .84 3.3.7.16 An ninh lớp truyền tải đường ống (TTLS) 84 KẾT LUẬN 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 Vũ Quang Thành D2001VT Đồ án tốt nghiệp Đại học THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Thuật ngữ ACK ACL Ad-hoc ADSL Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt Acknowledgement Asynchronous connectionless Ad-hoc network Asymmetric Digital Subscriber Line AES AP AR AR ARQ BSA BSS BSS BSSID BT CA CA CCA CD CDMA CRC CSMA CTS DBPSK DCF DCLA DECT DES DFIR DHCP DIFS DMZ DoS DQPSK Advanced Encryption Standard Access Point Association Request Association Response Automatic Repeat Request Basic Service Area Basis Service Set Broadcasting Support Service Basis Service Set Identification Bandwith-Time product Certificate Authority Collision Avoidance Clear Channel Assessment Collision Detection Code Division Multiple Access Cyclic Redundancy Check Carrier Sense Multiple Access Clear To Send Differential Binary Phase Shift Keying Distributed Coordination Function Direct Current Level Adjustment Digital Enhanced Cordless Telephone Data Encryption Standard Diffused Infrared Dynamic Host Configuration Protocol Distributed Coordination Function IFS Data Management Zone Denial of Service Differential Quadrature Phase Shift Keying Distribution System Xác nhận Phi kết nối không đồng Mạng độc lập Đường dây thuê bao số không đối xứng Chuẩn mã hoá tiên tiến Điểm truy nhập Yêu cầu kết hợp Đáp ứng kết hợp Yêu cầu lặp lại tự động Vùng dịch vụ sở Bộ dịch vụ sở Dịch vụ hỗ trợ quảng bá Nhận dạng BSS Tích số băng thơng-thời gian Quyền chứng nhận Tránh xung đột Đánh giá kênh rỗi Phát xung đột Đa truy nhập phân chia theo mã Kiểm tra dư chu trình Đa truy nhập cảm biến sóng mang Xoá để phát Khoá dịch pha nhị phân vi sai Chức phối hợp phân bố Điều chỉnh mức dòng chiều Điện thoại vô tuyến số tiên tiến Chuẩn mã hoá liệu Hồng ngoại khuyếch tán Giao thức cấu hình host động IFS phối hợp phân bố Khu vực quản lý liệu Từ chối dịch vụ Khoá dịch pha cầu phương vi sai DS Vũ Quang Thành D2001VT Hệ thống phân bố Đồ án tốt nghiệp Đại học DSSS DTIM EAP ESS ESSID ETSI EYNPMA FCC FEC FHSS FIPS FSK GFSK GMSK HIPERL AN HRFWG IBSS IEEE IETF IFS IKE IP IPSec IrDA IrLAN IrLAP IrLMP ISA ISM ISDN ISO ITU-T KDC L2TP LAN LDAP Direct Sequence Spread Spectrum Delivery TIM Extensible Authentication Protocol Extended Service Set ESS Identification European Telecommunication and Standard Institute Elimination Yield Non Pre – emptive Multiple Access Federal Communication Commission Forward Error Correction Frequency Hopping Spread Spectrum Federal Information Processing Standard Frequency Shift Keying Gaussian Frequency Shift Keying Gaussian Minimum Shift Keying High Performance LAN Trải phổ chuỗi trực tiếp Bản đồ dẫn lưu lượng phân bổ Giao thức nhận thực mở rộng Bộ dịch vụ mở rộng Nhận dạng ESS Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu Đa truy nhập không ưu tiên loại trừ độ lợi Uỷ ban truyền thông liên bang Sửa lỗi trước Trải phổ nhảy tần Tiêu chuẩn xử lý thông tin liên bang Khoá dịch tần Khoá dịch tần Gauss Khoá dịch Gauss cực tiểu Mạng LAN hiệu cao HomeRF Working Group Independent Basic Service Set Institute of Electrical and Electronic Engineers Internet Engineering Task Force Interframe Space Internet Key Exchange Internet Protocol IP Security Infrared Data Association Infrared LAN Infrared Link Access Protocol Nhóm cơng tác HomeRF Bộ dịch vụ sở độc lập Viện kỹ sư điện điện tử Uỷ ban chuyên trách Internet Khoảng trống liên khung Trao đổi khoá Internet Giao thức Internet An ninh IP Kết hợp liệu hồng ngoại Mạng LAN hồng ngoại Giao thức truy nhập kết nối hồng ngoại Infrared Link Management Protocol Giao thức quản lý kết nối hồng ngoại Industry Standard Architecture Kiến trúc chuẩn công nghiệp Industrial, Scientific, and Medical Băng tần công nghiệp, khoa học y tế Integrated Subcriber Digital Network Mạng tích hợp thuê bao số International Standards Organization Tổ chức chuẩn hoá quốc tế International Telecommunication Liên minh viễn thông giới-Ban Union - Telecommunications Sector viễn thông Key Distribution Center Trung tâm phân bổ khoá Layer Two Tunneling Protocol Giao thức tạo đường ống lớp Local Area Network Mạng nội Lightweight Directory Access Protocol Giao thức truy nhập danh bạ mức Vũ Quang Thành D2001VT Đồ án tốt nghiệp Đại học LEAP LLC LMSC MAC MIB MIC MPDU NAV NIC NIST NRL OFDM OSI PC PCF PCI PEAP PHY PIFS PKI PLCP PPDU PPM PPTP PR PR RADIUS RR RSN RTS SCO SFD SIFS SIG SNR SOHO SSID Lightweight Extensible Authentication Protocol Logical Link Control LAN/MAN Standards Committee Media Access Control Management Information Base Message Integrity Check MAC Protocol Data Unit Network Allocation Vector Network Interface Card National Institute of Standards and Technology Normalized Residual Lifetime Orthorgonal Frequency Division Multiplexing Open System Interconnection Personal Computer Point Coordination Function Peripheral Component Interconnect Protected Extensible Authentication Protocol Physical layer PCF Interframe Space Public Key Infrastructure Physical Layer Convergence Protocol PLCP Protocol Data Unit Pulse Position Modulation Point – to – Point Tunneling Protocol Probe Request Probe Response Remote Authentication Dial – In User Service Reassociation Request Robust Security Network Request to Send Synchoronous Connection Oriented Start Frame Delimiter Short IFS Special Interest Group Signal – to – Noise Ratio Small Office Home Office Service Set Identifier Vũ Quang Thành D2001VT thấp Giao thức nhận thực mở rộng mức thấp Điều khiển kết nối logic Uỷ ban tiêu chuẩn mạng LAN/ MAN Điều khiển truy nhập môi trường Quản lý thông tin sở Kiểm tra tính tồn vẹn tin Đơn vị liệu giao thức MAC Vector cấp phát mạng Card giao diện mạng Viện tiêu chuẩn cơng nghệ quốc gia Thời gian sống cịn dư chuẩn hoá Ghép kênh phân chia theo tàn số trực giao Mơ hình kết nối hệ thống mở Máy tính cá nhân Chức phối hợp điểm Kết nối thành phần ngoại vi Giao thức nhận thực mở rộng bảo vệ Lớp vật lý Khoảng trống liên khung PCF Hạ tầng khố cơng cộng Giao thức hội tụ lớp vật lý Đơn vị liệu giao thức PLCP Điều chế vị trí xung Giao thức tạo đường ống điểm đến điểm Yêu cầu thăm dò Đáp ứng thăm dò Dịch vụ người sử dụng quay số nhận thực từ xa Yêu cầu tái kết hợp Mạng an ninh tăng cường Yêu cầu truyền Định hướng kết nối dồng Bộ phân định khung khởi đầu IFS ngắn Nhóm chuyên trách đặc biệt Tỷ số tín hiệu tạp âm Văn phòng nhà văn phòng nhỏ Bộ nhận dạng tập dịch vụ Đồ án tốt nghiệp Đại học SSL STA SWAP SWAPMM TCP/IP TDMA TIM TLS TS TTLS UNII USB VPN W3C WEP Wi-Fi WLAN WLIF WPA XML Sercure Socket Layer Station Shared Wireless Access Protocol Lớp khe cắm an ninh Trạm Giao thức truy nhập vô tuyến dùng chung Shared Wireless Access Protocol Đa phương tiện giao thức truy nhập Multimedia vô tuyến dùng chung Transmission Control Protocol/Internet Giao thức Internet/Giao thức điều Protocol khiển truỳen dẫn Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian Traffic Indication Map Bản đồ dẫn lưu lượng Transport Layer Security An ninh lớp truyền tải Time Slot Khe thời gian Tunneled Transport Layer Security An ninh lớp truyền tải đường ống Unlicensed National Information Hạ tầng thông tin quốc gia không Infrastructure cấp phép Universal Serial Bus Bus nối tiếp chung Virtual Private Network Mạng riêng ảo World Wide Web Consortium Tập đoàn W3C Wired Equipvalent Privacy Bảo mật tương ứng hữu tuyến Wireless - Fidelity Vô tuyến - Tính trung thực Wireless Local Area Network Mạng nội hạt vô tuyến Wireless LAN Interoperability Forum Diễn đàn tương thích mạng LAN vơ tuyến Wi – Fi Protected Access Truy nhập bảo vệ Wi – Fi Extended Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng Vũ Quang Thành D2001VT Đồ án tốt nghiệp Đại học LỜI NÓI ĐẦU Vũ Quang Thành D2001VT Đồ án tốt nghiệp Đại học CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG WLAN 1.1 Sự cần thiết mạng WLAN Các mạng LAN sử dụng cáp để kết nối máy tính, file server, máy in thiết bị mạng khác Các mạng cho phép người sử dụng trao đổi thông tin với qua thư điện tử truy nhập chương trình ứng dụng đa người sử dụng sở liệu dùng chung Để kết nối tới mạng LAN, thiết bị người sử dụng phải kết nối vật lý tới lối hay khe cắm cố định, mà tạo mạng có nhiều nút cố định Việc di chuyển từ vị trí đến vị trí khác cần phải ngắt kết nối khỏi mạng LAN thực tái kết nối vị trí Việc mở rộng mạng LAN bắt buộc phải lắp đặt thêm cáp, trình tốn nhiều thời gian, chiếm nhiều không gian làm tăng đáng kể chi phí ban đầu Các yếu tố làm cho mạng LAN hữu tuyến có chi phí cao khó khăn lắp đặt, bảo dưỡng sửa chữa Các mạng WLAN đem lại lợi ích cho người sử dụng di động cho trình triển khai mạng linh hoạt mạng tính tốn nội hạt Khi di động, người sử dụng di chuyển vị trí khác mơi trường mạng LAN mà không làm kết nối Một điểm thuận lợi WLAN khả linh hoạt việc cấu hình lại bổ sung nút vào mạng mà quy hoạch lại mạng không chi phí cho việc tái lắp đặt cáp, mà làm cho việc nâng cấp tương lai trở nên đơn giản khơng tốn Khả đối phó với thành phần mạng LAN động tạo người sử dụng di động thiết bị tính tốn cầm tay yếu tố quan trọng khác cần xem xét đến lựa chọn mạng WLAN Vì thế, việc sử dụng rộng rãi máy tính xách tay thiết bị kỹ thuật số cá nhân cầm tay dẫn tới mức độ phụ thuộc tăng lên vào mạng WLAN năm gần Hiện có khoảng 40 sản phẩm WLAN có mặt thị trường Người ta hy vọng cịn tăng với xuất gần tiêu chuẩn WLAN HIPERLAN IEEE 802.11 Mạng WLAN khác với mạng vơ tuyến diện rộng chỗ q trình truyền thông tin số vô tuyến tế bào vô tuyến gói Vì hệ thống phủ sóng khoảng cách lớn, chúng đòi hỏi sở hạ tầng đắt tiền, chúng cho phép tốc độ lỉệu thấp yêu cầu người sử dụng trả tiền theo thời gian sử dụng độ rộng băng thông việc sử dụng sở Tuy nhiên nhà khu vực địa lý bị giới hạn mạng WLAN khơng u cầu chi phí sử dụng cho phép tốc độ số liệu cao Vũ Quang Thành D2001VT Đồ án tốt nghiệp Đại học Các mạng WLAN cho phép tốc độ liệu cao 1Mbps thường sử dụng để truyền liệu máy tính tồ nhà Với khả quảng bá, mạng WLAN cho phép thực dịch vụ phát quảng bá dịch vụ truyền từ điểm tới đa điểm dịch vụ phải bảo vệ để tránh khỏi truy nhập trái phép Trong cấu hình mạng WLAN điển hình (Hình 1.1), thiết bị phát/thu (bộ thu phát) gọi điểm truy nhập kết nối tới mạng hữu tuyến từ vị trí cố định Điểm truy cập thực thu, lưu đệm phát gói số liệu mạng WLAN sở hạ tầng mạng hữu tuyến Một điểm truy cập riêng lẻ hỗ trợ nhóm nút di động thực chức phạm vi vài trăm mét Anten gắn với điểm truy nhập thường đặt cao đặt chỗ miễn đảm bảo vùng phủ sóng theo yêu cầu Các thiết bị đầu cuối người sử dụng trao đổi thông tin với điểm truy nhập qua thích ứng WLAN, thích ứng thực card PC máy tính xách tay, card PCI card ISA máy tính để bàn thiết bị tích hợp tồn máy tính cầm tay (các thiết bị hỗ trợ cá nhân kỹ thuật số, máy tính cá nhân cầm tay dùng bút điều khiển) máy in Các thích ứng WLAN cung cấp giao diện hệ điều hành mạng khách đường kết nối vô tuyến thông qua anten Điều cho phép đặc tính vật lý kết nối vơ tuyến trở nên suốt hệ điều hành mạng Các mạng WLAN sử dụng thiết bị máy tính di động gọi mạng LAN không dây Thuật ngữ ‘không dây’ nhấn mạnh thực tế mạng LAN bỏ dây nguồn cáp mạng Server Mạng hữu tuyến Điểm truy nhập Nút cố định Nút di động Nút di động Hình 1.1: Cấu hình mạng WLAN điển hình Vũ Quang Thành D2001VT ... không cần chuyển đổi cáp mạng thay đổi kết nối tới bảng mạch tập trung (hub) 1.3.2 Các điểm truy nhập vơ tuyến Điểm truy nhập Hình 1.3: Điểm truy nhập vô tuyến Các điểm truy nhập tạo vùng phủ vô... điểm truy nhập CSMA chấp nhận Điểm truy nhập sau chuyển tiếp gói tới nút đích Điểm truy nhập Nút di động Nút di động Hình 1.7: Mạng WLAN sở điều khiển tập trung 1.6 Phân loại mạng WLAN Các mạng. .. án tốt nghiệp Đại học truy nhập nút di động tạm thời di chuyển khỏi vùng phủ vô tuyến nút di động hoạt động chế độ công suất thấp Các điểm truy nhập truy? ??n thông với qua mạng hữu tuyến để quản
