CHƢƠNG 5 : CÀI ĐẶT VÀ CẤU HÌNH THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI
5.1. Tổng quan về WiFi
5.1.3. Băng tần và kênh WiFi
5.1.3.1. Băng tần 2.4 Ghz và 5Ghz
Sóng WiFi hoạt động dựa trên ứng dụng của sóng radio. Nó cũng giống nhƣ sóng điện thoại vậy và cụng có thể gọi sóng wifi là sóng radio. Trong khi đó, bộ định tuyến (Router) và bộ điều hợp khơng dây (wireless adapter) sẽ đóng vai trị chuyển đổi
tín hiệu sóng radio truyền đi trong khơng khí trở thành tín hiệu số ở dạng các chuỗi 0 và 1.
Tần số sóng vơ tuyến đƣợc dùng để biểu thị độ chặt của sóng khi đƣợc gói lại và tốc độ truyền đi của sóng, và khác với tín hiệu truyền hình hay sóng radio, tần số của sóng wifi cao hơn rất nhiều. Điều này cho phép sóng wifi có thể mang theo nhiều dữ liệu hơn.
Hai băng tần 2,4GHz và 5GHz xuất hiện từ rất lâu rồi nhƣng phải mất một thời gian dài thì ngƣời dùng mới sử dụng đƣợc băng tần 5GHz trên các thiết bị thu – phát song WiFi.
Băng tần 2.4GHz không chỉ đƣợc sử dụng cho kết nối Wi-Fi. Điện thoại không dây cũ, camera, các thiết bị gia đình cũng nhƣ một số thiết bị khác đều có xu hƣớng sử dụng băng tần 2.4GHz. Các sóng có bƣớc sóng dài hơn thƣờng đƣợc sử dụng bởi băng tần 2.4GHz để phù hợp hơn với các kết nối trong phạm vi rộng hơn, cũng nhƣ là truyền qua các bức tƣờng và vật thể rắn. Vì vậy, băng tần 2.4GHz đƣợc cho là tốt hơn nếu ngƣời dùng cần các kết nối ổn định trong phạm vi rộng trên các thiết bị của họ, hoặc có quá nhiều vật cản trong khu vực kết nối. Tuy nhiên, do có quá nhiều thiết bị cùng sử dụng băng tần 2.4GHz, kết quả là hiện tƣợng tắc nghẽn có thể xảy ra, dẫn đến việc các kết nối bị ngắt đột ngột và tốc độ kết nối cũng chậm hơn.
Trong khi đó băng tần 5GHz đƣợc dùng cho những thiết bị cần nhiều dữ liệu hơn nhƣ máy tính xách tay, điện thoại hoặc máy tính bảng bởi vì nó có thể truyền lƣợng dữ liệu cao hơn và ít thiết bị sử dụng hơn nên băng tần 5GHz hiện tƣợng tắc nghẽn lại ít xảy ra hơn, đồng nghĩa với việc ngƣời dùng có thể nhận đƣợc một kết nối ổn định hơn và tốc độ kết nối cũng tốt hơn rất nhiều. Mặt khác, các sóng ngắn hơn đƣợc sử dụng bởi băng tần 5GHz sẽ làm cho nó ít có khả năng xun qua tƣờng và vật thể rắn hơn và có phạm vi hiệu quả ngắn hơn băng tần 2.4GHz. Tất nhiên, ngƣời dùng cũng có thể cải thiện điều này thông qua việc sử dụng bộ mở rộng phạm vi kết nối hoặc hệ thống Wi-Fi lƣới (mesh Wi-Fi systems), tuy nhiên chi phí đầu tƣ cho các trang bị hỗ trợ này cũng khá đắt.
Hình 5.2 – Cơng nghệ dải băng tầng 5Ghz
5.1.3.2. Kênh WiFi
Sóng wifi cũng có nhiều kênh nhƣ sóng FM vậy. Mỗi kênh khác nhau thì lại có tần số khác nhau, song chúng đều cùng nằm liên tiếp nhau trên một dải dài tần số. Nhằm mục đích tránh hiện tƣợng nhiễu sóng, ngƣời dùng có thể sử dụng một kênh khác mà khơng bị sử dụng bởi nhà hàng xóm hoặc bởi bất kì thiết bị khơng dây nào trong nhà.
Wifi băng tần 2.4GHz (chuẩn 802.11 b/g/n) đƣợc chia thành 14 kênh, độ rộng mỗi kênh là 22MHz, vì vậy hầu hết các kênh sẽ chồng lấn nhau. Chỉ có các kênh 1, 6 và 11 là không bị chồng lấn nhau.
Hình 5.3 – Các kênh WiFi
Mỗi mạng WiFi truyền và nhận dữ liệu trên một tần số hoặc kênh nhất định. Dữ liệu WiFi là tín hiệu số nên nhiều thiết bị khác nhau có thể giao tiếp thành công trên cùng một kênh. Đây là hiện tƣợng nhiễu đồng kênh.
Hình 5.4 – Các trường hợp nhiễu kênh 5.1.4. Các công nghệ và yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu Wifi
5.1.4.1. Các cơng nghệ Wifi
* Công nghệ MIMO
MIMO (Multiple In, Multiple Out) : Là cách sử dụng nhiều ăng- ten thu (Multiple In) và ăng-ten phát (Multiple out) sẽ để thu phát tín hiệu khơng dây.
Trƣớc khi có Mimo, các Router wifi sẽ sử dụng công nghệ SISO – Singer in Single Out (tức là 1 ăng ten phát và 1 ăng ten thu). Tuy nhiên khi gặp các vật cản, sóng điện từ sẽ bị phân tán ra, lúc này nó bị tiêu hao năng lƣợng, phân tán trong không gian Làm tốc độ internet bị giảm đi đáng kể vì:
- Có gói tín hiệu đến thiết bị nhanh
- Có gói tín hiệu đến thiết bị chậm
Công nghệ Mimo ra đời nhằm giải quyết vấn đề nhƣ: tạo ra nhiều ăng ten phát, các tín hiệu vẫn bị phân tán nhƣng với nhiều luồng dữ liệu truyền đi khiến cho các gói tin đến nhanh hơn (độ trễ thấp hơn) làm cho tốc độ internet thực thi nhanh hơn.
MIMO có 2 loại: SU-MIMO và MU-MIMO
SU là Single User (chỉ một ngƣời dùng - User không phải chỉ ngƣời mà chỉ thiết bị). SU-Mimo tại một thời điểm chỉ có thể một gói dữ liệu đƣợc lƣu chuyển, hiểu đơn giản là khi điện thoại và máy tính sử dụng Internet (ví dụ vào
fpttelecom.net ) thì điện thoại (nếu) ra lệnh cho modem kết nối trƣớc thì dữ liệu tải xong, gửi về điện thoại rồi mới bắt đầu tải dữ liệu tiếp về máy tính.
MU-MIMO viết đầy đủ là Multiple User Multiple Input Multiple Output (đa ngƣời dùng) cho phép router gửi nhiều chùm dữ liệu MIMO tới nhiều thiết bị cùng lúc.
Hình 5.5 – Cơng nghệ MIMO
Wi-Fi chuẩn N (Wi-Fi 4) trở về trƣớc dùng SU-MIMO là chủ yếu. Từ chuẩn 802.11ac (Wi-Fi 5) đã hỗ trợ MU-MIMO nhƣng đa phần router cao cấp mới có và chỉ cho đƣờng download, cịn chuẩn Wi-Fi 802.11ax (Wi-Fi 6) sắp tới MU-MIMO sẽ trở thành yếu tố bắt buộc và hỗ trợ cả đƣờng upload lẫn download.
Ngồi ra, MU-MIMO cịn giúp tăng khả năng phục vụ của mạng, tức là nhiều thiết bị có thể vào mạng hơn. Vì khơng (hoặc ít) phải chuyển qua lại giữa các thiết bị nên đƣờng truyền sẽ liên tục hơn, tốc độ của từng thiết bị tăng lên, độ ổn định cũng cao hơn. Đây là một yếu tố quan trọng với Wi-Fi 802.11ax: tăng số lƣợng ngƣời có thể xài mạng cùng lúc.
* Công nghệ BEAMFORMING
Beamforming là cơng nghệ sóng radio giúp hƣớng sóng vào một mục tiêu cụ thể thay vì lan tỏa trong cả một khu vực. Thơng thƣờng, bộ định tuyến
phát sóng WiFi theo mọi hƣớng. Với Beamforming, nó sẽ xác định thiết bị ở đâu và truyền sóng theo hƣớng đó. Beamforming đã nằm trong tiêu chuẩn bộ định tuyến WiFi IEEE 802.11ac thế hệ mới.
Beamforming là một phần của 802.11ac khơng có nghĩa là mọi thiết bị 802.11ac đều hỗ trợ Beamforming, nhƣng nếu có, chúng sẽ ở dƣới dạng chuẩn.
Beamforming có thể hoạt động đƣợc là nhờ các bộ thu - phát sử dụng công nghệ MIMO. Dữ liệu đƣợc gửi và nhận bằng nhiều ăng-ten để tăng số lƣợng cũng nhƣ khoảng cách truyền dữ liệu. MIMO lần đầu đƣợc giới thiệu trong chuẩn 802.11n và vẫn là tính năng quan trọng trong 802.11ac.
Cách thức hoạt động của Beamforming: Bộ định tuyến không dây (hay điểm truy cập) và bộ điều hợp không dây không hỗ trợ Beamforming phát dữ liệu theo nhiều hƣớng, nhƣng nếu Beamforming đƣợc hỗ trợ, tín hiệu sẽ hƣớng tới từng thiết bị, tập trung vào truyền tải dữ liệu tới đích thay vì phát ra xung quanh.
Lợi ích của Beamforming:
- Tối ƣu hóa mạng WiFi, giảm thiểu điểm chết
- Mang lại kết nối WiFi ổn định để gọi video HD
- Chất lƣợng WiFi tốt hơn
- Giảm các can thiệp RF khơng cần thiết
Hình 5.6 – Cơng nghệ BEAMFORMING
* Công nghệ MESH
Wifi Mesh là kiến trực mạng kết nối các điểm truy cập wifi trong một phạm vi rộng (lên đến hàng Km) với nhau và các điểm truy cập này giao tiếp
với nhau nhằm cung cấp một mạng lƣới những điểm truy cập thống nhất và phủ sóng tồn bộ khu vực, các dữ liệu đƣợc tự động định tuyến để kết nối tối ƣu và ổn định. Ngoài ra, khi một trong các điểm bị sự cố thì các điểm khác tự động bổ sung lƣu lƣợng và đảm nhiệm thay cho điểm truy cập bị lỗi đó đến khi nó đƣợc khắc phục
Hay nói cách khác, wifi mesh là một hệ thống mạng lƣới, đƣợc kết nối với nhau thông nhất và phát wifi trong phạm vi diện rộng.
Hệ thống mạng Wi-Fi mesh cũng cho phép các router trong một hệ thống có thể giao tiếp đƣợc với nhau theo những trình tự bất kỳ. Đây là một ƣu điểm rất lớn của Hệ thống Wi-Fi Mesh. Trong khi các thiết bị kích sóng Wi-Fi truyền thống chỉ có thể giao tiếp với router chính của ngƣời dùng, và trong trƣờng hợp thiết lập nhiều bộ kích sóng Wi-Fi, chúng thƣờng khơng thể kết nối đƣợc với nhau.
Hình 5.7 – Công nghệ WiFi Mesh
Ƣu điểm và nhƣợc điểm của hệ thống Wi-Fi Mesh:
- Tính bảo mật cao, cơng nghệ mới
- Kết nối đồng nhất, khơng bị ngắt qng trong q trình sử dụng
- Không cần đi dây mạng qua từng Acesspont (điểm truy cập)
- Phạm vi mở rộng sóng Wi-Fi cực kỳ rộng (đến hàng km)
- Sử dụng công nghệ điện tốn đám mây, kèm theo đó là hàng loạt
những tính năng cao cấp nhƣ Wi-Fi Marketing, chỉ định địa điểm phát Wi-Fi
- Tuy nhiên, Wi-Fi mesh có giá thành đắt hơn rất nhiều so với các thiết bị kích sóng Wi-Fi truyền thống và đƣợc sử dụng trong những nhà hàng, trung tâm hội nghị, nhà nghỉ, khách sạn.
Hình 5.9 – Suy hao của các vật liệu và khoảng cách ảnh hưởng đến sóng WiFi
Hình 5.12 – Ứng dụng hỗ trợ kiểm tra tín hiệu WiFi
5.2. Thiết bị thu - phát sóng Wifi
5.2.1. Các thiết bị thu phát – phát sóng WiFi
5.2.1.1. Access Point (AP)
AP hoạt động nhƣ 1 trung tâm truyền và nhận tín hiệu sóng vơ tuyến trong mạng WLAN. Nói cách khác, Access Point giống nhƣ một Switch/Hub (Bộ chia cổng mạng) nhƣng có ƣu điểm là khả năng phát wifi, cho phép chuyển đổi từ mạng có dây sang mạng khơng dây (sóng Wi-Fi ) và phát cho các thiết bị khác sử dụng cùng mạng. Tuy nhiên lƣu ý rằng, Access Point chỉ có tác dụng kết nối mạng có dây và wifi, và khơng thể cấp phát địa chỉ IP nhƣ modem.
Nhƣ vậy nhiệm vụ chính của một Access Point là nối kết nối tất cả các thiết bị có hỗ trợ kết nối khơng dây với mạng cục bộ sử dụng dây Local Area Network.
5.2.1.2. Router
Router (bộ định tuyến) có chức năng kết nối mạng có dây với các thiết bị di động thông qua chức năng phát wifi. Tuy nhiên, cơng dụng của router cịn kiêm kết nối với các mạng máy tính cục bộ (LAN) khác nhau.
Bạn có thể tƣởng tƣợng rằng, nếu nhƣ cánh cửa duy nhất để vào một ngơi nhà chính là cổng kết nối Internet, sau khi vào nhà, bạn sẽ có rất nhiều lựa chọn để đi vào các phịng. Các phịng đó chính là các mạng nhỏ khác nhau đƣợc phân chia ra từ mạng Internet. Tất nhiên những mạng nhỏ này chỉ là mạng cục bộ (LAN) tức là ngƣời dùng khác không thể truy cập vào đƣợc mạng LAN nếu nhƣ khơng đi qua cửa chính (cổng Internet) để vào nhà.
Hình 5.14 – Router
Router có nhiệm vụ kết nối tất cả máy tính trong cùng một mạng cục bộ liên kết với Internet. Đặc điểm dễ nhận thấy nhất của một Router là lỗ cắm WAN, lỗ này dùng để kết nối Internet thông qua mạng ADSL hoặc kết nối Internet thông qua việc cắm cáp từ modem chuyển sang.
Máy chủ Internet kết nối với router thông qua modem và công dụng của router đúng nhƣ tên gọi bộ định tuyến có nhiệm vụ định tuyến lƣu lƣợng truy cập mạng giữa các thiết bị trong mạng.
Đặc biệt Router có thể cấp phát địa chỉ IP cho các máy trong mạng LAN.
5.2.1.3. Modem
Modem (viết tắt từ modulator and demodulator) là một thiết bị điều chế sóng tín hiệu tƣơng tự nhau để mã hóa dữ liệu số, và giải điều chế tín hiệu mang để giải mã tín hiệu số. Ngƣời dùng Internet thƣờng dùng các loại modem chủ yếu là modem cáp đồng trục và modem ADSL. Nhiều loại modem ADSL hiện nay thì line in sử dụng cáp tín hiệu analog (tƣơng tự).
Hình 5.15 – Modem
Sau khi tín hiệu số đƣợc chuyển đến nơi ngƣời sử dụng, modem có nhiệm vụ chuyển tín hiệu số đó thành kết nối Internet. Nói một cách đơn giản và dễ hiểu, modem chính là cánh cửa để Internet có thể bƣớc vào nhà. Do tính quan trọng của thiết bị này nên modem thƣờng bị tin tặc và ngƣời xấu tấn cơng hịng trộm mật khẩu modem, nếu phát hiện đã bị trộm mật khẩu modem, bạn hãy nhanh chóng thực hiện reset modem để khơi phục mật khẩu và tránh bị sài trộm.
5.2.1.4. Modem - Router
Modem-Router: Đây là một thiết bị đa năng nhất vì nó có thể vừa mã hóa tín hiệu số và vừa có thể kiêm luôn chức năng phát wifi và chia sẻ dữ liệu tới mạng máy tính cục bộ. Nói chung Modem Router kiêm chức năng của cả một modem và router.
Hình 5.16 – Modem - Router
Trong các thiết bị trên, thông thƣờng xếp theo mức giá từ thấp đến cao là Access Point > Router > Modem > Modem-Router.
5.2.2. Các loại Modem và Router thường gặp
5.2.2.1. Các quy định về tiêu chuẩn sử dụng các thiết bị Router
5.2.2.2. Các loại Router và Modem FPT
Hình 5.18 – Thơng số kỹ thuật Modem GPON G93GR1
Hình 5.23 – Thơng số kỹ thuật Router TP-WDR 4300
5.3. Cài đặt cấu hình Modem GPON
Bƣớc 1: Kết nối PC với modem G97D2 bằng cổng LAN đằng sau modem để cấu
hình, đối với LAP TOP cần tắt chức năng Wifi khi cắm vào cổng LAN của Laptop. Đầu tiên bạn mở 1 trình duyệt Web bất kỳ và nhập vào 192.168.1.1
Một cửa sổ giao diện hiện ra và bạn đăng nhập username và password trong đó:
- Username:admin
- Password: Lật đằng sau modem và nhập password dƣới đít modem vào
Hình 5.25 – Mặt sau modem G97D2
Một màn hình cài đặt các thơng số của modem G97D2 hiện ra ta tiến hành cài đặt và cấu hình nhƣ sau:
Chọn mục Advance Setup và chọn mục WAN để thiết lập các thông số cho G97D2: Các thông số này đƣợc nhà mạng FPT telecom cung cấp do đó cần nhập chi tiết và chính xác thì modem G07D2 mới có thể kết nối vào mạng internet đƣợc.
- Phần PPP Username: Nhập đúng tên truy cập, phần tên truy cập này sẽ nằm
trên hóa đơn cƣớc thanh tốn hàng hàng của khách hàng. Nếu khơng biết có thể gọi lên số tổng đài hỗ trợ kỹ thuật FPT Telecom 1900.6600 để đƣợc hỗ trợ lấy lại)
- Phần PPP Password: cũng tƣơng tự nhƣ phần Username, bạn phải nhập đúng
thông số, mật khẩu này bao gồm 7 ký tự(thông thƣờng) gồm 1 ký tự chữ viết thƣờng. Vui lịng gọi 1900.6600 để lấy lại mật khẩu
Hình 5.26 – Khai báo tên đăng nhập và mật khẩu của nhà cung cấp dịch vụ
Chọn Apply để lƣu lại cấu hình thiết lập thơng số cho modem G97D2 hoạt động
Bƣớc 4: Hƣớng dẫn đổi tên và đổi mật khẩu Wifi cho modem FPT G97D2:
- Chọn Tab Wifi Setup để tiến hành đổi tên và đổi mật khẩu:
- Ô SSID Name: nhập tên mạng Wifi nhà bạn VD: FPT CENTER
Tiếp đến Mục Wireless Security để đổi mật khẩu Wifi
Tại Tab Security PassPhrase nhập mật khẩu mà bạn muốn đổi.
Hình 5.28 – Đặt mật khẩu WiFi
Nhấn Apply để lƣu lại cấu hình.
5.4. Một số vấn đề lƣu ý khi lắp đặt Wifi VỊ TRÍ LẮP ĐẶT VỊ TRÍ LẮP ĐẶT
Hình 5.29 – Vị trí lắp đặt WiFi
CÁC CƠ CHẾ BẢO MẬT WIFI
Hình 5.30 – Cơ chế bảo mật WiFi
Hình 5.31 – Giải pháp mở rộng vùng phủ sóng WiFi
CÁC MƠ HÌNH MẠNG CÂN BẰNG TẢI VÀ SHARE TẢI CHO THIẾT BỊ WIFI
MƠ HÌNH 1: LAN TO LAN