1.1.8.4.1. Xây dựng hệ thống WIDS để phân tích hiệu suất hoạt động:
Phân tích khả năng thực thi của mạng wireless là đề cập đến việc thu thập gĩi và giải mã. Sau đĩ tái hợp gĩi lại để thực hiện kết nối mạng. Việc phân tích giúp ta biết được sự cố xảy ra đối với mạng đang hoạt động.
Hệ thống WIDS giám sát tồn bộ WLAN, chuyển tiếp lưu lượng đã được tổng hợp và thu thập lưu lượng từ các bộ cảm biến. Sau đĩ phân tích lưu lượng đã thu thập được. Nếu lưu lượng đã được phân tích cĩ sự bất thường thì cảnh báo sẽ được hiển thị.
Lưu lượng thu thập được cĩ thể được lưu trữ trên một hệ thống khác hoặc được log vào database.
1.1.8.4.2. Hệ thống WIDS cĩ thể gửi cảnh báo trong một số trường hợp sau: trường hợp sau:
AP bị quá tải khi cĩ quá nhiều trạm kết nối vào.
Kênh truyền quá tải khi cĩ quá nhiều AP hoặc lưu lượng sử dụng cùng kênh. AP cĩ cấu hình khơng thích hợp hoặc khơng đồng nhất với các AP khác trong hệ thống mạng.
Số các gĩi fragment quá nhiều. WIDS dị ra được các trạm ẩn.
Số lần thực hiện kết nối vào mạng quá nhiều.
1.1.8.4.3. Lập báo cáo về khả năng thực thi mạng:
Thơng tin thu thập được bởi WIDS tạo ra cơ sở dữ liệu được sử dụng để lập báo cáo về tình trạng hoạt động của mạng và lập ra kế hoạch cho hệ thống mạng Báo cáo của WIDS cĩ thể bao gồm 10 AP cĩ cảnh báo nhiều nhất, biểu đồ hoạt động của các trạm theo thời gian, cách sử dụng trãi phổ…
Xu hướng gửi cảnh báo là khi AP biểu hiện một số vấn đề mới, hay là hoạt động mạng bị gián đoạn. Khảo sát cảnh báo của các AP khác ở cùng vị trí giúp ta nhận ra được sự khác nhau của các thiết bị bất thường và điều kiện mơi trường đã làm ảnh hưởng đến mỗi AP trong vùng như thế nào. Mặt khác, so sánh cảnh báo của các AP qua nhiều vị trí cĩ thể giúp ta xác định được vấn đề gây ra do bởi sự khác nhau về các dịng sản phẩm, phiên bản về phần mềm hệ thống( firmware), và về cấu hình. Đến đây chúng ta hầu như đã cĩ cái nhìn sơ bộ về WIDS, và việc cần làm là dùng những thiết bị WIDS để áp dụng vào mạng khơng dây của doanh nghiệp.
1.2 Wimax
WiMAX là tên thương mại của chuẩn IEEE 802.16. Ban đầu chuẩn này được tổ chức IEEE đưa ra nhằm giải quyết các vấn đề kết nối cuối cùng trong một mạng khơng dây đơ thị WMAN hoạt động trong tầm nhìn thẳng (Line of Sight) với khoảng cách từ 30 tới 50 km. Nĩ được thiết kế để thực hiện đường trục lưu lượng cho các nhà cung cấp dịch vụ Internet khơng dây, kết nối các điểm nĩng WiFi, các hộ gia đình và các doanh nghiệp….đảm bảo QoS cho các dịch vụ thoại, video, hội nghị truyền hình thời gian thực và các dịch vụ khác với tốc độ hỗ trợ lên tới 280 Mbit/s mỗi trạm gốc. Chuẩn IEEE 802.16-2004 hỗ trợ thêm các hoạt động khơng trong tầm nhìn thẳng tại tần số hoạt động từ 2 tới 11 GHz với các kết nối dạng mesh (lưới) cho cả người dùng cố định và khả chuyển. Chuẩn mới nhất IEEE 802.16e, được giới thiệu vào ngày 28/2/2006 bổ sung thêm khả năng hỗ trợ người dùng di động hoạt động trong băng tần từ 2 tới 6 GHz với phạm vi phủ sĩng từ 2 - 5 km. Chuẩn này đang được hy vọng là sẽ mang lại dịch vụ băng rộng thực sự cho những người dùng thường xuyên di động với các thiết bị như laptop, PDA tích hợp cơng nghệ WiMAX.
1.2.1. Tìm hiểu về Wimax:
WiMAX (viết tắt của Worldwide Interoperability for Microwave Access) là tiêu
chuẩn IEEE 802.16 cho việc kết nối Internet băng thơng rộng khơng dây ở khoảng cách lớn.
Theo Ray Owen, giám đốc sản phẩm WiMax tại khu vực châu Á-Thái Bình Dương của tập đồn Motorola: WiMax hồn tồn khơng phải là phiên bản nâng cấp của Wi-Fi cĩ tiêu chuẩn IEEE 802.11, WiMax và Wi-Fi tuy gần gũi nhưng là 2 sản phẩm khác nhau và cũng khơng phải phát triển từ WiBro (4G), hay 3G.
WiMAX là kỹ thuật viễn thơng cung cấp việc truyền dẫn khơng dây ở khoảng cách lớn bằng nhiều cách khác nhau, từ kiểu kết nối điểm - điểm cho tới kiểu truy nhập tế bào. Dựa trên các tiêu chuẩn IEEE 802.16, cịn được gọi là WirelessMAN. WiMAX cho phép người dùng cĩ thể duyệt Internet trên máy laptop mà khơng cần
Sở dĩ Diễn đàn WiMAX và các cơng ty ủng hộ WiMAX ra sức vận động để đưa WiMAX di động vào IMT-2000 là do WiMAX di động được phát triển dựa trên chuẩn 802.16e của IEEE và sản phẩm phải phù hợp với các bộ tiêu chí (profile) của Diễn đàn WiMAX (mỗi profile gồm nhiều tiêu chí, trong đĩ cĩ băng tần sử dụng, RA-07 cũng thơng qua khuyến nghị về việc sử dụng băng tần 2500-2690 MHz cho IMT-2000. Theo đĩ cĩ 3 phương án (C1, C2, C3) sử dụng băng tần. Phương án C1 và C2 dành 2x70 MHz (đoạn 2500-2570 MHz và 2620-2690 MHz) sử dụng cho phương thức song cơng FDD để phù hợp với các cơng nghệ di động truyền thống như HSPA, LTE. Phương án C3 cho phép dùng linh hoạt giữa FDD và TDD, tạo thuận lợi cho việc sử dụng cơng nghệ TDD như WiMAX di động. Đây sẽ là cơ sở quan trọng cho việc quy hoạch tần số cho băng tần 2500-2690 MHz của các nước, cũng như ở Việt Nam.
Các chỉ tiêu về đặc tính phát xạ (phát xạ giả, phát xạ ngồi băng) của các trạm thu phát (BTS) và máy di động (MS) của WiMAX di động cũng đã được bổ sung vào các chuẩn hiện áp dụng cho IMT-2000.
Chuẩn IMT-2000 hiện cĩ 5 giao diện vơ tuyến CDMA Direct Spread (thường được biết dưới tên WCDMA), CDMA Multi-Carrier ( thường được biết dưới tên CDMA 2000), CDMA TDD, TDMA Single-Carrier, FDMA/TDMA. Sau khi được bổ sung, chuẩn giao diện OFDMA TDD WMAN sẽ là chuẩn giao diện vơ tuyến thứ 6 của họ IMT-2000.
Khố họp Hội đồng thơng tin vơ tuyến 2007 (RA-07) của Liên minh viễn thơng thế giới (ITU), được tổ chức tại Gennève, Thụy Sĩ từ ngày 15-19/10/2007, đã thơng qua việc bổ sung giao diện vơ tuyến OFDMA TDD WMAN (WiMAX di động) vào họ giao diện vơ tuyến IMT-2000 (thường vẫn được biết dưới tên 3G).
Trong khố họp lần này, RA-07 đã quyết định cải tổ lại cơ cấu các nhĩm nghiên cứu về thơng tin vơ tuyến. Theo đĩ ITU thành lập nhĩm nghiên cứu 5 về các nghiệp Bên cạnh vấn đề kết nạp WiMAX, RA-07 đã thơng qua cách gọi liên quan đến IMT-2000, các hệ thống sau IMT-2000 và IMT tiên tiến (IMT-2000 Advanced). Do định nghĩa về IMT-2000 (3G) của ITU đã được xây dựng từ nhiều năm trước, nhiều cơng nghệ sau này như HSDPA, HSUPA, LTE, WiMAX di động cĩ khả năng cung cấp tốc độ kết nối cao hơn so với tốc độ do ITU định nghĩa, nên nhiều hãng đã tận dụng để quảng cáo các hệ thống của mình là 3.5G, 3.9G thậm chí là 4G.
Hơn nữa, việc được kết nạp vào họ IMT-2000 khơng nghĩa sẽ đảm bảo được thành cơng về mặt thương mại cho WiMAX di động. Ngay trong 5 chuẩn của họ IMT-2000 trước đây, chỉ cĩ WCDMA là đang cĩ sự thành cơng tương đối trên thị trường, 4 chuẩn cịn lại vẫn cịn rất ít được sử dụng trong thực tế.
Tuy nhiên, tại RA-07, Trung quốc, Đức và một số nhà sản xuất viễn thơng cho rằng WiMAX di động chưa đáp ứng được các tiêu chí kỹ thuật cần thiết của IMT- 2000 như các tham số về đặc tính phát xạ, hệ số dị kênh lân cận (ACLR), chất lượng các dịch vụ của mạng chuyển mạch kênh, yêu cầu về chuyển vùng (seamless handover),.. Vì vậy, mặc dù thơng qua việc bổ sung WiMAX di động, nhưng RA-07 yêu cầu cần tiếp tục nghiên cứu gấp về các vấn đề cịn tồn tại này.
Do đĩ, việc được kết nạp vào họ tiêu chuẩn IMT-2000 của ITU, sẽ giúp gạt bỏ các trở ngại pháp lý, mở ra cơ hội để WiMAX di động cĩ thể được sử dụng các băng tần dành cho IMT-2000, được tham gia vào một thị trường rộng lớn.
Trong khi đĩ băng tần 2500-2690 MHz, băng tần chính của WiMAX di động, lại được ITU phân bổ và hiện được nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là Châu Âu dành cho IMT-2000. Dự kiến đây sẽ là băng tần của các cơng nghệ mới phát triển từ cơng nghệ di động thế hệ 2 (GSM, CDMA) lên như HSPA, LTE, UMB sử dụng phương thức song cơng FDD. Vì vậy, WiMAX ít cĩ hoặc khơng cĩ cơ hội được sử dụng tại các nước đĩ.
Ngay sau khi kết thúc RA-07, Hội nghị thơng tin vơ tuyến thế giới 2007 (WRC- 07) sẽ được tổ chức từ ngày 22/10 đến 16/11/2007 tại ITU
WiMAX hiện là một trong những chủđề nĩng bỏng mà giới cơng nghệ trên thế giới cũng như trong nước quan tâm. Cĩ quá nhiều câu hỏi về cơng nghệ WiMAX. Vậy cơng nghệ WiMAX là gì?
Wimax cũ mà mới, cĩ lẽ đối với nhiều người, những người quan tâm luơn dõi mắt từng bước theo sự phát triển của WiMAX thì hiểu về nĩ rất rõ. Nhưng đối với rất nhiều người thì nĩ dường như là một vấn đề khĩ cĩ thể nắm bắt vì tại Việt Nam
Do vậy, cĩ rất nhiều câu hỏi đặt ra xoay quanh vấn đề này.
1.2.1.1. Cơng nghệ WiMax là gì ?
WiMAX là cơng nghệ dựa trên chuẩn 802.16 cho phép cung cấp các dịch vụ truy nhập khơng dây mọi lúc mọi nơi. Các sản phẩm của WiMAX cĩ thể sử dụng trong các loại hình cố định hoặc di động.
Chuẩn 802.16 được phát triển để cung cấp các kết nối khơng nằm trong tầm nhìn thẳng (NLoS) giữa các thuê bao và các trạm phát với bán kính phủ sĩng của một Cell cĩ thể từ 3 đên 10 km.
Tất cả các trạm phát và các thuê bao sử dụng cơng nghệ WiMAX phải trải qua quá trình kiểm tra gắt gao để được cấp chứng nhận của WiMAX Forum. Hệ thống chứng chỉ WiMAX Forum cĩ thể kỳ vọng vào việc cung cấp dung lượng của WiMAX lên tới 40Mpbs trên một kênh.
Nĩ đủ băng thơng để hỗ trợ đồng thời hàng trăm doanh nghiệp với tốc độ kết nối T-1 và hàng nghìn người dùng với tốc độ kết nối của DSL. WiMAX Forum trơng đợi triển khai mạng di động với dung lượng lên tới 15Mpbs trong một Cell tiêu chuẩn cĩ bán kính cĩ thể lên tới 3 Km. Cơng nghệ WiMAX đã sẵn sàng kết hợp với máy tính xách tay và các thiết bị cầm tay PDA để cung cấp dịch vụ truy cập internet khơng dây di động mọi lúc mọi nơi.
1.2.1.2. Những dịch vụ gì của Wimax sẽ được đưa tới người dùng:
WiMAX sẽ cung cấp các kết nối băng rộng mọi lúc mọi nơi cho mọi loại thiết bị và trên bất kỳ hệ thống mạng nào ví dụ như :
- Truy cập internet tốc độ cao tại những vùng hẻo lánh xa xơi.
- Về cơ bản, tăng tốc độ truyền dữ liệu cho các dịch vụ như là Game Online, Streaming Video, Video Conferecing, VoIP và các dịch vụ cơ bản được xác định khác.
- Đem đến cho thiết bị Internet khơng dây và cước phí truy nhập một giá cả cạnh tranh cĩ thể so sánh với các dịch vụ internet qua Cable, DSL và cáp quang.
- …
1.2.1.3. Những thành phần chính trong của cơng nghệ WMAX :
Một phần chính quan trọng của WiMAX đĩ là tính khả chuyển giữa các thiết bị được chứng nhận bởi WiMAX Forum. Các thiết bị từ nhiều hãng khác nhau đều cĩ thể thay thế một cách dễ dàng, điều này đảm bảo cho sự hoạt động của các nhà cung cấp dịch vụ khi mua thiết bị từ các nhà cung cấp khác.
WiMAX Forum đã xây dựng một liên minh các nhà lãnh đạo trong lĩnh vực máy tính và viễn thơng để đưa ra một nền tảng phát triển chung cho sự phát triển tồn cầu của các dịch vụ khơng dây băng rộng trên nền IP. Các thành phần chính khác như là :
- Chi phí thấp
- Vùng phủ sĩng rộng hơn: Cơng nghệ đằng sau WiMAX đã được tối ưu để cung cấp vùng phủ sĩng NLoS tốt hơn. Các ưu điểm của NloS là phủ sĩng ở những vùng rộng rãi, bán kính vùng phủ sĩng tốt hơn so với dự kiến và chi phí thấp hơn điều đĩ cĩ nghĩa là với số lượng trạm phát và backhaul ít hơn, quy hoạch tần số đơn giản, nhà trạm thấp hơn và thời gian cài đặt CPE nhanh hơn. Những kỹ thuật nâng cao vùng phủ sĩng NLoS lên như là : Diversity, mã hĩa theo khơng gian và thời gian, kỹ thuật tự động truyền lại các yêu cầu (ARQ).
- Dung lượng cao hơn: Một ưu điểm chính của cơng nghệ WiMAX là sử dụng phương pháp điều chế phân chia tần số trực giao qua Edge, GPRS, HSPA để cung cấp hiệu quả sử dụng băng thơng cao hơn và vì thế tốc độ truyền dữ liệu cơ hơn, với nhiều hơn 1Mpbs downstream và tốc độ dữ liệu cao. Quá trình điều chế thích nghi cũng làm tăng cường độ tin cậy của kết nối cho hoạt động của lớp truyền dẫn và cĩ thể giữa mức độ điều chế cao ở khoảng cách xa.
- Tiêu chuẩn cho các mơ hình sử dụng (Cố định và di động): Cơng nghệ
WiMAX sẽ trở thành giải pháp hiệu quả về mặt kinh tế nhất cho các nhà cung cấp khi triển khai cho bất kỳ mơ hình sử dụng nào từ cố định cho đến di động. WiMAX Forum chứng nhận các sản phẩm cĩ tính khả chuyển và thích nghi dựa trên tiêu chuẩn IEEE802.16.
Cĩ hai chuẩn chúng ta quan tâm đĩ là 802.11 và 802.16. Chuẩn IEEE 802.16 là chuẩn dùng cho mạng Wimax cịn chuẩn IEEE 802.11 là chuẩn dùng cho mạng Wi- Fi.
Trong phần này chúng ta sẽ tập trung xem xét về chuẩn 802.16. Chuẩn 802.16 dựa trên kỹ thuật RF gọi là phân chia đa tần số trực giao (OFDM) cĩ hiệu quả cao trong việc truyền dữ liệu. 802.16 bao gồm các chuẩn 802.16, 802.16a, 802.16c, 802.16d, 802.16e, 802.16f, 802.16g ... được minh họa trên Hình 2.
Hình 2. Chuẩn 802.16
Chuẩn 802.16 được đưa ra năm 2001 với băng tần 10-66 GHz và chỉ ứng dụng trong phạm vi nhìn thẳng (LOS) điểm-điểm. Năm 2002 cĩ thêm chuẩn 802.16, 802.16c. Năm 2003, được bổ sung chuẩn 802.16a chủ yếu cho truy cập khơng dây băng rộng trong dải tần 2-11GHz ứng dụng được cả trong tầm nhìn hạn chế (NLOS) điểm đa điểm. 802.16d được đưa ra năm 2004 cho các ứng dụng di động và cố định trong dải tần từ 2-66GHz và cuối cùng chuẩn 802.16e cung cấp cho khả năng di động tốc độ cao với băng tần từ 2-66GHz cĩ khả năng chuyển vùng (roaming).
802.16 về cơ bản là khác 802.11 và hệ thống di động khơng dây như GSM, CDMA và UMTS. 802.16 là hệ thống truy cập khơng dây cung cấp cho việc truy cập băng thơng rộng với nhiều thuê bao. Nĩ sử dụng phương tiện truyền dẫn cơ bản là sĩng vi ba. Ngồi ra nĩ cịn cĩ khả năng thích nghi và chuẩn hố với các kỹ thuật hiện tại cho các dịch vụ băng rộng.
Hình 3. Vị trí 802.16 trong mạng
Diễn đàn WiMax đã thừa nhận các tính chất ưu việt này và cho phép chuẩn 802.16 hoạt động với tần số 2.5GHz, 3.5GHz và 5.8GHz.WiMax cĩ một số ưu điểm sau:
- Thích hợp cho các ứng dụng IP yêu cầu dải tần lớn cho cả di động và cố định. - Giá cả thấp và vùng phủ sĩng rộng hơn hệ thống tế bào hiện nay.
- Kết hợp tốt với cả mạng cố định và di động hiện tại; cĩ thể chia sẻ lõi IP và các ứng dụng văn phịng.
1.2.2. Bảo mật trong WiMAX:
WiMAX là một cơng nghệ khơng dây đang nhận được nhiều sự quan tâm hiện nay. Tuy nhiên, cũng giống như các mạng khơng dây khác, nhược điểm lớn nhất của WiMAX là tính bảo mật do sự chia sẻ mơi trường truyền dẫn và những lỗ hổng tại cơ sở hạ tầng vật lý. Mặc dù vấn đề bảo mật được coi là một trong những vấn đề
chính trong quá trình xây dựng giao thức mạng của IEEE nhưng kỹ thuật bảo mật mà IEEE qui định trong IEEE 802.16 (WiMAX) vẫn tồn tại nhiều nhược điểm. Bài