Wi-Fi (Wireless Fidelity) hay mạng 802.11 là hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến, giống như điện thoại di động, truyền hình và radio. Hiện tại, các điểm truy cập Wi-Fi đã hiện diện hầu như khắp mọi nơi dưới dạng không có mật khẩu (cho truy cập tự do) hoặc mã hóa WPA/WPA2. Ngoài các điểm kết nối công cộng (hotspots), WiFi có thể được thiết lập ngay tại nhà riêng.
Tên gọi 802.11 bắt nguồn từ viện IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Viện này tạo ra nhiều chuẩn cho nhiều giao thức kỹ thuật khác nhau và sử dụng một hệ thống số nhằm phân loại chúng; 4 chuẩn WiFi thông dụng hiện nay là 802.11a/b/g/n.
Hoạt động: Truyền thông qua mạng không dây là truyền thông vô tuyến hai chiều. Cụ thể: thiết bị adapter không dây (hay bộ chuyển tín hiệu không dây) của máy tính chuyển đổi dữ liệu số sang tín hiệu analog vô tuyến và phát những tín hiệu này đi bằng một ăng-ten. Thiết bị router không dây nhận những tín hiệu này và giải mã chúng rồi gửi thông tin tới Internet hoặc máy chủ thông qua kết nối mạng có dây. Qui trình này vẫn hoạt động với chiều ngược lại, router nhận thông tin từ Internet/máy chủ, chuyển chúng thành tín hiệu vô tuyến và gởi đến adapter không dây của máy tính.
Sóng WiFi: Sóng vô tuyến sử dụng cho Wi-Fi giống với các sóng vô tuyến sử dụng cho thiết bị cầm tay, điện thoại di động và các thiết bị khác. Chỉ khác biệt ở chỗ: chúng truyền và phát tín hiệu ở tần số cao hơn là 2,4GHz hoặc 5GHz, cho phép tín hiệu mang theo nhiều dữ liệu hơn.
Các chuẩn mạng WiFi hiện hành: - Chuẩn 802.11
Năm 1997, viện IEEE đưa ra chuẩn mạng nội bộ không dây (WLAN) đầu tiên – được gọi là 802.11 theo tên của nhóm giám sát sự phát triển của chuẩn này. Lúc đó, 802.11 sử dụng tần số 2,4GHz và dùng kỹ thuật trải phổ trực tiếp (Direct- Sequence Spread Spectrum-DSSS) nhưng chỉ hỗ trợ băng thông tối đa là 2Mbps – tốc độ khá chậm cho hầu hết các ứng dụng. Vì vậy, các sản phẩm thương mại của chuẩn không dây này không có mặt trên thị trường.
41 Chuẩn 802.11b là phiên bản đầu tiên được thị trường chấp nhận, xuất hiện vào năm 1999. Chuẩn này cũng phát tín hiệu ở tần số 2.4 GHz, sử dụng kỹ thuật điều chế khóa mã bù (Complementary Code Keying - CCK) và dùng kỹ thuật trải phổ trực tiếp giống như chuẩn 802.11 nguyên bản. Tốc độ của 802.11b là 11Mbps, ngang với tốc độ Ethernet thời bấy giờ
- Chuẩn 802.11a
Song hành với 802.11b, IEEE tiếp tục đưa ra chuẩn mở rộng thứ hai là 802.11a cũng dựa vào 802.11. Vì 802.11b được sử dụng rộng rãi hơn so với 802.11a, nên một số người cho rằng 802.11a được tạo sau 802.11b. Nhưng thực tế, 802.11a và 802.11b được tạo cùng thời điểm.
Lúc đó, 802.11a có giá thành cao, chỉ được sử dụng trong các mạng doanh nghiệp còn 802.11b thích hợp hơn với nhu cầu mạng gia đình. Chuẩn 802.11a sử dụng tần số 5GHz, tốc độ 54Mbps tránh được nhiễu từ các thiết bị dân dụng. 802.11a sử dụng kỹ thuật trải phổ theo phương pháp đa phân chia tần số trực giao (Orthogonal Frequency Division Multiplexing-OFDM). Đây được coi là kỹ thuật trội hơn so với trả
i phổ trực tiếp (DSSS). Tuy nhiên, do tần số cao hơn nên tín hiệu của 802.11a gặp nhiều khó khăn hơn khi xuyên tường và các vật cản khác.
Do 802.11a và 802.11b sử dụng tần số khác nhau, hai công nghệ này không tương thích với nhau. Một vài hãng sản xuất đã cho ra đời sản phẩm “lai” 802.11a/b, nhưng các sản phẩm này chỉ đơn thuần là cung cấp 2 chuẩn sóng Wi-Fi cùng lúc (máy trạm dùng chuẩn nào thì kết nối theo chuẩn đó).
- Chuẩn 802.11n
Xuất hiện khá lâu dưới dạng các bản nháp (Draft n), đến 9/2009 chuẩn Wi-Fi n mới chính thức được công nhận và chuẩn hóa (Wi-Fi Certified n). 802.11n được thiết kế để cải thiện tính năng của 802.11g về băng thông cũng như tầm phủ sóng với công nghệ anten MIMO (multiple-input and multiple-output – gửi nhận nhiều luồng cùng lúc). 802.11n cũng cho tầm phủ sóng tốt hơn các chuẩn Wi-Fi trước đó nhờ tăng cường độ tín hiệu.
Đặc biệt 802.11n có thể hoạt động ở cả hai tần số 2,4GHz và 5GHz nên đã xuất hiện một số router phát cả hai tần số để có thể vừa đáp ứng được yêu cầu phủ sóng
42 rộng ít bị nhiễu vừa có thể tương thích với nhiều loại thiết bị. Các thiết bị 802.11n vẫn tương thích ngược với 802.11g nếu chạy ở tần số 2,4GHz. Thị trường Việt Nam hiện tại đã phổ biến những router không dây chuẩn n hỗ trợ tốc độ lý thuyết lên đến 300Mbps và thậm chí một số ít lên đến 450Mbps.
- Chuẩn 802.11ac và chuẩn 802.11ad
Ngoài các chuẩn Wi-Fi trên, trong năm 2012 sẽ có 2 chuẩn mới là 802.11ac và 802.11ad có tốc độ truyền dữ liệu đa kênh ở mức 1Gbps hoặc nhanh hơn và có vùng phủ sóng tốt hơn.
Chuẩn 802.11ac được phát triển từ 802.11n, được kỳ vọng sẽ tăng tốc độ và hiệu suất, đáp ứng nhu cầu người dùng, nhưng vẫn duy trì khả năng tương thích ngược với chuẩn 802.11n. 802.11ac sử dụng băng tần 5GHz với độ phủ sóng rộng hơn, ít bị nhiễu tín hiệu hơn so với băng tần 2,4GHz, hỗ trợ độ rộng băng tần (channel width) đến 80MHz (chuẩn 802.11n hỗ trợ 20MHz hoặc 40MHz) và sẽ sử dụng nhiều anten thu và phát tương tự 802.11n.
Khác với 802.11ac, chuẩn 802.11ad sử dụng băng tần đến 60GHz cho tốc độ cao nhưng khả năng xuyên tường, vật dụng của các tín hiệu 60GHz rất kém và dễ bị mất năng lượng nên chỉ phù hợp cho việc chia sẻ dữ liệu giữa các thiết bị cùng phòng với khoảng cách ngắn. 802.11ad cũng không tương thích ngược với chuẩn n.
Các chế độ bảo mật mạng WiFi: Do mọi giao tiếp đều là không dây, tiện lợi nhưng cũng tiềm tàng nhiều nguy hiểm, dữ liệu dễ dàng bị đánh cắp và can thiệp bởi những kẻ xấu. Chính vì vậy, song hành cùng Wi-Fi, tổ chức IEEE cũng đưa ra các công nghệ mã hóa để bảo vệ.
- WEP (Wired Equivalency Privacy)
WEP sử dụng công nghệ mã hóa 64 bit hoặc 128 bit (an toàn hơn). Những ai muốn sử dụng mạng đã được kích hoạt WEP đều phải biết khóa WEP, khóa này thường là mật khẩu dạng dãy số. Hiện tại, đã có những phương pháp để tấn công chuẩn này khiến WEP không còn an toàn nên ít ai dùng. Hầu hết các điểm truy cập không dây công cộng thường mở hoàn toàn (không phải nhập mật khẩu) hoặc bảo mật bằng WPA hay WPA2
43 WPA là một bước tiến của WEP và là một phần của giao thức bảo mật mạng không dây 802.11i. Năm 2003, hiệp hội Wi-Fi đã phát hành một chuẩn bảo mật mang tên Wi-Fi Protected Access với phiên bản đầu tiên (WPA) sử dụng mã hóa TKIP/RC4 khó bẻ khóa hơn so với WEP.
- WPA2
Giữa năm 2004, chuẩn WPA thế hệ 2 (WPA2) ra đời có khả năng bảo mật cao hơn với chuẩn bảo mật IEEE 802.11i và mã hóa CCMP/AES. Nhiều router chuẩn n hiện tại chỉ chạy ở tốc độ tối đa khi bạn chọn chế độ mã hóa WPA2, vì vậy nếu không bị vướng vấn đề phải tương thích với các thiết bị cũ, hãy chọn ngay mã hóa WPA2 khi bạn cấu hình mạng không dây tại nhà/văn phòng.