Một số cơ chế sử dụng khi trao đổi thông tin trong mạng không dây:

- Chương 9: kết luận và đưa ra ý kiến phát triển đề tài

2.2. Một số cơ chế sử dụng khi trao đổi thông tin trong mạng không dây:

2.2.1. Cơ chế CSMA-CA:

Nguyên tắc cơ bản khi truy cập của chuẩn 802.11 là sử dụng cơ chế CSMA-CA viết tắt của Carrier Sense Multiple Access Collision Avoidance – Đa truy cập sử dụng sóng mang phòng tránh xung đột. Nguyên tắc này gần giống như nguyên tắc CSMA-CD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect) của chuẩn 802.3 (cho Ethernet). Điểm khác ở đây là CSMA- CA nó sẽ chỉ truyền dữ liệu khi bên kia sẵn sàng nhận và không truyền, nhận dữ liệu nào khác trong lúc đó, đây còn gọi là nguyên tắc LBT listening before talking – nghe trước khi nói.

Trước khi gói tin được truyền đi, thiết bị không dây đó sẽ kiểm tra xem có các thiết bị nào khác đang truyền tin không, nếu đang truyền, nó sẽ đợi đến khi nào các thiết bị kia truyền xong thì nó mới truyền. Để kiểm tra việc các thiết bị kia đã truyền xong chưa, trong khi “đợi” nó sẽ hỏi “thăm dò” đều đặn sau các khoảng thời gian nhất định.

2.2.2. Cơ chế RTS/CTS:

Để giảm thiểu nguy xung đột do các thiết bị cùng truyền trong cùng thời điểm, người ta sử dụng cơ chế RTS/CTS – Request To Send/ Clear To Send. Ví dụ nếu AP muốn truyền dữ

liệu đến STA, nó sẽ gửi 1 khung RTS đến STA, STA nhận được tin và gửi lại khung CTS, để thông báo sẵn sàng nhận dữ liệu từ AP, đồng thời không thực hiện truyền dữ liệu với các thiết bị khác cho đến khi AP truyền xong cho STA. Lúc đó các thiết bị khác nhận được thông báo cũng sẽ tạm ngừng việc truyền thông tin đến STA. Cơ chế RTS/CTS đảm bảo tính sẵn sàng giữa 2 điểm truyền dữ liệu và ngăn chặn nguy cơ xung đột khi truyền dữ liệu.

2.2.3. Cơ chế ACK:

ACK – Acknowledging là cơ chế thông báo lại kết quả truyền dữ liệu. Khi bên nhận nhận được dữ liệu, nó sẽ gửi thông báo ACK đến bên gửi báo là đã nhận được bản tin rồi. Trong tình huống khi bên gửi không nhận được ACK nó sẽ coi là bên nhận chưa nhận được bản tin và nó sẽ gửi lại bản tin đó. Cơ chế này nhằm giảm bớt nguy cơ bị mất dữ liệu trong khi truyền giữa 2 điểm.

2.3. Phân biệt WLAN và LAN:

WLANs cũng là một chuẩn trong hệ thống 802. Tuy nhiên việc truyền dữ liệu trong WLAN sử dụng sóng Radio. Trong mạng LAN, dữ liệu được truyền trong dây dẫn. Tuy nhiên đối với người dùng cuối thì giao diện sử dụng chúng là tương tự nhau. Cả WLAN và Wire LAN đều được định nghĩa dựa trên hai tầng Physical và Data Link (trong mô hình OSI). Các giao thức hay các ứng dụng đều có thể sử dụng trên nền tảng LAN và WLAN. Ví dụ như IP, IP Security (IPSec). Hay các ứng dụng như Web, FTP, Mail…

Sự khác nhau giữa WLAN và LAN:

- WLAN sử dụng sóng radio để truyền dữ liệu tại tầng Physcial.

+ WLAN sử dụng CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) còn LAN sử dụng công nghệ CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect). Collision Dectect không thể sử dụng trong mạng WLAN bởi thông tin đã truyền đi không thể lấy lại được do đó chúng không thể có tính năng Collision Detect được. Để đảm bảo gói tin truyền không bị xung đột mạng WLAN sử dụng công nghệ CSMA/CA. Trước khi truyền gửi tín hiệu Request To Send (RTS) và Clear To Send (CTS) để hạn chế xung đột xảy ra.

+ WLAN sử dụng định dạng cho Frame dữ liệu khác với mạng LAN. WLAN bắt buộc phải thêm thông tin Layer 2 Header vào gói tin.

nối tới nhiều mạng WLAN khác nhau.

+ Do sóng Radio có thể tìm thấy nên việc kết nối và bảo mật trên Wireless LAN cũng là vấn đề không nhỏ.

- WLAN sử dụng cho người dùng thường xuyên phải di chuyển trong công ty.

- WLAN sử dụng một giải tần sóng Radio nên có thể bị nhiễu nếu một sóng Radio khác có cùng tần số. Tương tự như cơ chế truy cập đường truyền CSMA/CD của mạng có dây (IEEE 802.3), Trong mạng IEEE 802.11 sử dụng cơ chế CSMA/CA. CA có nghĩa là Collition Avoidance khác với CD là Collition Detection trong mạng có dây. Nói như vậy không có nghĩa là CSMA/CD không có cơ chế phát hiện Collition như trong mạng có dây bởi vì đặc thù của thiết bị không dây là haft-duplex (Một khi nó đang nhận thì không thể truyền và nếu đang truyển thì không thể nhận). Trong CSMA/CA có 2 khái niệm là CSMA/CA và CSMA/CA based on MACA CSMA/CA: máy phát sẽ lắng nghe trên môi trường truyền, và khi môi trường truyền rỗi thì nó sẽ tiến hành gửi dữ liệu ra môi trường truyền, còn không nó sẽ sử dụng giải thuật backoff để tiếp tục chờ. Cơ chế này bị giới hạn bởi trường hợp hidden node. Giả sử, có 3 máy A,B,C máy B nằm trong range của A và range của C. Khi A gửi cho B thì C không nhận được tín hiệu trên môi trường truyền, và nếu C cũng gửi cho B thì xảy ra Collition.CSMA/CA based on MACA xuất hiện giải quyết node bằng cách trước khi một máy truyền dữ liệu thì nó sẽ lắng nghe đường truyền, và nếu đường truyền rỗi thì nó sẽ gửi frame RTS (request to send), trong trường hợp này, máy nhận sẽ đáp lại bằng frame CTS (Clear to send), những máy còn lại nếu nhận được 1 trong 2 frame trên thì sẽ tự động tạo ra NAV (Network allocation vector) để ngăn cản việc truyền dữ liệu. Cơ chế CSMA/CA còn được gọi chung là DCF (Distribute Coordination Function) là tiêu chí bắt buộc của chuẩn 802.11, còn có 1 cơ chế khác ít thông dụng hơn là PCF (Point Coordination Function), hiện nay có rất ít thiết bị hỗ trợ cơ chế này (Chỉ áp dụng cho mô hình infrastructure). PCF làm việc tương tự như cơ chế truy cập đường truyền của mạng Tokenring. Theo cơ chế này, PC ( Point Controller) tích hợp trong Access Point làm nhiệm vụ

polling cho các station theo 1 schedule và chỉ có station nào được poll thì mới được phép truyền. Cơ chế này thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi tính thời gian thực cao bởi vì nó sẽ làm cho các station tham gia vào mạng đều có cơ hội sử dụng môi trường truyền như nhau.

2.4. Mô hình mạng WLAN:2.4.1. Mô hình Ad-hoc: 2.4.1. Mô hình Ad-hoc:

Ý tường của mạng Ad-hoc (theo tiếng Anh có nghĩa là "vì mục đích") là xây dựng 1 mạng kết nối giữa các thiết bị đầu cuối mà không cần phải dùng các trạm thu phát gốc (BS). Các thiết bị đầu cuối sẽ tự động bắt liên lạc với nhau để hình thành nên 1 mạng kết nối tạm thời dùng cho mục đích truyền tin giữa các nút mạng. Ad-hoc đầu tiên được phát triển cho mục đích quân sự, nhưng do ưu điểm về giá thành và sự linh động, ngày nay, mọi người đều có thể được sử dụng nó.

Vì các mạng ad-hoc này có thể thực hiện nhanh và dễ dàng nên chúng thường được thiết lập mà không cần một công cụ hay kỹ năng đặc biệt nào vì vậy nó rất thích hợp để sử dụng trong các hội nghị thương mại hoặc trong các nhóm làm việc tạm thời. Tuy nhiên chúng có thể có những nhược điểm về vùng phủ sóng bị giới hạn, mọi người sử dụng đều phải nghe được lẫn nhau.

-Sau đây là mô hình Ad-hoc kết hợp cung cấp dịch vụ chia sẻ Internet:

-Thiết lập cấu hình máy trong mô hình Ad-hoc: Đặt cấu hình cho máy chủ:

- Đầu tiên bạn hãy bỏ hết những điểm truy cập không dây (WAP) mà máy tính của bạn đang liên kết để đảm bảo nó chỉ làm việc duy nhất với mạng Ad-hoc mà chúng ta đang thiết lập. - Tiếp theo, kích vào tab "Advanced", chọn "Computer to computer (ad hoc) networks only" và xóa lựa chọn "Automatically connect to non-preferred networks"

- Kích lại vào tab "Wireless Networks". Dưới phần "Preferred Networks", kích "Add". Trong phần hộp thoại "Wireless Network Properties", đặt tên mạng Adhoc của mình vào "Network name (SSID)". Nhớ đánh dấu chọn "computer-to-computer network".

- Thiết lập "Wireless Equivalency Protocol (WEP)" chưa cần phải làm ngay ở bước này vì ta nên lập mạng Ad-hoc chạy trơn tru trước khi mã hóa dữ liệu. Sau này, quyết định có dùng mã hóa dữ liệu hay không phụ thuộc vào môi trường. Trong đa số trường hợp, nên dùng tính năng này.

- Để ý đến dấu x đỏ bên cạnh tên mạng. Khi có 1 máy khác trong vùng phủ sóng và liên kết với máy chủ này, dấu x đỏ sẽ mất đi.

Đặt cấu hình cho máy khách:

- Khi nằm trong phạm vi phủ sóng của máy chủ, trên máy khách sẽ xuất hiện tên của mạng Ad- hoc mà máy chủ vừa tạo ra. Chọn tên này, kích "Configure". Vì chưa thiết lập WEP nên kích tiếp vào "OK".

Chia sẻ kết nối

Sau khi đã thiết lập được 1 kết nối giữa máy chủ và máy khách, ta sẽ thiết lập cấu hình chia sẻ kết nối Internet.

- Mở "Network Connections" trên máy chủ, (chọn Start>Control Panel>Switch to classic view>Network Connections).

- Chọn kết nối internet để chia sẻ, chọn "Allow other network users to connect through this computer's Internet connection" trong tab "Advanced".

- Nếu chưa có firewall, bạn nên thiết lập "Internet Connection Firewall (ICF)" tại bước này. - Có thể tùy chọn cho những người dùng khác kiểm sóat hay thay đổi kết nối này.

Sau khi kết thúc việc thiết lập cáu hình cho ICS, cửa sổ "Network Connection" sẽ xuất hiện trên máy chủ với trạng thái "shared" và "Enable". Trên của sổ "Network Connection" của máy khách, kết nối này sẽ hiển thị là "Internet Gateway".

- Máy khách sẽ nhận được 1 địa chỉ ip nội bộ dạng 192.168.0.* từ DHCP của máy chủ và được thông ra Internet.

Đặt cấu hình cho WEP:

Sau khi đã thiết lập thành công mạng Ad-hoc, trở lại "Network Properties" để thiết lập cho WEP.

- Trên máy chủ, mở "Wireless Network Properties", chọn "Data encryption (WEP enabled)".

Như vậy bạn đã hoàn tất quá trình thiết lập và chia sẻ kết nối internet bằng chức năng thiết lập mạng Ad-hoc của Windows XP.

2.4.2. Mô hình kiểu cơ sở hạ tầng( Infrastruture):

Trong mạng WLAN cơ sở hạ tầng, nhiều điểm truy cập liên kết mạng WLAN với mạng nối dây và cho phép các người dùng chia sẻ các tài nguyên mạng một cách hiệu quả. Các điểm truy cập không các cung cấp các truyền thông với mạng nối dây mà còn chuyển tiếp lưu thông mạng không dây trong khu lân cận một cách tức thời. Nhiều điểm truy cập cung cấp phạm vi không dây cho toàn bộ tòa nhà hoặc khu vực cơ quan.

2.5. Các thiết bị hạ tầng trong mạng:

Một mạng wireless gồm các thành phần sau : - Antenna

- Wireless Access Point

- Wireless End-user device (Wireless Adapter Card)

2.5.1. Antenna:

Antenna chính là thiết bị thu phát sóng điện từ, kích thước vật lý của anten (chẳng hạn như chiều dài của anten) liên quan trực tiếp đến tần số hoạt động của anten.

Omni-directional Antenna:

Anten omni-directional có thể truyền tín hiệu đơn đến mọi hướng, rất thích hợp dùng làm anten khếch đại tín hiệu trong kiểu point-to-multi-point (điểm đến nhiều điểm).

Một vài kiểu Omni-directional thông dụng

Mô hình phát sóng của Omni-derectional

Ứng dụng của Omni-directional trong kiểu truyền point-to-multi-point

Parabolic Antenna, Dish Antenna:

Anten parabol và Anten Dish

Mô hình truyền sóng của anten parabol và anten dish

Ứng dụng của Parabol trong kiểu truyền point-to-point

Yagi Antenna:

Anten Yagi Mô hình truyền sóng của anten Yagi

Highly-directional Parabolic Dish Antenna:

Kết hợp được ưu điểm của Parabol và Yagi dùng để truyền sóng trong khoản cách rất xa .

Vài kiểu Highly-directional Parabolic dish Antenna

Mô hình truyền sóng của Highly-directional Parabolic dish Antenna

2.5.2. Wireless Access Point:

Là 1 thiết bị ngoại vi dùng sóng để thu phát tín hiệu, truyền tải thông tin giữa các thiết bị wireless và mạng dùng dây.Trên thị trường phổ biến là các AP chuẩn B(11 Mb/s) ,và G(54Mb/s), AP cung cấp cho client một điểm truy cập vào mạng.

Access Point có 3 chế độ cơ bản : - Root Mode hay AP Mode - Repeater Mode

- Bridge Mode

Root Mode:

Là kiểu thông dụng nhất, khi Access Point kết nối trực tiếp với mạng dây thông thường thì đó là Root mode. Trong chế độ root mode, AP kết nối ngang hàng với các đoạn mạng dây khác và có thể truyền tải thông tin như trong một mạng dùng dây bình thường. Root mode được sử dụng khi AP được kết nối với mạng backbone có dây thông qua giao diện có dây (thường là Ethernet) của nó. Hầu hết các AP sẽ hỗ trợ các mode khác ngoài root mode, tuy nhiên root mode là cấu hình mặc định. Khi một AP được kết nối với phân đoạn có dây thông qua cổng ethernet của nó, nó sẽ được cấu hình để hoạt động trong root mode. Khi ở trong root mode, các AP được kết nối với cùng một hệ thống phân phối có dây có thể nói chuyện được với nhau thông qua phân đoạn có dây. AP giao tiếp với nhau để thực hiện các chức năng của roaming như reassociation. Các client không dây có thể giao tiếp với các client không dây khác nằm trong những cell (ô tế bào, hay vùng phủ sóng của AP) khác nhau thông qua AP tương ứng mà chúng kết nối vào, sau đó các AP này sẽ giao tiếp với nhau thông qua phân đoạn có dây như ví dụ trong hình dưới

Repeater Mode:

Access Point trong chế độ repeater kết nối với client như 1 AP và kết nối như 1 client với AP server. Chế độ Repeater thường được sử dụng để mở rộng vùng phủ sóng. Trong Repeater mode, AP có khả năng cung cấp một đường kết nối không dây upstream vào mạng có dây thay vì một kết nối có dây bình thường. Như bạn thấy trong hình dưới, một AP hoạt động như là một root AP và AP còn lại hoạt động như là một Repeater không dây. AP trong repeater mode kết nối với các client như là một AP và kết nối với upstream AP như là một client. Việc sử dụng AP trong Repeater mode là hoàn toàn không nên trừ khi cực kỳ cần thiết bởi vì các cell xung quanh mỗi AP trong trường hợp này phải chồng lên nhau ít nhất là 50%. Cấu hình này sẽ giảm trầm trọng phạm vi mà một client có thể kết nối đến repeater AP. Thêm vào đó, Repeater AP giao tiếp cả với client và với upstream AP thông qua kết nối không dây, điều này sẽ làm giảm throughput trên đoạn mạng không dây. Người sử dụng được kết nối với một Repeater AP sẽ cảm nhận được throughput thấp và độ trễ cao. Thông thường thì bạn nên disable cổng Ethernet khi hoạt động trong repeater mode.Mô hình dưới đây sẽ diễn tả chế độ Repeater

Bridge Mode:

Chế độ Bridge mode thường được sử dụng khi muốn kết nối 2 đoạn mạng độc lập với nhau. Trong Bride mode, AP hoạt động hoàn toàn giống với một Bridge không dây. Thật vậy, AP sẽ trở thành một Bridge không dây khi được cấu hình theo cách này. Chỉ một số ít các AP trên thị trường có hỗ trợ chức năng Bridge, điều này sẽ làm cho thiết bị có giá cao hơn đáng kể. Bạn có thể thấy từ hình dưới rằng Client không kết nối với Bridge, nhưng thay vào đó, Bridge được sử dụng để kết nối 2 hoặc nhiều đoạn mạng có dây lại với nhau bằng kết nối không dây.

Việc lọc protocol cho phép admin quyết định và điều khiển giao thức nào nên được sử dụng trong mạng WLAN. Ví dụ, nếu Admin chỉ muốn cho phép truy cập http trong mạng WLAN để người dùng có thể lướt web và truy cập mail dạng web (yahoo), thì việc cấu hình lọc giao thức http sẽ ngăn chặn tất cả các loại giao thức khác (điều này giúp giảm thiểu nguy cơ bị tấn công).

Cấu hình và quản lý Access Point:

Các phương pháp được sử dụng để cấu hình và quản lý AP sẽ khác nhau tùy nhà sản xuất. Hầu hết họ đều cung cấp ít nhất là console, telnet, USB, hay giao diện web. Một số AP còn có phần mềm cấu hình và quản lý riêng

Các chức năng trên AP là khác nhau. Tuy nhiên AP có càng nhiều tính năng thì giá của