Công nghệ Wireless Công nghệ Wireless Bởi: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên Bài 3: Công nghệ Wireless 3.1 Tổng quan Wireless Wireless hay mạng 802.11 hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến, giống điện thoại di động, truyền hình radio Hệ thống triển khai rộng rãi nhiều điểm công cộng hay nhà riêng Hệ thống cho phép truy cập Internet khu vực có sóng hệ thống này, hoàn toàn không cần đến cáp nối Ngoài điểm kết nối công cộng (hotspots), WiFi thiết lập nhà riêng Tên gọi 802.11 bắt nguồn từ viện IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) Viện tạo nhiều chuẩn cho nhiều giao thức kỹ thuật khác nhau, sử dụng hệ thống số nhằm phân loại chúng; chuẩn thông dụng Wireless 802.11a/b/g 3.2 Các chuẩn Wireless Wireless truyền phát tín hiệu tần số 2.4 GHz 5GHz Tần số cao so với tần số sử dụng cho điện thoại di động, thiết bị cầm tay truyền hình Tần số cao cho phép tín hiệu mang theo nhiều liệu Wireless sử dụng chuẩn 802.11: Chuẩn 802.11b phiên thị trường Đây chuẩn chậm rẻ tiền nhất, trở thành phổ biến so với chuẩn khác 802.11b phát tín hiệu tần số 2.4 GHz, xử lý đến 11 megabit/giây Chuẩn 802.11g phát tần số 2.4 GHz, nhanh so với chuẩn 802.11b, tốc độ xử lý đạt 54 megabit/giây Chuẩn 802.11g nhanh sử dụng mã OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing), công nghệ mã hóa hiệu 1/10 Công nghệ Wireless Chuẩn 802.11a phát tần số GHz đạt đến 54 megabit/ giây Nó sử dụng mã OFDM Những chuẩn sau 802.11n nhanh chuẩn 802.11a, 802.11n chưa phải chuẩn cuối 3.3 Cấu hình mạng Wireless 3.3.1 Các thành phần thiết lập mạng WLAN Card mạng không dây (NIC_Wireless) Các máy tính nằm vùng phủ sóng WiFi cần có thu không dây, adapter, để kết nối vào mạng Các tích hợp vào máy tính xách tay hay để bàn đại Hoặc thiết kế dạng để cắm vào khe PC card cổng USB, hay khe PCI Khi cài đặt adapter không dây phần mềm điều khiển (driver), máy tính tự động nhận diện hiển thị mạng không dây tồn khu vực Access Point (AP) AP thiết bị phổ biến WLAN đứng sau PC card không dây Như tên ra, AP cung cấp cho client điểm truy cập vào mạng AP thiết bị half-duplex có mức độ thông minh tương đương với Switch Ethernet phức tạp Hình mô tả AP nơi sử dụng chúng mạng WLAN 2/10 Công nghệ Wireless AP giao tiếp với client không dây, với mạng có dây với AP khác Có mode hoạt động mà bạn cấu hình AP • Root mode • Repeater mode • Bridge mode Root mode Root mode sử dụng AP kết nối với mạng backbone có dây thông qua giao diện có dây (thường Ethernet) Hầu hết AP hỗ trợ mode khác root mode, nhiên root mode cấu hình mặc định Khi AP kết nối với phân đoạn có dây thông qua cổng ethernet nó, cấu hình để hoạt động root mode Khi root mode, AP kết nối với hệ thống phân phối có dây nói chuyện với thông qua phân đoạn có dây AP giao tiếp với để thực chức roaming reassociation Các client không dây giao tiếp với client không dây khác nằm cell (ô tế bào, hay vùng phủ sóng AP) khác thông qua AP tương ứng mà chúng kết nối vào, sau AP giao tiếp với thông qua phân đoạn có dây ví dụ hình 3/10 Công nghệ Wireless Bridge mode Trong Bride mode, AP hoạt động hoàn toàn giống với Bridge không dây (sẽ thảo luận phần sau) Thật vậy, AP trở thành Bridge không dây cấu hình theo cách Chỉ số AP thị trường có hỗ trợ chức Bridge, điều làm cho thiết bị có giá cao đáng kể Chúng ta giải thích cách ngắn gọn Bridge không dây hoạt động nào, bạn thấy từ hình Client không kết nối với Bridge, thay vào đó, Bridge sử dụng để kết nối nhiều đoạn mạng có dây lại với kết nối không dây Repeater Mode 4/10 Công nghệ Wireless Trong Repeater mode, AP có khả cung cấp đường kết nối không dây upstream vào mạng có dây thay kết nối có dây bình thường Như bạn thấy hình dưới, AP hoạt động root AP AP lại hoạt động Repeater không dây AP repeater mode kết nối với client AP kết nối với upstream AP client Việc sử dụng AP Repeater mode hoàn toàn không nên trừ cần thiết cell xung quanh AP trường hợp phải chồng lên 50% Cấu hình giảm trầm trọng phạm vi mà client kết nối đến repeater AP Thêm vào đó, Repeater AP giao tiếp với client với upstream AP thông qua kết nối không dây, điều làm giảm throughput đoạn mạng không dây Người sử dụng kết nối với Repeater AP cảm nhận throughput thấp độ trễ cao Thông thường bạn nên disable cổng Ethernet hoạt động repeater mode Các tùy chọn phổ biến (Common Options) AP có sẵn nhiều tùy chọn phần cứng phần mềm khác Các tùy chọn phổ biến bao gồm: + Anten cố định hay tháo lắp + Khả lọc cao cấp + Antenna tháo (Removeable hay Modular) + Thay đổi công suất phát + Các kiểu khác kết nối có dây 5/10 Công nghệ Wireless Fixed or Detachable Antenna Tùy thuộc vào nhu cầu doanh nghiệp bạn hay nhu cầu khách hàng, bạn cần phải chọn AP có anten cố định hay AP có anten tháo lắp Một AP với anten tháo lắp cho bạn khả sử dụng loại anten khác để kết nối với AP sử dụng cable có chiều dài khác tùy nhu cầu bạn Ví dụ: Nếu bạn cần treo AP nhà lại cho phép người sử dụng truy cập vào mạng bên bạn cần kết nối với cable anten trời trực tiếp với AP treo anten bên AP có anten diversity (tính đa dạng anten) WLAN anten diversity việc sử dụng nhiều anten với nhiều input receiver để lấy mẫu tín hiệu đến thông qua anten Việc lấy mấu tín hiệu từ anten cho phép xác định tín hiệu input anten tốt Hai anten có mức độ nhận tín hiệu khác tượng gọi multipath Advanced Filtering Capability Các chức lọc MAC hay protocol bao gồm AP Lọc thường sử dụng để ngăn chặn kẻ xâm nhập vào mạng WLAN bạn Như phương thức bảo mật bản, AP cấu hình để lọc thiết bị không nằm danh sách lọc MAC AP Việc lọc protocol cho phép admin định điều khiển giao thức nên sử dụng mạng WLAN Ví dụ: Nếu Admin muốn cho phép truy cập http mạng WLAN để người dùng lướt web truy cập mail dạng web (yahoo), việc cấu hình lọc giao thức http ngăn chận tất loại giao thức khác Removable (Modular) Radio Card Một số nhà sản xuất cho phép bạn thêm vào tháo radio card từ khe PCMCIA AP Một số AP có Anten dành cho mục đích đặc biệt Việc có Anten AP cho phép radio card hoạt động AP radio card khác hoạt động Bridge Một cách khác sử dụng radio card AP độc lập Việc có card hoạt động AP độc lập cho phép gấp đôi số lượng người sử dụng không gian vật lý mà không cần phải mua thêm AP khác Khi AP cấu hình theo cách này, radio card cấu hình kênh không chồng lên nhau, lý tưởng kênh kênh 11 Variable Output Power 6/10 Công nghệ Wireless Việc thay đổi công suất phát cho phép admin điều khiển công suất (miliwatt) mà AP sử dụng để truyền liệu Việc điều khiển công suất phát cần thiết số trường hợp node xa xác định AP Nó cho phép bạn điều khiển vùng phủ sóng AP Khi công suất phát AP tăng lên, client di chuyển xa AP mà không kết nối với AP Tính hữu ích việc bảo mật cách cho phép thay đổi kích thước cell RF làm cho kẻ xâm nhập kết nối với mạng từ bên tòa nhà công ty Ngoài AP có công suất phát thay đổi ta sử dụng AP có công suất phát cố định Với AP có công suất phát cố định bạn sử dụng khuếch đại, suy hao, cable dài, hay anten có độ lợi cao Điều quan trọng việc điều khiển công suất phát AP Anten phải tuân theo qui định FCC Varied Types of Connectivity Các tùy chọn kết nối cho AP bao gồm 10BaseTx, 100BaseTx, 10/100BaseTx, 100BaseFx, Token Ring, … Bởi AP thường thiết bị mà client kết nối vào giao tiếp với backbone mạng có dây, admin phải hiểu làm để kết nối AP vào mạng có dây Thiết kế kết nối AP xác giúp ngăn chặn việc nghẽn cổ chai AP xa trục trặc thiết bị Hãy xét việc sử dụng AP chuẩn mạng WLAN Nếu trường hợp AP xác định đặt vị trí cách 150m từ wiring closet gần nhất, việc sử dụng cable CAT5 ethernet hoạt động Đây vấn đề ethernet qua cable CAT5 hoạt động phạm vi 100m Trong trường hợp việc mua AP có kết nối 100BaseFx chạy cable quang từ wiring closet đến AP làm trước vấn đề dễ dàng Configuration and Management Các phương pháp sử dụng để cấu hình quản lý AP khác tùy nhà sản xuất Hầu hết họ cung cấp console, telnet, USB, hay web server Một số AP có phần mềm cấu hình quản lý riêng Nhà sản xuất cấu hình AP với IP address cấu hình khởi tạo Nếu admin cần thiết lập lại thiết lập mặc định, thường có nút phục vụ chức nằm bên AP Các chức AP khác Tuy nhiên, có điều không đổi: AP có nhiều tính giá cao Ví dụ, số AP SOHO có WEP, MAC filter chí Web server Nếu tính xem bảng association, hỗ trợ 802.1x/EAP, VPN, Routing, Inter AP Protocol, RADIUS giá gấp nhiều lần so với AP thông thường Thậm chí tính chuẩn AP tương thích Wi-Fi khác tùy nhà sản xuất Ví dụ dòng SOHO AP khác hỗ trợ MAC filter 7/10 Công nghệ Wireless số chúng cho phép bạn permit hay deny cụ thể trạm Một số AP hỗ trợ kết nối có dây full-duplex 10/100Mbps, số khác có kết nối 10BaseT half-duplex Việc hiểu tính cần thiết cho AP môi trường SOHO, mid-range, hay enterprise-level điều quan trọng bạn muốn trở thành nhà quản trị mạng không dây Dưới danh sách tính cần có cho AP môi trường SOHO Enterprise Danh sách nghĩa đầy đủ số nhà sản xuất có nhiều tính Danh sách cung cấp điểm bắt đầu để chọn AP cho SOHO Small Office, Home Office (SOHO) + Mac filter + WEP (64 hay 128 bit) + Giao diện cấu hình USB hay console + Giao diện cấu hình Web đơn giản + Các phần mềm cấu hình đơn giản Enterprise + Phần mềm cấu hình cao cấp + Giao diện cấu hình web cao cấp + Telnet + SNMP + 802.1x/EAP + RADIUS client + VPN client server + Routing (dynamic static) + Chức Repeater + Chức Bridge 8/10 Công nghệ Wireless Việc sử dụng sách hướng dẫn nhà sản xuất cung cấp nhiều thông tin chi tiết cho dòng sản phẩm Nếu bạn nhà quản trị mạng WLAN bạn nên biết môi trường hoạt động bạn để tìm kiếm sản phẩm thỏa mãn nhu cầu sử dụng bảo mật, sau so sánh tinh hay nhà sản xuất khác để chọn thiết bị tối ưu Quá trình tốn nhiều thời gian, thời gian sử dụng để học sản phẩm khác thị trường hữu ích Các nguồn tài nguyên tốt để tìm hiểu dòng sản phẩm thị trường website nhà sản xuất Khi chọn AP, nhớ chọn nhà sản xuất có hỗ trợ tính giá 3.3.2 WLAN SSID Mạng không dây nội theo chuẩn IEEE 802.11 bảo mật dùng thông số cấu hình SSID (Service Set ID) Kỹ thuật hoạt động theo chế độ + Chế độ không bảo mật theo chu kỳ thời gian Access Point gửi Broadcast SSID đến máy trạm dùng card mạng wireless.Mô hình thường dùng cho điểm internet công cộng (Hot Post) + Chế độ thứ chế độ bảo mật, Access Point không gửi SSID cho máy trạm mà máy trạm phải có thông số SSID (được cấu hình card wireless máy trạm) với Access Point Mô hình thường sử dụng cho hệ thống mạng công ty) 3.3.3 Cấu hình mạng WLAN đơn giản Sinh viên thực lab cấu hình mạng Wireless cho văn phòng công ty nhỏ 9/10 Công nghệ Wireless Yêu cầu thiết bị • • • • Một Modem ADSL Một đường Internet Một AccessPoint PC có card Wireless Cấu hình hệ thống • Cấu hình sơ đồ hệ thống theo hình • Cấu hình AccessPoint Wireless cho PC có card mạng không dây kết nối Internet 10/10