Giáo trình môn công nghệ mạng không dây phần 1

Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái LỜI NÓI ĐẦU Có thể nói thập kỷ vừa qua thập kỷ CNTT, với bùng nổ mạnh mẽ nghành CNTT Ngày khái niệm mạng không khái niệm xa lạ với đối tượng xã hội mà trở thành công cụ gần thiếu tất nghành nghề, công việc Song song với phát triển hệ thống mạng nâng cấp cải tiến đột biến việc đưa hệ thống mạng không dây vào sử dụng ngày phôt biến doanh nghiệp cá nhân Chính tiện lợi mà mạng không dây dần thay số hệ thống mạng dây Mạng không dây nói chung mạng WLAN nói riêng bộc lộ nhiều ưu điểm hạn chế Ưu điểm lớn mạng WLAN tính linh hoạt, di động Nó tạo thoải mái việc truyền tải qua thiết bị hỗ trợ ràng buộc chặt chẽ khoảng cách không gian mạng có dây thông thường Đồng thời giá thiết bị ngày rẻ, chất lượng dường truyền ngày nâng cao việc lắp đặt, nâng cấp mạng không dây ngày trở nên dễ dàng Chính điều làm góp phần làm cho mạng không dây ngày trở nên phổ biến Trong xu phát triển môi trường làm việc tương tác, động, tổ chức doanh nghiệp có xu hướng chuyển đổi sang trạng thái di động, việc vừa làm tăng suất, hiệu làm việc nhân viên làm giảm diện tích văn phòng, tiết kiệm thời gian, công sức lắp đặt điểm Với WLAN người dùng truy cập vào sở liệu công ty, quan văn phòng hay bên trì liên tục kết nối Internet Ngoài mạng WLAN thể rõ tính ưu việt khả mở rộng quản lý đặc tính dễ bổ sung điểm truy cập mà không thêm chi phí dây so với hệ thống mạng LAN truyền thống Tuy nhiên mạng WLAN bộc lộ điểm hạn chế việc bảo mật khó khăn việc truyền tin việc truyền tín hiệu sóng radio nên nằm phạm vi phủ sóng với thiết bị bắt xử lý gói tin Ngoài mạng WLAN phạm vi ranh giới rõ ràng khó quản lý Trong khuôn khổ chương trình đào tạo, giáo trình giới thiệu gồm chương: Chương 1: Giới thiệu Wireless Chương 2: Các tầng mạng không dây Chương 3: Bảo mật quản lý mạng không dây Nội dung sách dùng để giảng dạy bậc cao đẳng trung cấp nghề chuyên ngành công nghệ thông tin Giúp cho sinh viên có kiến thức mạng không dây Do thời gian hạn chế, tài liệu chắn tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận ý kiến đóng góp xây dựng bạn đọc Nhóm biên soạn Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Chương GIỚI THIỆU VỀ WIRELESS LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN Trong việc nối mạng Ethernet(Ethernet họ lớn đa dạng gồm công nghệ mạng dựa khung liệu (frame-based) dành cho mạng LAN) hữu tuyến diễn từ 30 năm trở lại nối mạng không dây tương đối thị trường Internet Trên thực tế, chuẩn không dây sử dụng rộng rãi 802.11b, Viện kỹ thuật điện điện tử Mỹ IEEE (Institue of Electric and Electronic Engineers) phê chuẩn 16 năm trước (năm 1999) Vào thời điểm đó, phần cứng nối mạng không dây đắt công ty giàu có có nhu cầu thiết có đủ khả để nối mạng không dây Một điểm truy nhập (hay trạm sở - Access Point), hoạt động cầu nối mạng hữu tuyến mạng không dây, có giá khoảng 1000 đô la Mỹ vào thời điểm năm 1999, card không dây máy khách giành cho máy tính sách tay có giá khoảng 300 đô la Vậy mà bạn phải trả 55 đô la cho điểm truy nhập sở 30 đô la cho card máy khách 802.11b lý mà việc nối mạng không dây lại người ưa chuộng đến Rất nhiều máy tính sách tay-thậm chí máy thuộc loại cấu hình thấp-bây có sẵn card mạng không dây tích hợp, bạn không cần phải mua card máy trạm Mạng không dây trình phát triển dài, giống nhiều công nghệ khác, công nghệ mạng không dây phía quân đội triển khai Quân đội cần phương tiện đơn giản dễ dàng, phương pháp bảo mật trao đổi liệu hoàn cảnh chiến tranh Khi giá công nghệ không dây bị từ chối chất lượng tăng, trở thành nguồn kinh doanh sinh lãi cho nhiều công ty việc phát triển đoạn mạng không dây toàn hệ thống mạng Công nghệ không dây mở hướng tương đối rẻ việc kết nối trường đại học với thông qua mạng không dây không cần dây trước Ngày nay, giá công nghệ không dây rẻ nhiều, có đủ khả để thực thi đoạn mạng không dây toàn mạng, chuyển hoàn toàn qua sử dụng mạng không dây, tiết kiệm thời gian tiền bạc công ty Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 1.1.Mạng không dây trường học Đối với người dùng internet, mạng không dây công nghệ mẻ Bây nhiều người tạo cho mạng không dây mang lại thuận lợi công việc, văn phòng giải trí nhà Khi công nghệ mạng không dây cải thiện, giá sản xuất phần cứng theo hạ thấp giá thành số lượng cài đặt mạng không dây tiếp tục tăng Những chuẩn riêng mạng không dây tăng khả thao tác phần tương thích cải thiện đáng kể Khi có nhiều người sử dụng mạng không dây, không tương thích làm cho mạng không dây trở nên vô dụng, thiếu thao tác phần gây cản trở việc nối kết mạng công ty với mạng khác TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN Truyền thông vô tuyến truyền tín hiệu qua không trung không gian sử dụng radio, microwave, tần số hồng ngoại khoảng megacycle/ giây kilomegacycle/ giây Các kỹ thuật truyền vô tuyến khác thực hiện, hệ thống laser point-to-point, hệ thống không phổ biến hệ thống radio, microwave Ba loại truyền thông vô tuyến là: -Truyền thông vô tuyến di động (Wireless mobile communications) Truyền thông sóng vô tuyến qua tiện ích công cộng sử dụng packetradio, mạng cellular, trạm vệ tinh người sử dụng làm việc bên văn phòng hay làm việc lộ trình họ Hình 1.2: Truyền thông vô tuyến di động Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - Truyền thông LAN vô tuyến (Wireless LAN communication) Truyền thông sóng vô tuyến thực khu vực công ty thông qua thiết bị Hình 1.3: Truyền thông LAN vô tuyến -Bắc cầu nối vô tuyến liên mạng (Wireless bridging and internetworking) Truyền thông sóng vô tuyến sử dụng để kết nối tòa nhà phương tiện khuôn viên trường sở, khu vực trung tâm, hay văn phòng vị trí khác hành tinh (sử dụng vệ tinh) Hình 1.4: Bắc cầu nối vô tuyến liên mạng Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái TRUYỀN THÔNG DI ĐỘNG Truyền thông di động - Wireless Mobile Communications - sử dụng để giữ mối liên lạc người kinh doanh thường xuyên di chuyển, trao đổi phân phối, kỹ thuật viên dã chiến, đối tượng khác Những người dùng máy tính di động sử dụng truyền thông vô tuyến để kết nối với mạng sở liệu truy vấn , trao đổi thư điện tử, truyền tập tin, chí tham gia xử lý cộng tác Tất thực máy tính xách tay, PDA (personal digital assistants), thiết bị truyền thông vô tuyến nhỏ khác Những người dùng kết nối Internet thông qua thiết bị này, ngôn ngữ đặc biệt gọi HDML (Hand-held Device Markup Language) sáng tạo cho mục đích Các nhà cung cấp hệ điều hành quan tâm đến dùng di động cách xây dựng đặc tính để theo dõi vị trí người sử dụng di động trì môi trường từ session sang session khác Ví dụ, người dùng di động di chuyển từ nơi sang nơi khác, người thường xuyên ngưng kết nối kết nối lại với hệ thống từ xa Hệ điều hành tự động phục hồi kết nối vào desktop session trước Nếu người truy xuất vào sở liệu, truy vấn trước tới sở liệu chờ đợi họ lần kết nối tới Những PDA thường sử dụng giao diện xa lạ hầu hết hệ điều hành mạng ứng dụng Tuy nhiên, nhà sản xuất tích hợp tất hệ thống số lượng người dùng di động gia tăng Về chất,việc xử lý di động có liên quan đến tải điện thoại nhà cung cấp dịch vụ khác Những người dùng chắn quan tâm mức độ truy xuất (khoảng cách tính thông suốt tín hiệu), tốc độ truyền liệu tiềm năng, khả lưu trữ chuyển cho phép người dùng lấy thông điệp họ quay lại phạm vi cho phép Các đề mục sau mô tả truyền thông vô tuyến cho người dùng di động: - AMPS (Advanced Mobile Phone service) Mô tả hệ thống điện thoại cellular chuyển mạch vòng tín hiệu tương tự (analog) - CDPD (Cellular Digital Packet Data) Mô tả cách đóng gói tải liệu hệ thống sóng vô tuyến cellular analog có, ví dụ AMPS - Cellular Communication Systems Thảo luận khác hệ thống analog hệ thống số - GMS (Global system for Mobile Communications) Mô tả hệ thống cellular sử dụng kỹ thuật số hoàn toàn khai triển khắp giới - Mobile Computing Mô tả kỹ thuật xử lý di động - Packet-Radio Communications Mô tả dịch vụ trung tâm dịch vụ truyền thông quốc gia đưa ARDIS (Advanced National Radio Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Data Service) RAM Mobile Data - PCS (Personal Communications Services) Mô tả cách dịch vụ GSM khai triển Mỹ Các hệ thống kỹ thuật số sử dụng chế truyền tải riêng để chuyển thông tin người dùng di động trạm làm việc sở Sau hai chế truyền tải : - CDMA (Code Division Multiple Access) CDMA sử dụng kỹ thuật quang phổ dải rộng, đó, bit liệu lần trao đổi mã hóa truyền đồng thời với lần trao đổi khác Đoạn mã giúp cho tiếp nhận truy xuất bit có nghĩa Dữ liệu mã hóa truyền tín hiệu băng tần rộng, mà muốn nghe trộm khó nghe Trong hệ thống CDMA, thời bit chia nhỏ thành m khoảng thời gian ngắn gọi chip Lý tưởng có 64 hay 128 chip bit Mỗi trạm gán mã m- bit gọi dãy bit (chip sequence) Để truyền bit 1, trạm chuyển dãy bit Muốn truyền bit 0, gửi bù dãy chip Không có khuôn khác, giả sử với m = 8, trạm A gán dãy chip 00011011, gửi bit cách gửi tổ hợp bit 00011011 gửi bit tổ hợp bit 111001100 Hình 1.5: Sơ đồ hoạt động CDMA Tăng lượng thông tin gửi từ b bit/s thành mb chip/s thực băng thông tăng theo hệ số m, làm CDMA thành dạng truyền thông phổ trải rộng CDMA đặc biệt dùng với hệ thống radio trải phổ Trong đa truy nhập phân chia theo mã dùng kỹ thuật nhẩy tần sóng mang(tín hiệu tuần Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái hoàn) khác trạm khác mạng truyền dẫn theo phương thức hành trình khác nhau, máy thu có phương thức hành trình trùng với hành trình sóng mang tạo tổng hợp tần số giải điều chế Mọi người sử dụng hệ thống CDMA, sử dụng tần số sóng mang(tín hiệu tuần hoàn) phát đồng thời Mỗi người sử dụng có từ mã giả ngẫu nhiên riêng mà gần trực giao với tất từ mã khác Máy thu thực thao tác tương quan theo thời gian để lựa chọn từ mã mong muốn cụ thể Tất trạm khác dường nhiễu tương quan Đối với việc lựa chọn tín hiệu tin, máy thu cần biết từ mã sử dụng máy phát Mỗi người sử dụng hoạt động độc lập mà không cần biết tần số khe thời gian(thời gian sử dụng đường truyền chia sẻ cho người sử dụng) người sử dụng khác Trong CDMA công suất nhiễu người sử dụng máy thu xác định mức nhiễu đằng sau không tương quan Nếu công suất người sử dụng ô không điều khiển chúng xuất không máy thu trạm gốc, xảy vấn đề gần- xa Vấn đề gần-xa xảy máy phát thuê bao gần cung cấp công suất cho máy thu trạm gốc lấy tín hiệu thu khỏi thuê bao TDMA (Time Division Multiple Access) - Đây kỹ thuật khe thời gian thiết bị mạng cho khe thời gian cụ thể để truyền Việc cấp phát thời gian thiết bị cố định Thậm chí thiết bị để truyền giữ khe thời gian Các hệ thống TDMA phân chia phổ tần vô tuyến thành khe thời gian khe có người sử dụng phép phát thu Mỗi người sử dụng chiếm khe thời gian lặp lặp lại nên kênh xem khe thời gian riêng biệt mà xuất lại khung, khung bao gồm N khe thời gian Nguyên lý hoạt động đa truy nhập phân chia theo thời gian trình bày hình 3.8 theo phương pháp máy phát (node) có khe thời gian định, khe thời gian đến, máy phát truyền với tất băng thông khoảng thời gian khe thông thường thời gian khe ngắn chọn cho xác xuất xảy lỗi thấp Khoảng thời gian frame(Khung) xác định khoảng thời gian khe số khe hỗ trợ Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Thời gian frame Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Thời gian frame Khe thời gian Các bit đuôi N Các bit đồng Dữ liệu N Các bit bảo vệ Hình1.6 : Cấu trúc khung TDMA Thông thường TDMA dùng có trạm đảm nhiệm tất hoạt động truyền xảy Mỗi đầu cuối di động, vùng phủ sóng trạm phân phối khe thời gian định hay thông thường khe thời gian riêng (báo hiệu) cung cấp nhằm cho phép thiết bị gửi yêu cầu cấp khe thời gian vào trạm đến thiết bị di động diễn theo chế độ quảng bá cách dùng khe thời gian đặc biệt với địa đích đặt ở đầu frame truyền hoạt động truyền diễn khe thời gian xác định thiết lập cách dùng kênh báo hiệu Chế độ hoạt động gọi ALOHA phân khe theo yêu cầu Còn có chế độ hoạt động khác, việc sử dụng khe thời gian điều khiển khe làm nhiệm vụ báo hiệu riêng bên Như trình bày có băng bảo đảm kênh tự đồng đầu khe thời gian Băng bảo đảm cho khoảng thời gian trễ lan truyền khác đầu cuối di động phân tán trạm bản, đồng cho phép máy thu di động trạm cố định bắt nhịp với máy phát trước tiếp nhận nội dụng frame TDMA có ưu điểm khả bổ xung số lượng khe thời gian khác khung cho người sử dụng khác Như vây, độ rộng băng tần cung cấp theo nhu cầu cho người sử dụng khác cách móc nối ấn định khe thời gian dựa quyền ưu tiên Số lượng kênh mà hệ thống TDMA cung cấp : N = m( B – 2Bguard )/Bc Trong : m số người sử dụng TDMA tối đa kênh B tổng số phân bổ tần số Bguard số bảo vệ băng tần phân bổ Bc băng thông kênh Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái TRUYỀN THÔNG LAN VÔ TUYẾN Như đề cập, LAN vô tuyến - Wireless Lan Communications đặt tiêu biểu môi trường văn phòng Ví dụ sản phẩm từ Radio LAN truyền tới 120 feet văn phòng nhỏ 800 feet văn phòng bên Hầu hết thiết kế LAN vô tuyến khai thác máy thu phát vô tuyến cố định (Phát/ Thu) chiếm vị trí trung tâm văn phòng người sử dụng máy tính di động cho phép di động phạm vi định đó, điển hình khu vực máy thu phát tức thời Các mạng LAN vô tuyến hạn chế nhu cầu chạy cáp, đặc biệt LAN cài đặt tạm thời hay phục vụ nhóm làm việc giải tán tương lai gần Việc cấu hình mạng LAN vô tuyến bao gồm phận thu phát kết nối với máy chủ thiết bị khác sử dụng cáp Ethernet Bộ phận thu phát phát nhận tín hiệu từ trạm làm việc quanh Dưới vài kỹ thuật truyền liệu vô tuyến: Tia hồng ngoại (Infrared light) Phương pháp đưa băng tần (bandwidth) rộng, truyền tín hiệu với tốc độ vô cao Việc truyền tia hồng ngoại hoạt động đường nhìn, nguồn nhận phải nhắm tới hay tập trung vào lẫn nhau, tương tự điều khiển truyền hình từ xa Những vật cản môi trường văn phòng phải quan tâm, gương (mirror) dùng để rẽ hướng tia đồng ngoại cần Bởi việc truyền tia hồng ngoại nhạy cảm với ánh xạ mạnh từ cửa sổ hay nguồn khác, hệ thống tạo tia sáng mạnh có lẽ cần thiết Chú ý ánh sáng hồng ngoại không bị phủ nghiêm cấm lại không bị hạn chế tốc độ truyền Tốc độ truyền điển hình lên tới 10 Mbit/giây - - Sóng vô tuyến phổ dải rộng (Spread spectrum radio) Kỹ thuật phát tín hiệu thành hai tần số: 900 MHz 2.4 GHz Cả hai băng tần không đòi hỏi giấy phép FCC Sóng vô tuyến phổ rộng ảnh hưởng tới - Sóng vô tuyến băng tần hẹp (hay tần số đơn) (Narrowband (or singlefrequency) radio) kỹ thuật tương tự phát tin từ trạm phát sóng vô tuyến Bạn dò tới băng tần “chật” thu phát Tín hiệu xuyên qua tường truyền qua khu vực rộng, không cần tập trung vào điểm Tuy nhiên, việc truyền sóng vô tuyến băng tần hẹp gặp phải vấn đề dội lại sóng vô tuyến vài tần số quy định FCC Một mạng LAN vô tuyến có số lợi điểm Mạng không cần có cáp thường bảo trì rẻ Tuy nhiên, thị trường LAN vô tuyến yếu tốc độ liệu Mbit/giây hầu hết sản phẩm Nhưng đầu năm 1997, FCC mở rộng phổ tới 300 MHz mạng cục vô tuyến không đăng ký Phổ từ 5.15 đến 5.35 GHz 5.725 đến 5.825 GHz, tần số đủ cao để tốc độ truyền đạt lên đến 20 Mbit/giây Có thể sử dụng Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái phổ miễn phí, phổ điện thoại không dây Nhiều sản phẩm LAN vô tuyến tốc độ cao bật sử dụng tần số Apple Computer chủ yếu đảm nhận việc thuyết phục FCC (Federal Communications Commission) không cấp phép cho phổ Vì hãng dự định phát triển sản phẩm để sử dụng trường học, nơi mà việc mắc lại dây điện thường không điều chỉnh chi phí Radio LAN giới thệu mạng LAN vô tuyến để hoạt động băng tần sóng vô tuyến 5.8 GHz không đăng ký Hệ thống kết hợp băng hẹp, việc truyền tần số đơn với lượng thấp đạt tốc độ 10 Mbit/giây Băng tần không bị cản trở thiết bị cạnh tranh (các đường điện thoại không dây, cột vi ba, v.v.) Các sản phẩm hoạt động lượng thấp, nên bị xạ điện từ kỹ thuật vô tuyến khác Vào Engineers) hoạt động Mbit/giây mạng tháng 6/1997, IEEE (Institute of Electrical and Electronic đồng ý đặc tả kỹ thuật LAN vô tuyến 802.11, giải thích chuẩn với cho thiết bị LAN vô tuyến Mbit/giây tới Các chuẩn đẩy mạnh việc bắc cầu vô tuyến WIRELESS BRIDGING AND INTERNETWORKING Kết nối hai mạng riêng lẻ với công việc thường xuyên dễ dàng Bạn cài đặt cặp cầu nối hay router kết nối dây cáp hai thiết bị, hay sử dụng đường điện thoại quay số hay thuê bao Nhưng kết nối lúc thiết thực hay hiệu mặt chi phí Trong môi trường thuộc khuôn viên trường sở hay khu vực trung tâm, thiết thực sử dụng hệ thống vô tuyến để kết nối mạng Một lần nữa, tốc độ truyền liệu mối quan tâm đáng kể, chi phí thiết bị việc tiết kiệm cuối đường dây quay số hay dây cáp riêng mối quan tâm không nhỏ khác Vấn đề bắt cầu nối vô tuyến phức tạp việc truyền thông LAN vô tuyến kết nối thường điểm-tới-điểm không cần phải quan tâm đến vấn đề tường xạ Cầu nối phải thực việc lọc để giữ lưu lượng không cần thiết từ việc vượt qua liên kết, hay router sử dụng để điều khiển lưu lượng mạng Việc bắc cầu nối vô tuyến dùng để lưu (back up) loại kết nối liệu khác Hầu hết cầu nối vô tuyến sử dụng kỹ thuật sóng vô tuyến phổ dải rộng tần số nhảy, không dễ bị nhiễu có mức độ bảo mật cao Hầu hết sản phẩm có khoảng cách 25 mile Tốc độ truyền điển hình khoảng cách Mbit/giây, sản phẩm hoạt động khoảng cách 10 Mbit/giây Ratheon Wireless Solutions công ty bán cầu nối vô tuyến Sản phẩm Raylink Access Point công ty cầu nối vô tuyến LANto-Ethernet tuân theo chuẩn mạng LAN vô tuyến IEEE-802.11 Các công ty bán hàng khác Digital Ocean, OTC Telecom, Aironet Wireless Communication, 10 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái TCP/IP Ví dụ, IP (Internet Protocol) gọi tầng giao thức mạng hoàn thành nhiệm vụ định nghĩa tầng mạng mô hình OSI Cũng ý mô hình OSI thường sử dụng để tham khảo, giao thức mà OSI tạo chưa trở thành phổ biến cho liên mạng, trước tính phổ biến giao thức TCP/IP Cho đến bây giờ, mô hình OSI mô tả định nghĩa cách giao thức truyền thông hoạt động cách tổng quát 1.4 Các tầng mạng Mỗi tầng mô hình OSI mô tả định nghĩa Nhớ ISO định nghĩa giao thức riêng nó, thứ không sử dụng rộng rãi công nghệ máy tính Những giao thức phổ biến TCP/IP IPX đề cập với mối liên quan đến tầng mà chúng thuộc Dưới đây, rõ ràng, tầng thấp nhất, tầng vật lý (physical layer) đề cập trước - TẦNG VẬT LÝ (Physical Layer) : Định nghĩa đặc tính vật lý giao diện, thiết bị kết nối, vấn đề liên quan đến điện điện áp đại diện số nhị phân, khía cạnh chức cài đặt, bảo trì tháo dỡ nối kết vật lý Các giao diện tầng vật lý gồm EIA RS-232 RS-499, kế thừa RS-232 RS-449 cho phép khoảng cách cáp nối dài Hệ thống LAN (Local Network Area: mạng cục bộ) phổ biến Ethernet, Token Ring, FDDI (Fiber Distributed Data Interface) Hình 2.2: Cổng giao tiếp RS 232 Tầng thứ tầng thấp mô hình tham chiếu OSI tầng vật lý Tầng truyền luồng bit thô qua phương tiện vật lý (như cáp, sóng radio…) Tầng vật lý định rõ cách nối đường truyền với Card mạng nào, chẳng hạn định rõ nối có chân chức chân tầng định rõ kỹ thuật truyền dùng để gửi liệu lên đường truyền Tầng vật lý chịu trách nhiệm truyền bit nhị phân (0 1) từ máy tính sang máy tính khác cấp độ này, thân bit ý nghĩa rõ rệt Tầng vật lý định rõ mã hoá liệu đồng hoá bit, bảo đảm máy A gửi bit 1, máy B nhận bit bit Tầng vật lý định rõ bit kéo 33 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái dài diễn dịch thành xung điện hay xung ánh sáng thích hợp cho đường truyền - TẦNG LIÊN KẾT DỮ LIỆU (Data Link Layer) : Định nghĩa nguyên tắc cho việc gửi nhận thông tin băng qua nối kết vật lý hệ thống Mục đích phân chia liệu gửi tới tầng mạng cao thành frame (khung thông tin) gửi khung băng qua nối kết vật lý Dữ liệu chia khung để truyền lần khung Tầng liên kết liệu hệ thống nhận báo cho biết nhận khung trước hệ thống gửi đến khung khác Chú ý tầng liên kết liệu liên kết từ điểm đến điểm hai thực thể Tầng kế tiếp, tầng mạng - quản lý liên kết điểm-điểm trường hợp khung truyền qua nhiều nối kết để đến đích Trong phạm vi truyền thông mạng máy tính Ethernet, tầng thứ cấp MAC (media access control: điều khiển truy cập môi trường) bổ sung cho phép thiết bị chia sẻ sử dụng môi trường truyền thông Tầng liên kết liệu cung cấp khả truyền liệu tin cậy xuyên qua liên kết vật lý Tức gửi khung liệu từ tầng mạng đến tầng vật lý, đầu nhận lớp mạng đóng gói liệu thô từ lớp vật lý thành khung liệu Tất liệu gửi lên mạng xuất phát từ nguồn hướng tới đích Sau liệu truyền, lớp liên kết liệu cua mô hình OSI cung ấp truy nhập môi trường lập mạng, truyền dẫn vật lý qua môi trường, cho phép liệu định vị đích mà hướng tới mạng Ngoài lớp liên kết liệu kiểm soát thông báo lỗi, cấu hình mạng điều khiển luồng Để thực chức lớp liên kết liệu mô hình OSI chia thành hai lớp phụ lớp phụ điều khiển liên kết logic LLC (Logical link Control) lớp phụ MAC (Media Access Control) Lớp hai thông tin với lớp thông qua LLC Lớp hai dùng MAC để chọn máy tính trả liệu nhị phân, từ nhóm tất máy tính muốn truyền lúc Lớp phụ LLC: Lớp tạo tính linh hoạt việc phục vụ cho giao thức lớp mạng nó, liên lạc hiệu với kỹ thuật khác bên LLC với vai trò lớp phụ tham gia vào trình đóng gói LLC nhận đơn vị liệu giao thức lớp mạng, gói IP, thêm nhiều thông tin điều khiển vào để giúp phân phối gói IP đến đích Nó thêm hai thành phần địa chuẩn 802.2 điểm truy xuất dịch vụ đíh DSAP (Destination Service Acces Point) điểm truy xuất dịch vụ nguồn SSAP (Source Service Acces Point) Nó đóng gói lại dạng IP, sau chuyển xuống lớp phụ MAC để tiến hành kỹ thuật đặc biệt điểm yêu cầu cho đóng gói Lớp phụ LLC quản lý hoạt động thông tin thiết bị qua liên kết đơn mạng Lớp phụ MAC: Lớp MAC đề cập đến giao thức chủ yếu phải tuân theo để truy xuất vào môi trường vật lý Có hai loại MAC tổng quát: Deterministic (lấy lượt), non- deterministic (vào 34 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái trước phục vụ trước) - TẦNG MẠNG (Network Layer) : Trong tầng liên kết liệu sử dụng để điều khiển liên lạc hai thiết bị trực tiếp nối với nhau, tầng mạng cung cấp dịch vụ liên mạng Những dịch vụ bảo đảm gói tin đến đích băng qua liên kết điểm-điểm, ví dụ có tập hợp liên mạng nối kết với định tuyến Tầng mạng quản lý nối kết đa liệu cách Trên mạng LAN chung, gói tin đánh địa đến thiết bị mạng LAN gửi giao thức data link protocol (giao thức liên kết liệu), gói tin ghi địa đến thiết bị mạng LAN khác network protocol (giao thức mạng) sử dụng Trong TCP/IP protocol, IP network layer internetworking protocol (giao thức tầng network liên mạng) Còn IPX/SPX, IPX network layer protocol Hình 2.3: Tầng mạng (Network Layer) - TẦNG CHUYỂN TẢI (Transport Layer) : Tầng cung cấp quyền điều khiển cao cấp cho việc di chuyển thông tin hệ thống đầu cuối (end system) phiên truyền thông Các hệ đầu cuối nằm hệ thống mạng Tầng cung cấp mức kết nối bổ sung bên tầng phiên Tầng đảm bảo gói truyền không phạm lỗi, theo trình tự, không bị hay chép Tầng đóng gói thông điệp, chia thông điệp dài thành nhiều gói gộp gói nhỏ thành khung Tầng cho phép gói truyền hiệu mạng Tại đầu nhận, tầng vận chuyển gói thông điệp, lắp ghép lại thành thông điệp gốc gửi tín hiệu báo nhận Tầng vận chuyển kiểm soát lưu lượng, xử lý lỗi tham gia giải vấn đề liên quan đến truyền nhận gói Tầng vận chuyển có giao thức sau: TCP UDP 35 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 2.4: Tầng chuyền tải (Transport Layer) Trong giao thức TCP/IP lớp vận chuyển mô hình OSI có hai giao thức TCP UDP TCP cung cấp mạch ảo ứng dụng đầu cuối user Nó có đặc trưng sau: + Có tạo cầu nối + Tin cậy + Các thiết bị gửi thông điệp segment + Tái thiết lập thông điệp trạm đích + Truyền lại tất chưa nhận + Tái thiết lập thông tin từ segmen đến UDP truyền liệu hai máy tính, hoạt động UDP không tin cậy TCP Các đặc tính UDP: + Không tạo cầu nối + Không tin cậy + Truyền thông tin (được gọi datagram) + Cung cấp phần mềm kiểm tra việc phân phối thông tin + Không tái thiết lập thông điệp đến + Không dùng báo nhận + Không cung cấp điều khiển luồng - TẦNG PHIÊN TRUYỀN THÔNG (Session Layer) : Tầng phối hợp trình trao đổi thông tin hai hệ thống cách dùng kỹ thuật trò chuyện hay đối thoại Các đối thoại nơi bắt đầu truyền liệu nối kết tạm thời bị đứt đoạn, hay nơi kết thúc khối liệu nơi bắt đầu khối Tầng dấu vết lịch sử lại từ thiết bị truyền thông đầu cuối (terminal) máy tính lớn 36 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Tầng phiên thiết lập, quản lý, kết thúc giao tiếp giũa ứng dụng Nó bao gồm khởi động, dừng, đồng lại hai máy tính có “phiên phối đáp” Lớp phiên phối hợp ứng dụng chúng tương tác hai host truyền tin Lớp phiên định dùng phương pháp trao đổi thông tin theo hai hướng đồng thời hay hai hướng luân phiên Nếu dùng truyền theo hai hướng đồng thời lớp phiên có công việc quản lý trao đổi Trong trường hợp này, lớp khác máy tính truyền quản lý trao đổi Có khả xuất đụng độ lớp phiên, đụng độ khác so với đụng độ xảy lớp Truyền tin theo hai hướng luân phiên liên quan đến việc dùng token(thẻ) liệu lớp phiên phép host lấy lượt truyền Tầng có số giao thức quan trọng sau: + NFS (Network File System): giao thức chia sẻ file + SQL (Structured Query Language): ngôn ngữ truy vấn mang tính cấu trúc + RPC (Remote Procedure Call): Thủ tục gọi hàm từ xa + X-window System: Hệ thống đồ họa + ASP (AppleTalk Session Protocol): Phiên giao thức AppleTalk + DNASCP (Digital Network Architecture Session Control Protocol) - TẦNG TRÌNH BÀY (Presentation Layer) : Các giao thức tầng để trình bày liệu Thông tin định dạng để trình bày hay in ấn từ tầng Các mã liệu, thẻ hay dãy liên tục hình ảnh đặc biệt, thể Dữ liệu mã hóa thông dịch ký tự khác đặt tầng Giống tầng phiên truyền thông, tầng dấu vết lại từ thiết bị truyền thông đầu cuối máy tính lớn Tầng trình bày giao thức liên thông đặc trưng cho thông tin từ lớp kế cận Nó cho phép hoạt động truyền tin ứng dụng hệ thống máy tính khác diễn theo cách suốt đến ứng dụng Lớp trình bày liên hệ đến khuôn dạng biểu diễn liệu Nếu cần, lớp dịch dạng liệu khác Nói cách khác lớp trình bày đảm bảo thông tin mà lớp ứng dụng hệ thống đầu cuối gửi lớp ứng dụng hệ thống khác đọc Tầng trình bày chịu trách nhiệm biểu diễn liệu dạng mà thiết bị thu biểu diễn được.Tầng trình bày đóng vai trò người thông dịch cho thiết bị cần thông tin qua mạng Tầng trình bày cung cấp ba chức sau + Định dạng liệu (trình bày) + Mật mã liệu + Nén liệu Sau nhận liệu từ lớp ứng dụng, lớp trình bày thực hay tất chức liệu trước gửi đến lớp phiên Tại trạm thu, lớp 37 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái trình bày lấy liệu từ lớp phiên thực chức yêu cầu trước chuyển đến lớp ứng dụng Công việc định dạng lớp hiểu sau: Giả sử có hai hệ thống không đồng dạng với Hệ thống thứ dùng mã EBCDIC (Extended Binary Code Decimal Interchange Code) để biểu diễn liệu Còn hệ thống thứ hai dùng mã ASCII (American Standard Code for Information Interchange) để biểu điễn Thì lớp trình bày thực công việc phiên dịch hai loại mã khác Chức mật mã liệu bảo vệ thông tin trình truyền Nó dùng khoá mật mã để mã hoá liệu nguồn sau giải mã liệu đích Nhiệm vụ nén liệu thực cách dùng giải thuật để rút ngắn kích thước file Giải thuật tìm kiếm mẫu bit lặp lại file, sau thay chúng token Một token mẫu bit ngắn nhiều dùng để đại diện cho mẫu dài - TẦNG ỨNG DỤNG (Application Layer) : Các trình ứng dụng truy cập dịch vụ mạng sở thông qua chương trình định nghĩa tầng Tầng ứng dụng sử dụng để định nghĩa khu vực để trình ứng dụng quản lý truyền tập tin, phiên làm việc trạm đầu cuối, trao đổi thông điệp (ví dụ thư điện tử) Tầng thứ bảy mô hình tham chiếu OSI tầng ứng dụng Nó đóng vai trò cửa sổ dành riêng cho hoạt động xử lý trình ứng dụng nhằm truy nhập dịch vụ mạng Lớp biểu diễn dịch vụ hỗ trợ trực tiếp ứng dụng người dùng Ngoài xử lý truy nhập mạng chung, kiểm soát luồng phục hồi lỗi Lớp ứng dụng có nhiệm vụ: + Nhận dạng xây dựng tính sẵn sàng cho đối tác truyền dự định + Đồng ứng dụng hoạt động phối hợp + Xúc tiến thoả thuận thủ tục khắc phục lỗi + Điều khiển toàn vẹn liệu Lớp ứng dụng lớp gần với hệ thống đầu cuối Nó xác định tài nguyên có sẵn có đủ cho hoạt động thông tin hệ thống hay không Không có lớp ứng dụng hỗ trợ truyền thông mạng Lớp ứng dụng không cung cấp dịch vụ cho lớp OSI khác ra, lớp ứng dụng cung cấp giao diên trực tiếp cho phần lại mô hình tham chiếu OSI cách dùng ứng dụng mạng, hay giao diện gián tiếp cách dùng ứng dụng cục với network redirector 38 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái CÁC TẦNG CỦA MẠNG VÔ TUYẾN Hình 2.5: Các tầng mạng vô tuyến Wireless Application Environment (WAE) : Tầng ứng dụng môi trường : Tầng định nghĩa chương trình tập lệnh sử dụng cho ứng dụng không dây Một ngôn ngữ phổ biến WMLScript Môi trường ứng dụng không dây – WAE môi trường ứng dụng đa dựa kết hợp WWW công nghệ hệ thống điện thoại di động Mục tiêu mà WAE muốn đạt tới thiết lập môi trường đồng hành mà cho phép nhà điều hành nhà cung cấp dịch vụ xây dựng dịch vụ ứng dụng tương thích với nhiều tảng không dây khác WAE chứa môi trường trình duyệt siêu nhỏ có chức sau: - Ngôn ngữ đánh dấu không dây – Wireless Markup Language (WML): Một ngôn ngữ đánh dấu giản đơn tương tự HTML tối ưu cho đầu cuối di động không dây - WMLScript: Một ngôn ngữ kịch giản đơn, giống Javascript - Trình ứng dụng điện thoại không dây – Wireless Telephony Application (WTA, WTAI): Các dịch vụ điện thoại giao tiếp lập trình - Các định dạng nội dung: tập định dạng liệu thích hợp, bao gồm hình ảnh ghi danh bạ thông tin lịch Wireless Session Protocol (WSP) : Tầng phiên giao thức : Tầng chịu trách nhiệm kiểu thông tin thiết lập với thiết bị Nó định nghĩa phiên kết nối thành công hay không Giao thức phiên không dây cung cấp cho lớp ứng dụng WAP giao diện gồm dịch vụ phiên Thứ dịch vụ hướng kết nối ảnh hưởng lên giao thức lớp giao dịch (WTP) Thứ hai dịch vụ phi kết nối ảnh hưởng lên dịch vụ liệu an toàn không an toàn (WDP) Các giao thức Phiên Không dây chứa dịch vụ thích hợp cho việc duyệt ứng dụng (WSP/B) WSP/B cung cấp chức sau: - Chức HTTP/1.1 mã hoá tối ưu qua môi trường không khí - Trạng thái Phiên trì lâu - Tạm ngưng mở lại phiên với điều hướng phiên - Một tiện lợi chung cho liệu tin tưởng liệu không tin tưởng 39 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - Đàm phán đặc trưng giao thức Các giao thức họ WSP tối ưu cho mạng mang băng thông thấp với thời gian sống lâu WSP/B thiết kế phép WAP proxy liên kết WSP/B client tới HTTP server tiêu chuẩn Wireless Transaction Session Protocol (WTSP) : Tầng phiên xử lý thao tác : Tầng dùng để phân loại liệu chảy tràn đường đánh tin cậy đường không đáng tin cậy Giao thức giao dịch không dây chạy dịch vụ liệu đồ cung cấp giao thức hướng giao dịch đơn giản, thích hợp cài đặt client (Các trạm di động) WTP điều hành hiệu qua mạng liệu không dây an toàn không an toàn, cung cấp đặc trưng sau: - Ba loại dịch vụ giao dịch: Các yêu cầu không tin tưởng chiều, Các yêu cầu tin tưởng chiều, Các giao dịch hỏi đáp chiều tin tưởng - Tuỳ chọn người dùng tới người dùng tin cậy – Người dùng WTP gửi thông điệp xác nhận nhận thông điệp - Tuỳ chọn chấp nhập liệu - So khớp PDU trễ chấp nhận để thu nhỏ thông điệp gửi Các giao dịch không đồng Wireless Transport Layer Security (WTLS) : Tầng truyền tải : Tầng tầng bảo mật Nó cung cấp mã hóa, chứng thực, kiểm tra tính nguyên vẹn liệu, WTLS giao thức bảo mật dựa tiêu chuẩn công nghiệp giao thức Bảo mật lớp Giao vận lớp – Transport Layer Security (TLS), trước biết đến tên Tầng Socket an toàn - Secure Sockets Layer (SSL) WTLS dành để sử dụng cho giao thức giao vận WAP tối ưu hoá để sử dụng qua kênh truyền thông băng hẹp WTLS cung cấp đặc trưng: - Tính toàn vẹn liệu – WTLS chứa đặc tính đảm bảo liệu gửi đầu cuối di động ứng dụng server không bị thay đổi hay mát - Tính riêng tư – WTLS chứa đặc tính để đảm bảo liệu truyền đầu cuối server ứng dụng riêng tư không hiểu máy trung gian chặn liệu - Tính nhận thực – WTLS chứa đặt tính để thiết lập tính đắn đầu cuối server ứng dụng - Tính bảo vệ từ chối dịch vụ - WTLS chứa đặt tính để xoá từ chối liệu chuyển tiếp kiểm tra không thành công WTLS tạo nhiều kiểu dịch vụ từ chối điển hình để tránh công nhằm bảo vệ lớp giao thức phía WTLS sử dụng cho truyền thông an toàn đầu cuối, ví dụ nhận thực card trao đổi thương mại điện tử Các ứng dụng có khả lựa 40 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái chọn dùng hay không dùng đặc trưng WTLS phụ thuộc yêu cầu an toàn chúng đặc trưng mạng (ví dụ, tính riêng tư không dùng mạng cung cấp dịch vụ tương tự lớp dưới) Wireless Datagram Protocol (WDP) : Tầng nơi chứa liệu bị lỗi truyền Vì có nhiều phương pháp truyền khác nhau, WDP tiêu chuẩn hóa chắn, nên hãng truyền thông chuyển giao liệu vô tuyến miễn tương thích với WAP Giao thức lớp giao vận kiến trúc WAP quy vào giao thức liệu WDP Lớp WDP điều hành dịch vụ có khả mang liệu, hỗ trợ kiểu mạng khác Như dịch vụ giao vận chung, WDP cung cấp dịch vụ thích hợp với giao thức lớp truyền thông suốt qua dịch vụ mang có sẵn Khí giao thức WDP cung cấp giao diện chung để giao thức lớp – Các lớp Bảo mật, Phiên, Ứng dụng – có khả độc lập chức mạng khồng dây Điều đạt cách thích ứng lớp giao vận với đặc trưng xác định dịch vụ mang bên Network carriers : Tầng vận chuyển : Đây phương pháp vận chuyển chịu trách nhiệm phân phát liệu đến thiết bị khác Có nhiều phương pháp vận chuyển, miễn liên kết đuợc với tầng WDP BẮT ĐẦU Một mạng không dây kết nối với Internet đòi hỏi thành phần sau: Một kết nối Internet (tốt băng rộng), modem, định tuyến, tường lửa, điểm truy nhập không dây điều hợp mạng không dây cho máy tính xách tay bạn (được xây dựng sẵn PC Card) cho máy tính để bàn Một số tất thành phần thường đóng gói thiết bị Những bạn cần phải mua để nối mạng không dây tùy thuộc vào bạn có Nếu bạn xem xét việc tự mua modem cho mình, lưu ý phải ISP bạn phê duyệt lý tương thích mạng Và bạn thuê modem từ ISP bạn, thiết bị hỏng nhà cung cấp chuyển đổi công nghệ cần phải nâng cấp modem bạn trách nhiệm thay thuộc nhà cung cấp dịch vụ Tuy nhiên, bạn sử dụng modem mình, bạn phải tự thay trường hợp modem không hoạt động Việc cấu hình modem đòi hỏi phải có phối hợp với ISP bạn Các công ty cáp cho phép modem cáp mạng họ dựa địa MAC (kiểm soát truy nhập đường truyền) thiết bị Khi nhà cung cấp dịch vụ triển khai dịch vụ nhà bạn, địa MAC đăng ký sẵn Nhưng bạn tự mua thiết bị cho bạn phải nhà cung cấp dịch vụ cấp phép cho địa MAC modem cáp trước bạn bắt đầu sử dụng Thông thường việc thời gian bạn phải chờ đợi để 41 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái modem mà bạn tự mua kích hoạt Không giống cáp, môi trường dùng chung, DSL không gặp phải vấn đề xác thực modem Các nhà cung cấp DSL phải đặt tín hiệu DSL trực tiếp vào đường dây điện thoại người thuê bao, bạn có tín hiệu, không cần phải thêm xác thực để kết nối modem vào mạng, cho dù bạn phải đăng nhập thông thường qua PpoE CÁC CỔNG VÀO (GATEWAY) Với điều rắc rối phiền hà mà bạn gặp phải để làm cho modem bạn tương thích với ISP bạn bạn phải bận lòng với việc tự mua thiết bị cho mình? Thứ nhất, bạn tránh khoản phí thuê modem hàng tháng Thứ hai, sản phẩm tích hợp tất thiết bị đơn giản hoá trình nối mạng nhà xuất thị trường Vì vậy, bạn có modem sử dụng năm sẵn sàng nâng cấp bạn chuẩn bị đăng ký sử dụng băng rộng lần đầu tiên, bạn xem xét việc sử dụng cổng vào Một sản phẩm hoạt động modem, định tuyến, tường lửa điểm truy nhập không dây, tổ hợp khác thiết bị Một gateway thiết bị truyền thông thiết bị tổng hợp để chuyển đổi dạng liệu nhận từ mạng sang định dạng khác đuợc sử dụng mạng khác Một gateway thông minh bridge , điều chỉnh giao thức thời gian hai hệ thống máy tính không giống Một gateway router Một wireless gateway điểm truy nhập gán tạm thời địa IP (DHCP ) có khả chia sẻ địa IP công cộng với địa IP riêng (NAT) DHCP ( Dynamic Host Configuration protocol) trình tự động gán địa IP từ server đến Client Các địa IP mà server quản lý hay điều khiển lưu trữ pool NAT (Network Address Translation) trình chuyển đổi địa mạng hai mạng khác nhau.NAT thường sử dụng để kết nối địa mạng công cộng vào địa mạng cục riêng mà không thừa nhận internet NAT cung cấp thêm khả bảo mật, ví dụ máy tính kết nối thông qua mạng công cộng truy nhập vào máy tính cục với địa private(cá nhân) BỘ ĐỊNH TUYẾN KHÔNG DÂY Nếu bạn muốn nối mạng không dây lại không muốn gặp phải điều rắc rối phức tạp việc cấu hình modem máy tính bạn cắm trực tiếp vào modem cáp bạn, bạn nên mua định tuyến không dây với tường lửa tích hợp sẵn Một định tuyến không dây thường bao gồm modem Wifi cổng để bạn kết nối máy tính hữu tuyến bạn vào điểm truy nhập không dây Điểm truy nhập không dây lại kết nối với máy tính nối mạng không dây bạn 42 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Nó có chức tương tự hub mạng, điểm truy nhập (AP) dạng đặc biệt trạm không dây Một AP máy tính chứa thích nghi giống phần mềm quản lý điểm truy nhập AP thiết bị đứng độc lập với mục đích nhận sóng truyền đến từ máy chuyển sang phần lại mạng Ngoài AP nhận sóng sử dụng để kết nối với mạng LAN AP cho phép người quản trị mạng quản lý tham số sau: - SSID : tên mạng không dây Mặc dù tên không cần thiết, phần lớn nhà quảng trị hệ thống thay đổi SSID khác với tên mặc định cài đặt vào AP Để chắn giao tiếp AP trạm trạm AP phải có SSID - Chanel : Nhiều kênh sử dụng người sử dụng số lượng xác kênh thay đổi phụ thuộc vào dạng mạng không dây - Sự mã hóa khóa : WLAN phát minh để sử dụng cho mục đích công cộng, WLAN cần dược bảo vệ mã hóa Công nghệ mạng không dây thường sử dụng giao thức WEP (Wired Equipvalent Privacy), sử dụng thuật toán mã hóa RC4 Dạng mã hóa yêu cầu chuỗi số chữ giống quản trị mạng đưa vào AP trạm - AP thực nhiều chức : làm cầu nối mạng (bridge), chức chuyển tiếp (retransmitter), chức phân phối (hub), định tuyến liệu (switch, router) Hình 2.6: Bộ phát Modem Wifi Các định tuyến cho phép bạn chia sẻ địa IP đơn cung cấp ISP bạn với nhiều máy tính mạng bạn thông qua chế gọi Bộ dịch địa mạng (NAT) NAT giúp đảm bảo an ninh cho bạn Internet định tuyến cho địa IP chung gán ISP bạn máy tính bạn gán địa IP riêng qua máy phục vụ DHCP (giao thức cấu hình chủ động) xây dựng định tuyến Trên Internet nhìn thấy địa riêng Để đảm bảo an ninh, chắn tường lửa định tuyến sử dụng công nghệ Kiểm tra gói Stateful (SPI) bên cạnh NAT Một tường lửa SPI kiểm tra gói liệu vào 43 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái nhằm đảm bảo tương ứng với yêu cầu gửi Những yêu cầu không mong muốn ngăn ngừa không cho xâm nhập vào mạng bạn CÁC ĐIỂM TRUY CẬP Nếu bạn có mạng hữu tuyến hoạt động bình thường bạn hài lòng với modem, định tuyến tường lửa mà bạn dùng tất bạn cần để nối mạng không dây điểm truy nhập (AP) Một AP có radio 802.11 tích hợp vài thiết bị khác Radio thiết bị hoạt động cầu nối mạng hữu tuyến mạng không dây bạn, nhận tín hiệu hữu tuyến truyền vô tuyến Bạn việc cắm AP vào định tuyến hữu tuyến có mạng bạn, cấu hình thiết bị để tăng cường an ninh, xong THIẾT BỊ CHO MÁY TÍNH ĐỂ BÀN Để kết nối máy tính để bàn bạn với mạng không dây, bạn có hai lựa chọn Thứ card PCI, để cài đặt bạn phải mở thùng máy tính Đối với số người sử dụng việc thật đáng ngại Cũng vậy, ăng ten thường bố trí phía sau card PCI, máy PC bạn đặt bàn bạn tín hiệu mà bạn nhận so với hệ thống bạn đặt mặt bàn Một số nhà sản xuất cung cấp ăng ten nối với card PCI thông qua cáp đồng trục Và bạn đặt ăng ten bàn để tín hiệu thu từ điểm truy nhập mạnh Một phương án khác điều hợp USB Việc cài đặt đơn giản cắm điều hợp vào cổng USB máy tính bạn tuyến bus bo mạch chịu trách nhiệm cấp điện cho điều hợp Một điểm thuận lợi điều hợp USB so với card PCI trình cài đặt đơn giản Bên cạnh đó, việc thay dễ dàng nhiều Bạn đặt điều hợp không dây USB bạn đâu, tuỳ thuộc vào chiều dài dây cáp USB bạn (tối đa 4,5m hạn chế USB) Việc cho phép bạn di chuyển thiết bị này, đồng nghĩa với ăng ten nó, để thu tín hiệu tốt Cùng điều hợp hoạt động máy tính để bàn máy tính xách tay Đa phần điều hợp USB thị trường sử dụng công nghệ USB 1.1 hiệu suất bị hạn chế chuẩn 802.11b (12 Mbit/s) thông lượng công nghệ USB 1.1 chậm Vào thời điểm 2003, có nhà sản xuất xuất xưởng sản phẩm 802.11b/USB 2.0: Buffalo AirStation 54 Mbit/s USB Adapter- G Card mạng không dây giao tiếp máy tính với mạng không dây cách điều chế tín hiệu dự liệu với chuỗi trải phổ thực giao thức truy nhập cảm ứng sóng mang Máy tính muốn gửi liệu mạng, card mạng không dây lắng nghe truyền dẫn khác Nếu không thấy truyền dẫn khác, card mạng phát khung liệu Trong , trạm khác liên tục lắng nghe 44 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái liệu đến, chiếm khung liệu phát kiểm tra địa có phù hợp với địa đích phần Header khung phát tin hay không Nếu địa tùng với địa trạm, trạm nhận xử lý khung liệu được, ngược lại trạm trả lại khung liệu Các card mạng không dây không khác nhiều so với card mạng sử dụng mạng LAN có dây Card mạng không dây trao đổi thông tin với hệ điều hành mạng thông qua điều khiển chuyên dụng Như vậy, ứng dụng sử dụng mạng không dây để truyền liệu Tuy nhiên, khác với card mạng có dây, card mạng không dây không cần dây nối Card mạng có dây dùng khe cắm ISA ( không sử dụng), khe cắm PCI (sử dụng phổ biến), cổng USB máy tính để bàn sử dụng khe cắm PCMCIA laptop Card mạng không dây thường có anten gắn vào tường ví trị phòng Hình 2.7: Thiết bị Wireless NICs THIẾT BỊ CHO MÁY TÍNH XÁCH TAY Các máy tính xách tay nay, chí mẫu tương đối rẻ, trang bị card nối mạng không dây PCI mini tích hợp sẵn Nhưng trước bạn mua máy, bạn cần biết số điều Nếu bạn mua máy tính xách tay Centrino, bạn mua công nghệ 802.11b, công nghệ nhanh hơn, 802.11g Centrino kết giải pháp gồm phần: xử lý Intel Pentium M, chipset 855GM (bộ điều khiển nhớ đồ hoạ) chipset 855PM (bộ điều khiển nhớ) giải pháp 802.11b Intel Intel 45 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái PRO/Wireless 2100 Mặt khác, máy tính xách tay không thuộc dòng Centrino tự cung cấp giải pháp không dây mà nhà sản xuất muốn nhiều máy cung cấp giải pháp 802.11g để có thêm nhiều lợi ích với chi phí tăng thêm không đáng kể Nếu bạn định mua máy tính xách tay mới, tốt bạn nên mua loại có giải pháp 802.11g kết hợp 802.11a/g Nó tiết kiệm cho bạn khe cắm giành cho PC Card đảm bảo bạn nối mạng không dây đâu có tồn mạng 802.11 Nó bao gồm mạng 802.11b 802.11b 802.11g hoạt động tương thích với Nếu bạn muốn nâng cấp máy tính sách tay có bạn để bổ sung tính tương thích không dây, bạn sử dụng điều hợp USB đề cập thứ có phần bất tiện bạn phải di chuyển Có giải pháp tốt PC Card mà bạn cài đặt vào khe PCMCIA bên máy tính sách tay Các card thuộc hai loại "g/g" "g" có thị trường với giá từ tương đường đắt chí phí mà bạn phải bỏ cho card 802.11b mạng gia đình bạn cho thấy hiệu làm việc vượt trội tương lai với khoản tiền nhỏ phải trả thêm TÌM KIẾM NHÃN WIFI Cho dù bạn chọn loại thiết bị nào, bạn muốn chắn tất chúng hoạt động nhau, nhãn hiệu Chẳng hạn, bạn có định tuyến Linksys bạn muốn đảm bảo chắn nói chuyện với PC Card không dây hãng Cisco mà bạn sử dụng Đây lý để nhãn hiệu Wi-Fi xuất Wi-Fi viết tắt Wireless Fidelity Mặc dù thuật ngữ thường sử dụng để nói chung nối mạng không dây, Wi-Fi thực nhãn hiệu đăng ký Liên minh Wi-Fi (http://www.wi-fi.org) 10 LÀM CHO MỌI THỨ HOẠT ĐỘNG Khi có tất thiết bị mà bạn cần, bạn sẵn sàng để cài đặt mạng không dây bạn Dù bạn chọn điểm truy nhập, cổng nối hay định tuyến, tuỳ thuộc vào nhu cầu bạn, bạn nên tìm điểm tốt cho thiết bị không dây bạn để ăng ten bố trí vị trí trung tâm so với khu vực phủ sóng mà bạn định sử dụng Trên thực tế, hầu hết người đặt thiết bị phòng có kết nối băng rộng họ Bạn chắn thiết bị không bị che khuất đằng sau vật thể khác Ăng ten cần phải đặt nơi thoáng đãng để có hiệu suất tối ưu Điều xảy bạn không phủ sóng đủ nơi bạn cần? Tùy thuộc vào kích cỡ nhà thứ khác vật liệu xây dựng số lượng tường, bạn cần phải cắm điểm truy nhập thứ hai vào kết nối Ethernet hữu tuyến bạn để phủ sóng tới khu vực khó tiếp cận, chẳng hạn sân sau, hay để cải thiện hiệu suất khu vực mà tín hiệu thiết bị thứ yếu Nhưng đa phần người dùng không dây cần thiết bị 46 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái cho nhà họ Nếu bạn dự định sử dụng mạng không dây cho mục đích truyền thống, chẳng hạn chia sẻ máy in truy nhập băng rộng thiết bị theo chuẩn 802.11b đủ Tuy nhiên, vài năm tới nhu cầu mạng gia đình tăng lên để đáp ứng yêu cầu âm hình ảnh liên tục (streaming) Nếu bạn dự định chắn bạn có nhu cầu với mạng bạn cần đầu tư thiết bị 802.11a/g Câu hỏi ôn tập Chương Câu1: Tại phải cần chuẩn mạng? Những tổ chức chuẩn mạng phố biến gì, trình bày trình hình thành phát triển tổ chức chuẩn mạng phổ biến Câu 2: Trình bày cấu trúc tầng mô hình OSI? Nêu chức năng, hoạt động tầng Câu 3: Có tầng mạng vô tuyến: a b c d Câu 4: Gateway gì? Nêu chức Gateway Câu 5: Kể tên số thiết bị định tuyến không dây mà em biết? Tại cần phải có định tuyến không dây quan Câu 6: Theo em máy tính xách tay có chuẩn mạng 802.11b 802.11g, chuẩn mạng cho tốc độ truy cập tốt hơn? Giải thích điều đó? 47 [...]... truyền thông Hình 1. 7 : Các lựa chọn chuẩn 802 .11 b - 802 .11 a : Vào cuối năm 20 01, các sản phẩm dựa trên một chuẩn thứ hai, 802 .11 a, bắt đầu được xuất xưởng Không giống như 802 .11 b, 802 .11 a hoạt 12 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái động ở phổ vô tuyến 5 GHz (trái với phổ 2,4GHz) Thông lượng lý thuyết tối đa của nó là 54 Mbit/s, với tốc độ tối đa thực tế từ 21 đến 22 Mbit/s... 802 .11 g, hoàn toàn tương thích với 802 .11 g và 802 .11 b, được phát triển bởi TI(Texas Instruments).Khi các thiết bị 802 .11 g + hoạt động với nhau thì thông lượng đạt được có thể lên đến 10 0Mbps Hình 1. 10: Các chuẩn mạng không dây 6.2 Thị trường mạng không dây Vài năm trước , mạng không dây là một thứ “xa xỉ ”, bởi thiết bị dành cho nó khá đắt Nhưng vài năm qua , giá thành của các thiết bị mạng không dây. .. mềm dẻo và đáng tin cậy 16 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 1. 11: Vai trò truy cập mạng không dây Mạng không dây phải trả cho một giải pháp đặc biệt là vấn đề di động Mạng không dây giải quyết vấn đề máy chủ để khi ở nhà cũng giống như khi đang ở công ty, và đó là vấn đề của tốc độ truyền và thông lượng truyền được Giải pháp các mô hình mạng đã được ứng dụng... mục Public folder sharing Hình 1. 21: Tắt chế độ dùng chung tập tin của Windows 7 10 TÍNH DI ĐỘNG Khi có một giải pháp truy cập lớp, mạng không đây không thể thay thế mạng hữu tuyến trong giới hạn truyền dữ liệu (10 0BaseTx đạt 10 0Mbps 26 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái với IEEE 802 .11 a đạt 54Mbps) Kiểu kết nối của mạng không dây là không liên tục và có nhiều lỗi... khi 802 .11 b được phê chuẩn , một lựa chọn tốc độ cao khác 802 .11 a cũng được quyết định 802 .11 a hoạt động ở tần số 5GHz Nó không tương thích với 802 .11 b nhưng không gây xung đột với 802 .11 b (mạng a và b có thể cùng tồn tại trong cùng không gian vật lý) IEEE 802 .11 a có 12 kênh không chồng lấn và hoạt động ở tốc độ 54Mbps, nhưng vùng phủ sóng thấp hơn 802 .11 b Các đặc trưng hoạt động cơ bản của 802 .11 b: Tần... 802 .11 b lại không đủ nhanh để truyền những hình ảnh có độ nét cao Lợi thế chính của 802 .11 b là chí phí phần cứng thấp IEEE thông qua chuẩn 802 .11 b, định nghĩa một công nghệ điều biến mới cho phép thêm vào tốc độ 5.5Mbps và 11 Mbps so với tốc độ 1 và 2 Mbps được hỗ trợ từ năm 19 97 Chuẩn b được sử dụng DSSS do đố các card DSSS 802 .11 1 và 2 Mbps tương thích với hệ thống 802 .11 b mới Các card FHSS 802 .1 1... điểm lợi của 802 .11 g hoàn toàn tương 14 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái thích ngược và không xung đột với 802 .11 b, ngoại trừ nó không hoạt động ở tốc độ 54Mbps Điểm hạn chế ở đây là chúng ta vẫn gặp tất cả các vấn đề đối với 802 .11 b Vẫn chỉ có 3 kênh không chồng lấn và vấn đề nhiễm từ các thiết bị khác hoạt động chen chúc trong dải tần 2,4GHz Do 802 .11 g vẫn làm việc... vươn tới 21 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Thiết lập một mạng không dây không tốn kém thời gian, công sức và phức tạp như các hệ thống mạng truyền thống khác, đôi khi không quá một giờ đồng hồ lao động là có thể hình thành một hệ thống mạng không dây Thực tế cho thấy, đa số các sự cố, trục trặc xảy ra trong hệ thống mạng không dây là do phần mềm điều khiển thiết... hình phần mềm cho hệ thống mạng, cụ thể là: Sử dụng địa chỉ IP tĩnh hay IP động: Nếu hệ thống mạng không dây đang xây dựng có truy cập internet thì cần liên hệ với nhà cung cấp kết nối internet (ISP) để được cung cấp địa chỉ IP và hướng dẫn cách cài đặt cho card mạng không dây Hình 1. 15: Thiết lập IP động cho Modem Wifi 22 Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 1. 16:... sẵn card mạng không dây được tích hợp, vì vậy bạn không cần phải mua một card máy khách nữa 6 .1 Các chuẩn của mạng không dây Các chuẩn của mạng không dây được tạo và cấp bởi IEEE - 802 .11 : Đây là chuẩn đầu tiên của hệ thống mạng không dây Chuẩn này chứa tất cả công nghệ truyền hiện hành bao gồm Direct Sequence Spectrum (DSSS), Frequence Hopping Spread Spectrum (FHSS) và tia hồng ngoại - 802 .11 b : Hiện