CHƢƠNG 3 : XÂY DỰNG Mễ HèNH IP HOÀN CHỈNH ĐA TRUY NHẬP
3.3 Nghiờn cứu, xõy dựng hệ thống mạng truycập ADSL
3.3.4.2 Chức năng của AM3000
Thiết bị DSLAM AM3000 của ATL Telecom là thiết bị truy nhập dựa trờn giao thức IP, cú cấu trỳc kiểu module, hỗ trợ cả hai kiểu truy nhập ADSL và G.SHDSL. Thiết bị cú thể hỗ trợ từ 24 đến 168 cổng G.SHDSL và 16 đến 112 cổng ADSL. Cú thể hỗ trợ đồng thời cả hai kiểu truy nhập này. AM3000 hoạt động như SNMP, tập trung dữ liệu từ 7 module DSL, và uplinks tới Telco/ISP với giao diện Fast Ethernet. Một module điều khiển AM3000 cú thể kết nối cực đại 7 module DSL trong một tổ hợp của AM3100 và AM3200. Đõy là thiết bị lý tưởng đối với cỏc PTT để cung cấp cỏc dịch vụ băng thụng rộng ở cỏc điểm dõn cư, và cỏc nhà cung c ấp cỏc dịch vụ (ISP) để cung cấp cỏc truy nhập DSL băng thụng rộng hoặc cỏc tổ chức, cơ quan lớn để tập trung cỏc kết nối DSL tới trung tõm mạng. (hỡnh 3.16)
Hỡnh 3.16: Chức năng của AM3000 và AM3200 3.3.4.3 Chức năng của AM3200
(lưu lượng này được đúng gúi bởi cỏc DCEs ADSL). Nú ỏnh xạ dữ liệu được đúng gúi trong ATM PVC đến cỏc gúi tin Ethernet và sau đú chuyển trực tiếp đến ISP.
AM3200 cung cấp cả hai tớnh năng ỏnh xạ Ethernet - VLAN và Ethernet - non VLAN và cả mode bridge cho ISP đến dữ liệu của từng người dựng với chế độ bảo mật và một số dịch vụ tăng cường khỏc. Giao diện thuờ bao cú thể được cấu hỡnh theo ANSI T1.41 hoặc G.992.1 (G.dmt) đỏp ứng cỏc tiờu chuẩn:
Mặt nạ phổ cụng suất: Phõn bố phổ cụng suất theo ITU-T G.992.1, mức trung bỡnh PSD sử dụng trong dải thụng là khụng lớn hơn –40 dbm/Hz và phần “gợn súng” của dải thụng khụng lớn hơn +3,5 dB
Overhead framing, EOC (Embedded Operation Channel), AOC (ADSL Overhead Control Channel) theo ITU-T G.992.1
Hỗ trợ cả hai mode “Fast” và ”Interleave” trờn một port Hỗ trợ ITU-T G.992.1 Category I
Tốc độ: Đường lờn 64kbps – 1,024 kbps, đường xuống 64kbps – 8,064 kbps Hỗ trợ 2 kết nối ATM PVC
3.3.4.4 Chức năng của IBM 205
Mỏy chủ IBM 205 đúng vai trũ DHCP Server cho m ạng ADSL với dải cung cấp từ 10.10.4.100 đến 10.10.4.124. Ngoài ra mỏy IBM cũn được cấu hỡnh DNS Server, HTTP Server, FTP Server (chi tiết phần này sẽ được trỡnh bày trong mục sau)
Bộ tỏch tho ại (Splitter) làm nhiệm vụ tỏch tho ại và dữ liệu thành hai luồng riờng biệt. Tớn hiệu thoại đưa đến đầu RJ-11 của điện tho ại DTMF và cú thể thực hiện liờn lạc với điện thoại tương tự và số trong hệ thống mạng chung c ủa phũng.
Với mụ hỡnh mạng triển khai trong phũng thớ nghiệm, dữ liệu được truyền dẫn trong mụi trường ATM, với tựy chọn đặt TCP/IP vào mụi trường ATM là EoA (theo RFC1483B). Khụng sử dụng PPP do đú khụng cần username và password để
nhận thực và tớnh cước người dựng. Ta cấu hỡnh hệ thống theo cỏc thụng số như sau:
Cấu hỡnh PC người sử dụng: thực hiện cung cấp địa chỉ IP cho mỗi PC trong mạng LAN.
Lựa chọn modem sử dụng dịch vụ DHCP. Khi đú modem đúng vai trũ là mỏy chủ DHCP, modem tự động gỏn địa chỉ IP (trong kho địa chỉ) cho cỏc PC khi cú yờu cầu kết nối.
PC tự khai bỏo địa chỉ IP, cỏc bước thực hiện (đối với hệ điều hành Win2000):
o Chọn Control Pannel-Network Connection.
o Chọn Local Area Connection/Properties.
o Chọn TCP/IP protocol cho card mạng.
o Chọn Properties. Nếu mặc định DHCP thỡ sử dụng “Obtain an IP Address automatically”, nếu khụng thỡ khai bỏo cỏc thụng số địa chỉ IP, subnet mask, Gateway, vớ dụ: IP address = 192.168.4.3, subnet mask = 255.255.255.0, gateway=10.10.1.103
Thiết lập cấu hỡnh Modem ADSL: Thiết lập cấu hỡnh DHCP
Khai bỏo cỏc thụng số lease time, user mode (mutil-user). Thiết lập cấu hỡnh mạng WAN
Địa chỉ IP của gateway về phớa giao diện mạng WAN được cung cấp bởi ISP (B-RAS). Khi sử dụng cấu hỡnh DHCP client enable để hỗ trợ gỏn địa chỉ thỡ gỏn static IP address=0.0.0.0, subnet mask=0.0.0.0, gateway= 0.0.0.0.
Thực hiện gỏn cỏc VPI, VCI được cung cấp bởi ISP.
Lựa chọn encapsulation phải phự hợp với mụi trường truyền dẫn, thống nhất giữa ISP và phớa modem khỏch hàng.
o Mụi trường IPoA lựa chọn encapsulation là Classical IP over ATM, 1483 Routed IP LLC/VC-Mux.
o Mụi trường bridged IP cú cỏc kiểu encapsulation: 1483Bridged IP LLC/VC-Mux. (đõy là mode được chọn sử dụng trong cấu hỡnh).
o Mụi trường PPPoE cú cỏc kiểu encapsulation: PPPoE LLC/VC- Mux/None.
Với cấu hỡnh PPPoA, PPPoE thụng tin username và password được cung cấp bởi
ISP.
Thụng tin disconnect timeout. Lựa chọn NAT hoặc RIP.
Hai cỏch gỏn địa chỉ cho gateway về phớa giao diện mạng WAN:
Gỏn địa chỉ IP tĩnh: thụng tin default gateway, IP address, subnet mask được cung cấp bởi ISP.
Gỏn địa chỉ IP động: cỏc thụng tin default gateway, IP address, subnet mask mặc định là 0.0.0.0 và sử dụng giao thức DHCP client enable.
Thiết lập cấu hỡnh PPP Thực hiện kiểm tra kết nối
Xem cấu hỡnh mạng
o Sử dụng lệnh: “ipconfig”
Kiểm tra kết nối từ PC tới modem (gateway).
o Sử dụng lệnh “Ping 192.168.4.200” Kiểm tra từ PC tới DSLAM
o Sử dụng lệnh “ping 10.10.1.210”
Kiểm tra kết nối từ PC tới một PC thuộc mạng LAN khỏc
Trờn cơ sở kiểm tra kết nối thành cụng, phũng thớ nghiệm đó tiến hành một số dịch vụ thử nghiệm trờn hệ thống mạng ADSL như dựng Netmeeting, PC Anywhere để thực hiện send file, truyền hỡnh ảnh (Webcam), õm thanh (Headphone), chat, clipboard,...
Sau khi xõy dựng hoàn thiện mụ hỡnh mạng truy cập ADSL, cấu trỳc mụ hỡnh IP của phũng như sau:
H ỡn h 3 .17 : S ơ đồ m ạn g I P v iễ n t hụ ng B ộ m ụn H T V T
3.4 Xõy dựng hệ thống mạng truy cập khụng dõy trong phũng thớ nghiệm HTVT [11] HTVT [11]
3.4.1 Kiến thức chung về mạng khụng dõy
Ngày nay, mạng khụng dõy (Wireless Networking) đang là giải phỏp mới cho cỏc mụ hỡnh mạng văn phũng, gia đỡnh, hay những địa điểm rộng lớn mà mạng Ethernet khụng thể hoạt động được. Lắp đặt một mạng khụng dõy cơ bản đơn giản hơn mạng Ethernet (Wired Network), và ta cũng cú thể nhập thờm nhiều PC hoặc cỏc thiết bị khỏc vào mạng một cỏch dễ dàng. Phũng thớ nghiệm Hệ thống viễn thụng với mục tiờu xõy dựng một hệ thống đa truy cập, đa dịch vụ đó tiến hành nghiờn cứu triển khai mụ hỡnh mạng khụng dõy đơn giản đỏp ứng nhu cầu tỡm hiểu kiến thức thực tế của sinh viờn và học viờn cao học.
Cụng nghệ mạng khụng dõy theo cỏch hiểu đơn giản nhất, đú là một số thiết bị dựng để liờn lạc mà khụng dựng đến những kết nối vật lý – khụng cần đến cỏp mạng ngoại vi. Cụng nghệ mạng khụng dõy sử dụng việc truyề n tải tần số vụ tuyến điện như một cụng cụ để truyền tải dữ liệu, trong khi đú cụng nghệ cú dõy sử dụng đường truyền bằng dõy cỏp. Cụng nghệ khụng dõy chuyển đổi từ những hệ thống phức tạp như mạng cục bộ khụng dõy (WLAN) và điện thoại dựng pin thành nhữn g thiết bị đơn giản như điện thoại di động và một số thiết bị khỏc, những thiết bị mà khụng xử lớ và lưu trữu thụng tin. Mạng khụng dõy hiện nay rất đa dạng nhiều chủng loại nhưng cú thể phõn ra 3 nhúm dựa trờn phạm vi hoạt động của chỳng: WWAN, WLANS và WPAN.
WWAN: bao gồm những cụng nghệ hoạt động trờn phạm vi rộng như: tế bào 2G, gúi dữ liệu tế bào số (CDPD) hệ thống toàn cầu dành cho liờn lạc di động (GSM) và mobitex.
WLAN: là mạng cục bộ khụng dõy bao gồm 802.11, Hiper LAN và một vài kĩ thuật khỏc.
WPAN: là mạng kỹ thuật cỏ nhõn khụng dõy như Bluetooth và IR.
Tất cả những cụng nghệ kỹ thuật này được gọi chung là “khụng dõy nối”. Chỳng nhận và truyền thụng tin bằng cỏch sử dụng súng điện từ. Cụng nghệ khụng
dõy dựng cụng nghệ bước súng dài, mà bước súng này chuyển từ dảt tần số vụ tuyến điện( RF) sang dải tần tia hồng ngoại (IR). Những dải tần số ở trong dải tần RF chiếm 1 phần tối quan trọng của quang phổ bức xạ súng điện từ EM, mở rộng tử 9KHz, tần số liờn lạc khụng dõy phõn bố thấp nhất, đến hàng ngàn gigahec(GHz). Khi tần số gia tăng vượt quỏ quang phổ RF, năng lượng EM chuyển thành IR và sau đú chuyển thành quang phổ cú thể trụng thấy được.
Ƣu điểm:
Mạng khụng dõy cung cấp cỏc khả năng ưu việt cơ bản như sau:
Khả năng di chuyển: người dựng cú thể di chuyển nhưng vẫn cú thể truy
nhập những hồ sơ, những tài nguyờn mạng và internet mà khụng phải nối dõy đến mạng cú dõy truyền thống. Những người sử dụng cú di chuyển, tuy thế vẫn giữ nguyờn sự truy nhập mạng LAN với tốc cao và thời gian thực.
Cài đặt nhanh: Thời gian yờu cầu cho việc cài đặt được rỳt ngắn bởi vỡ
những kết nối mạng cú thể làm mà khụng cần chuyển động, thờm dõy hoặc kộo chỳng xuyờn qua tường và trần nhà như mạng cú dõy vẫn hay làm.
Linh hoạt: Nú linh hoạt vỡ dễ thiết lập và thỏo gỡ ở mọi nơi. Vỡ thế những
người dựng cú thể nhanh chúng thiết lập một WLAN nhỏ cho những nhu cầu tạm thời như hội nghị, thương mai hoặc trong cỏc cuộc họp
Tớnh chuyển đổi: Mạng topo WLAN cú thể dễ dàng được định hỡnh để đỏp
ứng nhu cầu ứng dụng và cài đặt đặc biệt và cú thể chuyển đổi từ những mạng nhỏ lờn mạng lớn hơn.
Khả năng mở rộng: hệ thống WLAN cú thể cấu hỡnh trong nhiều mụ hỡnh
để đỏp ứng cỏc ứng dụng và cấu hỡnh đặc thự dễ dàng thay đổi và phạm vi từ mạng điểm - điểm xõy dựng cho số nhỏ người dựng đến cỏc mạng phối hợp với hàng ngàn người dựng cho phộp chuyển vựng trờn phạm vi rộng.
Hạ thấp chi phớ triển khai: mặc dự đầu tư ban đầu về phần cứng cú thể cao
hơn mạng cú dõy, tuy nhiờn xột chi phớ tổng thể và chi phớ theo tuổi thọ cú thể thấp hơn đỏng kể. Về lõu dài, WLAN sẽ đem lại lợi ớch rỏt lớn trong cỏc mụi trường động yờu cầu sự di chuyển và thay đổi nhiều.
Chuẩn 802.11
IEEE phỏt triển 802.11 tiờu chuẩn để cung cấp cụng nghệ nối mạng khụng dõy như Ethernet truyền thống. IEEE 802.11a tiờu chuẩn là một chuẩn được sử dụng rộng dói nhất của họ 802.11 WLAN. Nú vận hành trong băng 5GHz sử dụng cụng nghệ OFDM. 802.11b tiờu chuẩn sử dụng cụng nghệ phổ trải chuỗi trực tiếp vận hành trong dải tần 2.4 GHz – 2.5 GHz khụng được cấp phộp cho cụng nghiệp, khoa học và y học. Cụng nghệ 802.11b WLAN cho phộp tốc độ truyền dẫn lờn trờn 11Mbps. Chuẩn này làm cho nú trở lờn nờn nhanh đỏng kể hơn bản chớnh IEEE 802.11 chuẩn ( tốc độ truyền dẫn lờn đến 2 Mbps).
3.4.2 Xõy dựng mạng khụng dõy trong phũng thớ nghiệm
Mụ hỡnh và thiết bị
Hỡnh 3.18: Mụ hỡnh mạng wireless trong phũng thớ nghiệm
Ta xõy dựng một mụ hỡnh đơn giản gồm cú 1 Access Point WRT54G, và cỏc mỏy tớnh được trang bị Wireless Card. Ở trạng thỏi mặc định, IP của Access Point là 192.168.1.1 và nú đúng vai trũ là DHCP Server cho cỏc PC khỏc kết nối vào nú qua mụi trường khụng dõy. Dải địa chỉ IP mà nú cung cấp được là 50 địa chỉ bắt đầu từ 192.168.1.100 đến 192.168.150. Sau khi kết nối, cỏc mỏy tớnh của ta sẽ nằm trong một mạng LAN và cú thể truyền/nhận dữ liệu cho nhau. Ta cũng cú thể kết nối đến
mạng Internet nhờ vào giao diện Internet trờn Access Point. Chi tiết phần này sẽ trỡnh bày sau.
Sơ lƣợc về cỏc thiết bị
Thiết bị Access Point
Thiết bị Access Point sử dụng trong phũng là thiết bị WRT54G. Đõy là thiết bị định tuyến cho phộp truy cập kết nối Internet qua mạng. Với Wireless-G Broadband Router ta cú thể chia sẻ tài nguyờn trờn 4 port chuyển mạch và qua mụi trường súng điện từ với tốc độ 11Mbps hoặc 54Mbps. Hơn nữa, chuẩn khụng dõy G cũn cung cấp chế đố bảo mật trong đú 4 cổng của router được bảo vệ thụng qua SPI và tường lửa NAT. Tất cả cỏc tớnh năng bảo vệ này đều được lựa chọn bằng cỏch cấu hỡnh thiết bị
Cấu tạo mặt sau của thiết bị như sau:
Hỡnh 3.19: Giao diện mặt sau của WRT54G
Reset Button: Cú hai cỏch để reset về cấu hỡnh mặc định của nhà sản xuất.
Một trong hai cỏch đú là nhấn nỳt Reset, sau 10s thỡ cấu hỡnh thiết bị trở lại trạng thỏi ban đầu.
Internet port: Đõy là cổng cho phộp ta kết nối đến nhà cung cấp dịch vụ
Internet qua mụi trường súng điện từ.
1, 2, 3, 4 port: Đõy là cỏc cổng kết nối Router WRT54G với cỏc PC sử dụng
Hỡnh 3.20: Mặt trước của WRT54G Cỏc LED chỉ thị Cỏc LED chỉ thị
DMZ Led: Chỉ thị chức năng DMZ cú được sử dụng hay khụng. Khi chức năng này được lựa chọn thỡ đốn Led này sẽ sỏng màu xanh
WLAN Led: Đốn này sỏng khi mà kết nối khụng dõy thành cụng. Đốn này nhấp nhỏy khi mà thiết bị truyền hoặc nhận dữ liệu.
1, 2, 3, 4 Led: Đốn sỏng khi cổng Ethernet tương ứng được sử dụng Internet Led: Đốn xanh chỉ thị rằng kết nối đến Internet thành cụng
Ở trạng thỏi mặc định, IP của WRT54G là 192.168.1.1. Mở URL với địa chỉ:
http://192.168.1.1 ta log được vào trang cấu hỡnh của thiết bị. Từ cỏc menu này ta
thay đổi cấu hỡnh để phự hợp với mục đớch sử dụng.
Thiết bị Wireless Card
Hiện nay cú hai loại Wireless Card sử dụng cho mỏy tớnh desktop và mỏy tớnh Laptop
Wiress Card sử dụng cho mỏy Destop Wiress Card sử dụng cho mỏy Desktop
Hỡnh3.21: Thiết bị Wireless Card
Cả hai thiết bị này đều tuõn theo chuẩn 802.11b với tốc độ đạt được 54GHz. Linksys WMP54GS Wireless-G PCI Adapter hỗ trợ SpeedBooster với Anten cú thể thỏo rời để cú thể di chuyển hay thay thế khi cần thiết.
Cấu hỡnh thiết bị WirelessG Broadband
WirelessG Broadband với vai trũ là thiết bị định tuyến. Như một Router thụng minh trong mạng cú dõy, ở trạng thỏi mặc định, IP của thiết bị được nhà sản xuất đặt là 192.168.1.1, với cấu hỡnh DHCP tự động cung cấp được 50 địa chỉ IP cho cỏc trạm kết nối và nú với địa chỉ mạng là 192.168.1.0. Tuy nhiờn, tro ng phần này ta cấu hỡnh để cỏc mỏy trong LAN cú thể truy cập Internet. Như đó biết, địa chỉ IP mà trung tõm quản trị mạng cung cấp cho Khoa Điện tử - Viễn thụng cú địa chỉ Subnet là 10.10.33.0. Ta đưa đường từ Hub lấy từ mạng của trường vào port Internet c ủa thiết bị sau đú đặt lại địa chỉ Local IP là 10.10.33.193
Hỡnh 3.22: Trang chủ cấu hỡnh Wireless Router Broadband
Mở trỡnh duyệt URL với địa chỉ http://192.168.1.1 ta sẽ truy cập vào được cỏc menu cấu hỡnh cho hệ thống với giao diện như trờn. Địa chỉ 192.168.1.1 hoàn toàn cú thể thay đổi được tựy theo mục đớch sử dụng. Vào phần Local IP thay đổi địa chỉ tựy ý. Thay đổi địa chỉ host mà thiết bị cung cấp cho cỏc thành phần trong LAN, thay đổi số địa chỉ IP tựy theo nhu cầu,…
Hỡnh 3.22: Cấu hỡnh địa chỉ Local IP và tớnh năng DHCP Server Cấu hỡnh Username và Password truy cập vào thiết bị Cấu hỡnh Username và Password truy cập vào thiết bị
Trạng thỏi của Router
Hỡnh 3.24: Trạng thỏi của Router
Sau khi thiết lập xong cấu hỡnh ta triển khai một số dịch vụ trờn mạng Wireless. Để mặc định chế độ DHCP Server cho Access Point, cỏc mỏy tớnh lắp đặt Wireless Card, mỗi mỏy tớnh sẽ được cấp một địa chỉ IP động trong kho đ ịa chỉ của nú. Hiện tại, ta đang kết nối đường Internet với đường mạng của Đại học Quốc gia. Địa chỉ của cỏc PC được cấp sẽ nằm trong dải 10.10.33.x/100-150. Với việc kết nối cỏc mỏy tớnh (cú Wireless Card) ta hỡnh thành được một mạng WLAN. Thờm vào đú, tất cả cỏc host trờn WLAN sẽ được chia sẻ đường truyền Internet.
3.5 Xõy dựng mụ hỡnh của nhà cung cấp dịch vụ Internet trong phũng thớ nghiệm Bộ mụn Hệ thống Viễn thụng nghiệm Bộ mụn Hệ thống Viễn thụng