Giáo trình môn Công nghệ mạng không dây (Phần 1)

Nội dung text: Giáo trình môn Công nghệ mạng không dây (Phần 1)

1. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái LỜI NÓI ĐẦU Có thể nói thập kỷ vừa qua chính là thập kỷ của CNTT, với sự bùng nổ mạnh mẽ của nghành CNTT. Ngày nay khái niệm về mạng không còn là một khái niệm còn xa lạ với bất kỳ đối tượng nào trong xã hội nữa mà nó đã trở thành một công cụ gần như không thể thiếu của tất cả các nghành nghề, công việc. Song song với sự phát triển đó thì hệ thống mạng cũng luôn được nâng cấp và cải tiến và một trong những đột biến chính là việc đưa hệ thống mạng không dây vào sử dụng và ngày càng phôt biến trong các doanh nghiệp và cá nhân. Chính vì sự tiện lợi của nó mà mạng không dây đang dần thay thế một số hệ thống mạng đi dây hiện tại. Mạng không dây nói chung và mạng WLAN nói riêng đều bộc lộ nhiều ưu điểm cũng như sự hạn chế. Ưu điểm lớn nhất của mạng WLAN đó là tính linh hoạt, di động. Nó tạo ra sự thoải mái trong việc truyền tải qua các thiết bị hỗ trợ không có sự ràng buộc chặt chẽ về khoảng cách và không gian như mạng có dây thông thường. Đồng thời giá thiết bị ngày càng rẻ, chất lượng dường truyền ngày càng nâng cao và việc lắp đặt, nâng cấp mạng không dây ngày càng trở nên dễ dàng. Chính những điều này đã làm góp phần làm cho mạng không dây ngày càng trở nên phổ biến. Trong xu thế phát triển môi trường làm việc tương tác, năng động, các tổ chức doanh nghiệp có xu hướng chuyển đổi sang trạng thái di động, việc này vừa làm tăng năng suất, hiệu quả làm việc của nhân viên và còn làm giảm diện tích văn phòng, tiết kiệm được thời gian, công sức lắp đặt các điểm. Với WLAN người dùng có thể truy cập vào cơ sở dữ liệu của công ty, cơ quan của mình tại văn phòng hay bên ngoài và có thể duy trì liên tục các kết nối Internet. Ngoài ra mạng WLAN đã thể hiện rõ tính ưu việt về khả năng mở rộng và quản lý do đặc tính dễ bổ sung các điểm truy cập mà không mất thêm chi phí đi dây so với hệ thống mạng LAN truyền thống. Tuy nhiên mạng WLAN cũng bộc lộ điểm hạn chế đó là việc bảo mật rất khó khăn vì việc truyền tin đó chính là việc truyền tín hiệu sóng radio nên bất kỳ ai nằm trong phạm vi phủ sóng với thiết bị cũng có thể bắt và xử lý các gói tin. Ngoài ra mạng WLAN không có phạm vi ranh giới rõ ràng cho nên rất khó quản lý. Trong khuôn khổ chương trình đào tạo, giáo trình giới thiệu gồm 3 chương: Chương 1: Giới thiệu về Wireless Chương 2: Các tầng của mạng không dây Chương 3: Bảo mật và quản lý mạng không dây Nội dung cuốn sách được dùng để giảng dạy bậc cao đẳng và trung cấp nghề chuyên ngành công nghệ thông tin. Giúp cho sinh viên có kiến thức cơ bản nhất về mạng không dây. Do thời gian còn hạn chế, tài liệu chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được các ý kiến đóng góp và xây dựng của bạn đọc. Nhóm biên soạn 1
2. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ WIRELESS 1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN Trong khi việc nối mạng Ethernet(Ethernet là một họ lớn và đa dạng gồm các công nghệ mạng dựa khung dữ liệu (frame-based) dành cho mạng LAN) hữu tuyến đã diễn ra từ 30 năm trở lại đây thì nối mạng không dây vẫn còn là tương đối mới đối với thị trường Internet. Trên thực tế, chuẩn không dây được sử dụng rộng rãi đầu tiên 802.11b, đã được Viện kỹ thuật điện và điện tử Mỹ IEEE (Institue of Electric and Electronic Engineers) phê chuẩn 16 năm trước đây (năm 1999). Vào thời điểm đó, phần cứng nối mạng không dây còn rất đắt và chỉ những công ty giàu có và có nhu cầu bức thiết mới có đủ khả năng để nối mạng không dây. Một điểm truy nhập (hay trạm cơ sở - Access Point), hoạt động như một cầu nối giữa mạng hữu tuyến và mạng không dây, có giá khoảng 1000 đô la Mỹ vào thời điểm năm 1999, trong khi các card không dây máy khách giành cho các máy tính sách tay có giá khoảng 300 đô la. Vậy mà bây giờ bạn chỉ phải trả 55 đô la cho một điểm truy nhập cơ sở và 30 đô la cho một card máy khách 802.11b và đó là lý do tại sao mà việc nối mạng không dây lại đang được mọi người ưa chuộng đến vậy. Rất nhiều máy tính sách tay-thậm chí cả những máy thuộc loại cấu hình thấp-bây giờ cũng có sẵn card mạng không dây được tích hợp, vì vậy bạn không cần phải mua một card máy trạm nữa. Mạng không dây là cả một quá trình phát triển dài, giống như nhiều công nghệ khác, công nghệ mạng không dây là do phía quân đội triển khai đầu tiên. Quân đội cần một phương tiện đơn giản và dễ dàng, và phương pháp bảo mật của sự trao đổi dữ liệu trong hoàn cảnh chiến tranh. Khi giá của công nghệ không dây bị từ chối và chất lượng tăng, nó trở thành nguồn kinh doanh sinh lãi cho nhiều công ty trong việc phát triển các đoạn mạng không dây trong toàn hệ thống mạng. Công nghệ không dây mở ra một hướng đi tương đối rẻ trong việc kết nối giữa các trường đại học với nhau thông qua mạng không dây chứ không cần đi dây như trước đây. Ngày nay, giá của công nghệ không dây đã rẻ hơn rất nhiều, có đủ khả năng để thực thi đoạn mạng không dây trong toàn mạng, nếu chuyển hoàn toàn qua sử dụng mạng không dây, sẽ tiết kiệm thời gian và tiền bạc của công ty. 2
3. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 1.1.Mạng không dây trong trường học Đối với người dùng internet, mạng không dây vẫn còn là một công nghệ mới mẻ. Bây giờ nhiều người đã tạo cho mình những mạng không dây mang lại thuận lợi trong công việc, trong văn phòng hoặc giải trí tại nhà. Khi công nghệ mạng không dây được cải thiện, giá của sự sản xuất phần cứng cũng theo đó hạ thấp giá thành và số lượng cài đặt mạng không dây sẽ tiếp tục tăng. Những chuẩn riêng của mạng không dây sẽ tăng về khả năng thao tác giữa các phần và tương thích cũng sẽ cải thiện đáng kể. Khi có nhiều người sử dụng mạng không dây, sự không tương thích sẽ làm cho mạng không dây trở nên vô dụng, và sự thiếu thao tác giữa các phần sẽ gây cản trở trong việc nối kết giữa mạng công ty với các mạng khác. 2. TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN Truyền thông vô tuyến truyền các tín hiệu qua không trung và không gian sử dụng radio, microwave, và các tần số hồng ngoại trong khoảng megacycle/ giây và kilomegacycle/ giây. Các kỹ thuật truyền vô tuyến khác cũng có thể thực hiện, như các hệ thống laser point-to-point, nhưng các hệ thống này không phổ biến như các hệ thống radio, microwave. Ba loại truyền thông vô tuyến là: -Truyền thông vô tuyến di động (Wireless mobile communications) Truyền thông sóng vô tuyến qua các tiện ích công cộng sử dụng packet- radio, các mạng cellular, và các trạm vệ tinh đối với các người sử dụng làm việc bên ngoài văn phòng hay làm việc ngay trên lộ trình của họ. Hình 1.2: Truyền thông vô tuyến di động 3
4. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - Truyền thông LAN vô tuyến (Wireless LAN communication) Truyền thông sóng vô tuyến được thực hiện trong các khu vực của một công ty thông qua thiết bị. Hình 1.3: Truyền thông LAN vô tuyến -Bắc cầu nối vô tuyến và liên mạng (Wireless bridging and internetworking) Truyền thông sóng vô tuyến được sử dụng để kết nối các tòa nhà và các phương tiện trong các khuôn viên trường sở, các khu vực trung tâm, hay các văn phòng ở các vị trí khác trên hành tinh này (sử dụng vệ tinh). Hình 1.4: Bắc cầu nối vô tuyến và liên mạng 4
5. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái 3. TRUYỀN THÔNG DI ĐỘNG Truyền thông di động - Wireless Mobile Communications - được sử dụng để giữ mối liên lạc giữa những người kinh doanh thường xuyên di chuyển, các trao đổi phân phối, các kỹ thuật viên dã chiến, và các đối tượng khác. Những người dùng máy tính di động sử dụng truyền thông vô tuyến để kết nối với các mạng các cơ sở dữ liệu truy vấn , trao đổi thư điện tử, truyền tập tin, và thậm chí tham gia xử lý cộng tác. Tất cả đều được thực hiện bằng các máy tính xách tay, PDA (personal digital assistants), và các thiết bị truyền thông vô tuyến nhỏ khác nhau. Những người dùng cũng sẽ kết nối Internet thông qua các thiết bị này, và một ngôn ngữ đặc biệt được gọi là HDML (Hand-held Device Markup Language) được sáng tạo cho mục đích này. Các nhà cung cấp hệ điều hành quan tâm đến những ai dùng di động bằng cách xây dựng các đặc tính mới để theo dõi vị trí của người sử dụng di động và duy trì môi trường từ session này sang session khác. Ví dụ, vì người dùng di động di chuyển từ nơi này sang nơi khác, người đó sẽ thường xuyên ngưng kết nối và sẽ kết nối lại với các hệ thống từ xa. Hệ điều hành có thể tự động phục hồi các kết nối vào desktop của session trước đó. Nếu một người nào đó truy xuất vào một cơ sở dữ liệu, thì các truy vấn trước đó tới cơ sở dữ liệu này sẽ chờ đợi họ trong lần kết nối tới. Những PDA thường sử dụng các giao diện xa lạ đối với hầu hết các hệ điều hành mạng và các ứng dụng. Tuy nhiên, các nhà sản xuất sẽ tích hợp tất cả các hệ thống này khi số lượng những người dùng di động gia tăng. Về bản chất,việc xử lý di động có liên quan đến những bộ tải điện thoại và các nhà cung cấp dịch vụ khác. Những người dùng chắc chắn sẽ quan tâm mức độ truy xuất (khoảng cách và tính thông suốt của tín hiệu), tốc độ truyền dữ liệu tiềm năng, và các khả năng lưu trữ và chuyển đi cho phép người dùng lấy các thông điệp khi họ quay lại trong phạm vi cho phép. Các đề mục sau đây mô tả các truyền thông vô tuyến cho các người dùng di động: - AMPS (Advanced Mobile Phone service) Mô tả hệ thống điện thoại cellular chuyển mạch vòng tín hiệu tương tự (analog) đầu tiên. - CDPD (Cellular Digital Packet Data) Mô tả cách đóng gói và tải dữ liệu trên các hệ thống sóng vô tuyến cellular analog đang có, ví dụ AMPS. - Cellular Communication Systems Thảo luận sự khác nhau giữa các hệ thống analog và hệ thống số. - GMS (Global system for Mobile Communications) Mô tả hệ thống cellular sử dụng kỹ thuật số hoàn toàn được khai triển khắp thế giới. - Mobile Computing Mô tả các kỹ thuật xử lý di động. - Packet-Radio Communications Mô tả các dịch vụ do các trung tâm dịch vụ truyền thông quốc gia đưa ra như ARDIS (Advanced National Radio 5
6. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Data Service) và RAM Mobile Data. - PCS (Personal Communications Services) Mô tả cách các dịch vụ GSM được khai triển ở Mỹ. Các hệ thống kỹ thuật số sử dụng một cơ chế truyền tải riêng để chuyển thông tin giữa những người dùng di động và trạm làm việc cơ sở. Sau đây là hai cơ chế truyền tải chính : - CDMA (Code Division Multiple Access) CDMA sử dụng các kỹ thuật quang phổ dải rộng, trong đó, các bit dữ liệu ở mỗi lần trao đổi được mã hóa và truyền đồng thời với các lần trao đổi khác. Đoạn mã giúp cho mỗi bộ tiếp nhận truy xuất các bit có nghĩa đối với chính mình. Dữ liệu đã mã hóa được truyền đi trong một tín hiệu băng tần rất rộng, mà những ai muốn nghe trộm khó có thể nghe được. Trong các hệ thống CDMA, mỗi thời bit được chia nhỏ thành m khoảng thời gian ngắn gọi là chip. Lý tưởng là có 64 hay 128 chip một bit. Mỗi trạm được gán một mã m- bit duy nhất gọi là dãy bit (chip sequence). Để truyền một bit 1, một trạm chuyển dãy bit của mình. Muốn truyền một bit 0, nó gửi bù 1 của dãy chip. Không có khuôn nào khác, vậy giả sử với m = 8, nếu trạm A được gán dãy chip 00011011, nó gửi một bit 1 bằng cách gửi tổ hợp bit 00011011 và gửi bit 0 bằng tổ hợp bit 111001100. Hình 1.5: Sơ đồ hoạt động của CDMA Tăng lượng thông tin được gửi từ b bit/s thành mb chip/s chỉ thực hiện được nếu băng thông tăng theo hệ số m, làm CDMA thành một dạng truyền thông phổ trải rộng. CDMA đặc biệt được dùng với các hệ thống radio trải phổ. Trong đa truy nhập phân chia theo mã dùng kỹ thuật nhẩy tần thì các sóng mang(tín hiệu tuần 6
7. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái hoàn) khác nhau của các trạm khác nhau trong mạng có thể được truyền dẫn theo các phương thức hành trình khác nhau, tại máy thu chỉ có phương thức hành trình trùng với hành trình của sóng mang được tạo ra bởi bộ tổng hợp tần số mới được giải điều chế. Mọi người sử dụng trong hệ thống CDMA, sử dụng cùng tần số sóng mang(tín hiệu tuần hoàn) và có thể phát đồng thời. Mỗi người sử dụng có từ mã giả ngẫu nhiên riêng mà gần như trực giao với tất cả các từ mã khác. Máy thu thực hiện một thao tác tương quan theo thời gian để lựa chọn từ mã mong muốn cụ thể. Tất cả các trạm khác dường như là nhiễu do không có sự tương quan. Đối với việc lựa chọn tín hiệu bản tin, máy thu cần biết từ mã được sử dụng bởi máy phát. Mỗi người sử dụng hoạt động độc lập mà không cần biết tần số hoặc khe thời gian(thời gian sử dụng đường truyền được chia sẻ cho người sử dụng) của người sử dụng khác. Trong CDMA công suất của nhiễu người sử dụng tại máy thu xác định mức nhiễu đằng sau sự không tương quan. Nếu công suất của mỗi người sử dụng trong một ô không được điều khiển để cho chúng xuất hiện không bằng nhau tại máy thu trạm gốc, thì xảy ra vấn đề gần- xa. Vấn đề gần-xa xảy ra khi các máy phát thuê bao ở gần cung cấp quá công suất cho máy thu trạm gốc và lấy các tín hiệu thu được ra khỏi các thuê bao. TDMA (Time Division Multiple Access) - Đây là một kỹ thuật khe thời gian trong đó mỗi thiết bị trên mạng được cho một khe thời gian cụ thể để truyền trong đó. Việc cấp phát thời gian đối với một thiết bị là cố định. Thậm chí nếu thiết bị này không có gì để truyền thì cũng giữ khe thời gian. Các hệ thống TDMA phân chia phổ tần vô tuyến thành các khe thời gian và trong mỗi khe chỉ có một người sử dụng được phép phát và thu. Mỗi người sử dụng chiếm một khe thời gian lặp đi lặp lại nên một kênh có thể được xem như một khe thời gian riêng biệt mà sẽ xuất hiện lại trong mỗi khung, trong đó một khung bao gồm N khe thời gian. Nguyên lý hoạt động của đa truy nhập phân chia theo thời gian được trình bày trên hình 3.8 theo phương pháp này mỗi máy phát (node) có một khe thời gian nhất định, một khi khe thời gian đến, máy phát truyền với tất cả băng thông trong khoảng thời gian của khe này thông thường thời gian của mỗi khe là ngắn và được chọn sao cho xác xuất xảy ra lỗi là thấp nhất có thể. Khoảng thời gian của frame(Khung) được xác định bởi khoảng thời gian của mỗi khe và số khe hỗ trợ. 7
8. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Thời gian của một Thời gian của một frame frame Khe thời gian 0 1 2 3 N 0 1 2 3 N Các bit đuôi Các bit đồng Dữ liệu Các bit bảo bộ vệ Hình1.6 : Cấu trúc khung của TDMA Thông thường TDMA được dùng khi có một trạm đảm nhiệm tất cả các hoạt động truyền xảy ra. Mỗi đầu cuối di động, trong vùng phủ sóng của một trạm cơ bản được phân phối một khe thời gian nhất định hay thông thường hơn là cả một khe thời gian riêng (báo hiệu) được cung cấp nhằm cho phép mỗi thiết bị gửi yêu cầu cấp khe thời gian vào trạm cơ bản đến các thiết bị di động diễn ra theo chế độ quảng bá bằng cách dùng một khe thời gian đặc biệt với địa chỉ của đích được đặt ở ngay ở đầu của frame được truyền hoặc hoạt động truyền diễn ra trên một khe thời gian xác định được thiết lập bằng cách dùng kênh báo hiệu. Chế độ hoạt động này cũng được gọi là ALOHA phân khe và theo yêu cầu. Còn có một chế độ hoạt động khác, trong việc sử dụng mỗi khe thời gian có thể được điều khiển bởi một khe con làm nhiệm vụ báo hiệu riêng bên trong. Như trình bày có một băng bảo đảm và một kênh tự đồng bộ tại đầu của mỗi khe thời gian. Băng bảo đảm cho các khoảng thời gian trễ lan truyền khác nhau giữa các đầu cuối di động phân tán và trạm cơ bản, trong khi tuần tự đồng bộ cho phép máy thu di động và trạm cố định bắt nhịp được với máy phát trước khi tiếp nhận nội dụng của frame. TDMA có ưu điểm là khả năng bổ xung số lượng các khe thời gian khác nhau trên một khung cho những người sử dụng khác nhau. Như vây, độ rộng băng tần có thể được cung cấp theo nhu cầu cho những người sử dụng khác nhau bằng cách móc nối hoặc ấn định tại các khe thời gian dựa trên quyền ưu tiên. Số lượng kênh mà một hệ thống TDMA có thể cung cấp là : N = m( B – 2Bguard )/Bc Trong đó : m là số người sử dụng TDMA tối đa trên mỗi kênh. B là tổng số phân bổ tần số Bguard là số bảo vệ băng tần được phân bổ Bc là băng thông của kênh 8
9. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái 4. TRUYỀN THÔNG LAN VÔ TUYẾN Như đã được đề cập, các LAN vô tuyến - Wireless Lan Communications - được đặt tiêu biểu trong một môi trường văn phòng. Ví dụ như các sản phẩm từ Radio LAN có thể truyền tới 120 feet trong các văn phòng nhỏ và trên 800 feet trong các văn phòng bên ngoài. Hầu hết các thiết kế LAN vô tuyến khai thác một máy thu phát vô tuyến cố định (Phát/ Thu) chiếm một vị trí trung tâm trong một văn phòng những người sử dụng các máy tính di động được cho phép di động trong một phạm vi nhất định nào đó, điển hình là trong khu vực máy thu phát tức thời. Các mạng LAN vô tuyến có thể hạn chế nhu cầu chạy cáp, đặc biệt nếu LAN được cài đặt tạm thời hay phục vụ như một nhóm làm việc có thể giải tán trong tương lai gần. Việc cấu hình một mạng LAN vô tuyến bao gồm một bộ phận thu phát được kết nối với các máy chủ và thiết bị khác sử dụng cáp Ethernet. Bộ phận thu phát này sẽ phát và nhận các tín hiệu từ các trạm làm việc ở quanh nó. Dưới đây là một vài kỹ thuật truyền dữ liệu vô tuyến: - Tia hồng ngoại (Infrared light) Phương pháp này đưa ra một băng tần (bandwidth) rộng, truyền các tín hiệu với tốc độ vô cùng cao. Việc truyền bằng tia hồng ngoại hoạt động bằng đường nhìn, vì thế bộ nguồn và bộ nhận phải nhắm tới hay tập trung vào lẫn nhau, tương tự như bộ điều khiển truyền hình từ xa. Những vật cản trong môi trường văn phòng phải được quan tâm, nhưng các gương (mirror) có thể được dùng để rẽ hướng các tia đồng ngoại nếu cần. Bởi vì việc truyền bằng tia hồng ngoại nhạy cảm với ánh xạ mạnh từ cửa sổ hay các nguồn khác, cho nên các hệ thống tạo ra các tia sáng mạnh hơn có lẽ rất cần thiết. Chú ý rằng ánh sáng hồng ngoại không bị chính phủ nghiêm cấm và lại không bị hạn chế về tốc độ truyền. Tốc độ truyền điển hình lên tới 10 Mbit/giây. - Sóng vô tuyến phổ dải rộng (Spread spectrum radio) Kỹ thuật này phát các tín hiệu thành hai tần số: 900 MHz và 2.4 GHz. Cả hai băng tần đều không đòi hỏi giấy phép FCC. Sóng vô tuyến phổ rộng không có ảnh hưởng tới - Sóng vô tuyến băng tần hẹp (hay tần số đơn) (Narrowband (or single- frequency) radio) là một kỹ thuật tương tự như một phát tin từ một trạm phát sóng vô tuyến. Bạn dò tới một băng tần “chật” trên cả bộ thu và phát. Tín hiệu này có thể xuyên qua các bức tường và truyền qua các khu vực rộng, vì thế không cần tập trung vào một điểm. Tuy nhiên, việc truyền sóng vô tuyến băng tần hẹp gặp phải vấn đề về sự dội lại sóng vô tuyến và một vài tần số được quy định bởi FCC. Một mạng LAN vô tuyến có một số lợi điểm. Mạng này không cần có cáp và thường bảo trì rẻ hơn. Tuy nhiên, thị trường LAN vô tuyến rất yếu bởi vì tốc độ dữ liệu dưới 2 Mbit/giây đối với hầu hết các sản phẩm. Nhưng đầu năm 1997, FCC đã mở rộng phổ tới 300 MHz đối với mạng cục bộ vô tuyến không đăng ký. Phổ từ 5.15 đến 5.35 GHz và 5.725 đến 5.825 GHz, là một tần số đủ cao để tốc độ truyền có thể đạt lên đến 20 Mbit/giây. Có thể sử dụng 9
10. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái phổ miễn phí, như các phổ điện thoại không dây. Nhiều sản phẩm LAN vô tuyến tốc độ cao nổi bật đã sử dụng tần số mới này. Apple Computer chủ yếu đảm nhận việc thuyết phục FCC (Federal Communications Commission) không cấp phép cho phổ này. Vì hãng này dự định phát triển các sản phẩm để sử dụng trong trường học, nơi mà việc mắc lại dây điện thường không điều chỉnh chi phí. Radio LAN giới thệu mạng LAN vô tuyến đầu tiên để hoạt động trong băng tần sóng vô tuyến 5.8 GHz không đăng ký. Hệ thống này kết hợp băng hẹp, việc truyền tần số đơn với năng lượng thấp và đạt tốc độ 10 Mbit/giây. Băng tần này không bị cản trở bởi các thiết bị cạnh tranh (các đường điện thoại không dây, các cột vi ba, v.v.) Các sản phẩm này hoạt động ở năng lượng thấp, nên ít bị bức xạ điện từ hơn các kỹ thuật vô tuyến khác. Vào tháng 6/1997, IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) đồng ý đặc tả kỹ thuật LAN vô tuyến 802.11, giải thích các chuẩn hoạt động với nhau cho các thiết bị LAN vô tuyến 1 Mbit/giây tới 2 Mbit/giây. Các chuẩn này cũng đẩy mạnh việc bắc cầu vô tuyến giữa các mạng. 5. WIRELESS BRIDGING AND INTERNETWORKING Kết nối hai mạng riêng lẻ với nhau là một công việc thường xuyên dễ dàng. Bạn có thể cài đặt một cặp các cầu nối hay router và kết nối dây cáp giữa hai thiết bị, hay sử dụng một đường điện thoại quay số hay thuê bao. Nhưng những kết nối này không phải lúc nào cũng thiết thực hay hiệu quả về mặt chi phí. Trong các môi trường thuộc khuôn viên trường sở hay các khu vực trung tâm, sẽ thiết thực hơn nếu sử dụng các hệ thống vô tuyến để kết nối các mạng. Một lần nữa, tốc độ truyền dữ liệu là mối quan tâm đáng kể, nhưng chi phí về thiết bị và việc tiết kiệm cuối cùng các đường dây quay số hay các dây cáp riêng cũng là một mối quan tâm không nhỏ khác. Vấn đề bắt cầu nối vô tuyến ít phức tạp hơn việc truyền thông LAN vô tuyến bởi vì các kết nối thường là điểm-tới-điểm và không cần phải quan tâm đến các vấn đề như các bức tường và các bức xạ. Cầu nối phải thực hiện việc lọc để giữ lưu lượng không cần thiết từ việc vượt qua một liên kết, hay một router có thể được sử dụng để điều khiển lưu lượng giữa các mạng. Việc bắc cầu nối vô tuyến cũng có thể được dùng để sao lưu (back up) các loại kết nối dữ liệu khác. Hầu hết các cầu nối vô tuyến sử dụng các kỹ thuật sóng vô tuyến phổ dải rộng tần số nhảy, sẽ không dễ bị nhiễu và có một mức độ bảo mật cao. Hầu hết các sản phẩm đều có khoảng cách 25 mile. Tốc độ truyền điển hình trong khoảng cách 2 Mbit/giây, như các sản phẩm mới hơn hoạt động trong khoảng cách 10 Mbit/giây. Ratheon Wireless Solutions là một công ty bán các cầu nối vô tuyến. Sản phẩm Raylink Access Point của công ty này là một cầu nối vô tuyến LAN- to-Ethernet tuân theo chuẩn mạng LAN vô tuyến IEEE-802.11. Các công ty bán hàng khác như Digital Ocean, OTC Telecom, Aironet Wireless Communication, 10
11. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Breeze Wireless Communications, C-SPEC, Proxim, và Windata. Các giải pháp vô tuyến khác bao gồm các hệ thống microwave trên mặt trái đất và các hệ thống truyền thông vệ tinh. 6. TIÊU CHUẨN MẠNG KHÔNG DÂY HIỆN NAY Vì mạng không dây sử dụng tần số sóng vô tuyến để truyền tín hiệu, nên mạng không dây chịu sự ảnh hưởng của các sóng từ khác, như là sóng AM/FM. Tổ chức chuyển giao thông tin (FCC) đã nghiên cứu và tìm cách khắc phục lỗi này. Trong thị trường mạng không dây hiện nay có một số chuẩn riêng được sàng lọc và được xác nhận bởi Viện các kỹ sư điện và điện tử (IEEE) của Hoa Kỳ. Những chuẩn này được tạo bởi một nhóm người đại diện cho nhiều công ty khác nhau, bao gồm những viện sĩ, thương gia, sĩ quan,và chính phủ. Vì những chuẩn này thiết lập về phía IEEE có thể sẽ chạm phải sự phát triển của công nghệ, những chuẩn này có thể mất vài năm để tạo ra và được chấp nhận. Nhà sản xuất khuyến khích chúng ta phê bình hoặc đánh giá các chuẩn này trong thời gian nó đang được triển khai để cho ra một sản phẩm hoàn hảo. Trên thực tế, chuẩn không dây được sử dụng rộng rãi đầu tiên, 802.11b, đã được IEEE phê chuẩn chỉ 16 năm trước đây (năm 1999). Vào thời điểm đó, phần cứng nối mạng không dây còn rất đắt và chỉ những công ty giàu có và có nhu cầu bức thiết mới có đủ khả năng để nối mạng không dây. Một điểm truy nhập (hay trạm cơ sở), hoạt động như một cầu nối giữa mạng hữu tuyến và mạng không dây, có giá khoảng 1000 đô la Mỹ vào thời điểm năm 1999, trong khi các card không dây máy khách giành cho các máy tính sách tay có giá khoảng 300 đô la. Vậy mà bây giờ bạn chỉ phải trả 55 đô la cho một điểm truy nhập cơ sở và 30 đô la cho một card máy khách 802.11b và đó là lý do tại sao mà việc nối mạng không dây lại đang được mọi người ưa chuộng đến vậy. Rất nhiều máy tính sách tay-thậm chí cả những máy thuộc loại cấu hình thấp-bây giờ cũng có sẵn card mạng không dây được tích hợp, vì vậy bạn không cần phải mua một card máy khách nữa. 6.1. Các chuẩn của mạng không dây Các chuẩn của mạng không dây được tạo và cấp bởi IEEE. - 802.11 : Đây là chuẩn đầu tiên của hệ thống mạng không dây. Chuẩn này chứa tất cả công nghệ truyền hiện hành bao gồm Direct Sequence Spectrum (DSSS), Frequence Hopping Spread Spectrum (FHSS) và tia hồng ngoại. - 802.11b : Hiện là lựa chọn phổ biến nhất cho việc nối mạng không dây; các sản phẩm bắt đầu được xuất xưởng vào cuối năm 1999 và khoảng 40 triệu thiết bị 802.11b đang được sử dụng trên toàn cầu tính tại thời điểm nẳm 2003. Các chuẩn 802.11b hoạt động ở phổ vô tuyến 2,4GHz. Phổ này bị chia sẻ bởi các thiết bị không được cấp phép, chẳng hạn như các điện thoại không dây và các lò vi sóng- là những nguồn gây nhiễu đến mạng không dây dùng chuẩn 11
12. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái 802.11b. Các thiết bị 802.11b có một phạm vi hoạt động từ 100 đến 150 feet (1 feet = 0,3048m) và hoạt động ở tốc độ dữ liệu lý thuyết tối đa là 11 Mbit/s. Nhưng trên thực tế, chúng chỉ đạt một thông lượng tối đa từ 4 đến 6 Mbit/s. (Thông lượng còn lại thường bị chiếm bởi quá trình xử lý thông tin giao thức mạng và kiểm soát tín hiệu vô tuyến). Trong khi tốc độ này vẫn nhanh hơn một kết nối băng rộng DSL hoặc cáp và đủ cho âm thanh liên tục (streaming audio), 802.11b lại không đủ nhanh để truyền những hình ảnh có độ nét cao. Lợi thế chính của 802.11b là chí phí phần cứng thấp. IEEE thông qua chuẩn 802.11b, định nghĩa một công nghệ điều biến mới cho phép thêm vào tốc độ 5.5Mbps và 11 Mbps so với tốc độ 1 và 2 Mbps được hỗ trợ từ năm 1997. Chuẩn b được sử dụng DSSS do đố các card DSSS 802.11 1 và 2 Mbps tương thích với hệ thống 802.11b mới. Các card FHSS 802.1 1 và 2 Mbps không tương thích. Các đặc trưng hoạt động cơ bản của IEEE 802.11 b : Tần số 2,4 GHz Số kênh 11 (3) USA Tốc độ 11Mbps Tầm phủ sóng ~300 feet Lược đồ mã hóa DSSS Kỹ thuật điều biến DBPSK (1 Mbps) DQBSK (2 Mbps) CCK (5.5 và 11 Mbps) IEEE 802.11b hoạt động trong miền tần số 2.4 – 2.4835. Dải tần này thường được xem như là băng tần phân mảnh bởi quá nhiều thiết bị khác cùng chia sẻ.2,4 Ghz là một băng tần công nghiệp , khoa học và y tế. Một trong những nhược điểm của IEEE 802.11b là băng tần dễ bị nghẽn và hệ thống dễ bị nhiễu bởi các hệ thống khác, lò vi ba, các điện thoại hoạt động ở dải tần số 2,4 Ghz và các mạng Bluetooth . Đồng thời IEEE 802.11b cũng có những hạn chế như : thiếu khả năng kết nối các thiết bị truyền giọng nói , không cung cấp dịch vụ QoS (quality of service) cho các phương tiện truyền thông. Hình 1.7 : Các lựa chọn chuẩn 802.11b - 802.11a : Vào cuối năm 2001, các sản phẩm dựa trên một chuẩn thứ hai, 802.11a, bắt đầu được xuất xưởng. Không giống như 802.11b, 802.11a hoạt 12
13. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái động ở phổ vô tuyến 5 GHz (trái với phổ 2,4GHz). Thông lượng lý thuyết tối đa của nó là 54 Mbit/s, với tốc độ tối đa thực tế từ 21 đến 22 Mbit/s. Mặc dù tốc độ tối đa này vẫn cao hơn đáng kể so với thông lượng của chuẩn 802.11b, phạm vi phát huy hiệu lực trong nhà từ 25 đến 75 feet của nó lại ngắn hơn phạm vi của các sản phẩm theo chuẩn 802.11b. Nhưng chuẩn 802.11a hoạt động tốt trong những khu vực đông đúc: Với một số lượng các kênh không gối lên nhau tăng lên trong dải 5 GHz, bạn có thể triển khai nhiều điểm truy nhập hơn để cung cấp thêm năng lực tổng cộng trong cùng diện bao phủ. Một lợi ích khác mà chuẩn 802.11a mang lại là băng thông cao hơn của nó giúp cho việc truyền nhiều luồng hình ảnh và truyền những tập tin lớn trở nên lý tưởng. Cùng thời điểm khi 802.11b được phê chuẩn , một lựa chọn tốc độ cao khác 802.11a cũng được quyết định. 802.11a hoạt động ở tần số 5GHz. Nó không tương thích với 802.11b nhưng không gây xung đột với 802.11b (mạng a và b có thể cùng tồn tại trong cùng không gian vật lý). IEEE 802.11a có 12 kênh không chồng lấn và hoạt động ở tốc độ 54Mbps, nhưng vùng phủ sóng thấp hơn 802.11b. Các đặc trưng hoạt động cơ bản của 802.11b: Tần số 5 GHz Số kênh 12 USA Tốc độ 54 Mbps Tầm phủ sóng ~60 feet Lược đồ mã hóa OFDM Kỹ thuật điều biến BPSK (6&9 Mbps) QBSK (12&18 Mbps) 16-QAM (24&36 Mbps) 64QAM ( 48&54 Mbps) Mỗi kênh của trong 802.11a rộng 20MHz. Có sẵn 12 kênh , tuy nhiên 4 kênh chỉ sử dụng cho kênh outdoor và 8 kênh indoor. Trong 802.11a phổ được phân đoạn thực sự trên công suất ra. Do đó , băng tần thấp hơn 515-525 hỗ trợ 4 kênh công suất phát cực đại 40mW.Băng tần trung 525-535 hỗ trợ 4 kênh công suất phát cực đại là 200mW. Băng tần cao 5725-5825 hộ trợ 4 kênh outdoor công suất phát cực đại 800mW. Chú ý rằng, giao thức 802.11a có công suất phát mỗi băng hạn chế khoảng 80% công suất quy định của FCC. Nói cách khác , FCC cho phép công suất phát là 50mW, 250mW và 1000mW tại mỗi băng thông. Nhưng IEEE chỉ đạo hạn chế tương ứng là 40,200,800mW. 13
14. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 1.8: Các kênh trong dải tầng 5Ghz Ưu thế cơ bản của 802.11a so với 802.11b là tốc độ 54Mbps so với 11Mbps . Dải phổ có sẵn rộng hơn 300MHz so với 83,5 MHz và nhiều kênh không chồng lấn hơn . Đồng thời, chúng ta ít gặp vấn đề hạ tầng tại tần số 5GHz hơn do đó có ít thiết bị chia sẻ ở dải tần này hơn. Vấn đề với 802.11a là nó không tương thích ngược với 802.11b. Một thiết bị 802.11a không thể kết nối được với một thiết bị 802.11b.Sự thiếu hụt các tiêu chuẩn phổ quốc tế thành vấn đề trong một số triển khai và giảm phạm vi phát triển 802.11a đồng thời với việc tăng chi phí triển khai. Khi 802.11a có vùng triển khai nhỏ hơn , nó đòi hỏi nhiều Access Point hơn để bảo phủ cùng một không gian. Hình 1.9: Ghép kênh phân chia tầng số trực giao - 802.11g : 802.11g là chuẩn nối mạng không dây được IEEE phê duyệt gần đây nhất (tháng 6 năm 2003). Các sản phẩm gắn liền với chuẩn này hoạt động trong cùng phổ 2,4GHz như những sản phẩm theo chuẩn 802.11b nhưng với tốc độ dữ liệu cao hơn nhiều - lên tới cùng tốc độ tối đa lý thuyết của các sản phẩm theo chuẩn 802.11a, 54 Mbit/s, với một thông lượng thực tế từ 15 đến 20 Mbit/s. Năm 2003 , IEEE phê chuẩn đặc tả 802.11g hướng tới giải quyết những vấn đề đối với 802.11b. Về cơ bản 802.11g là 802.11b hoạt động ở tốc độ 54Mbps.Nói cách khác IEEE sử dụng kỹ thuật điều biến của 802.11a, OFDM và áp dụng nó cho dải tần 2.4 GHz. Một điểm lợi của 802.11g hoàn toàn tương 14
15. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái thích ngược và không xung đột với 802.11b, ngoại trừ nó không hoạt động ở tốc độ 54Mbps. Điểm hạn chế ở đây là chúng ta vẫn gặp tất cả các vấn đề đối với 802.11b. Vẫn chỉ có 3 kênh không chồng lấn và vấn đề nhiễm từ các thiết bị khác hoạt động chen chúc trong dải tần 2,4GHz. Do 802.11g vẫn làm việc với các thiết bị 802.11b hiện có , dẫn tới nó có khả năng mở rộng hệ thống.Tuy nhiên, chúng ta phải sử dụng thiết bị 802.11g ở cả client và AP để đạt được tốc độ 54Mbps. Các đặc trưng hoạt động cơ bản trong 802.11g: Tần số 2,4 GHz Số kênh 11 (3) USA Tốc độ 54 Mbps Tầm phủ sóng ~300 feet Lược đồ mã hóa OFDM Kỹ thuật điều biến DBPSK (1 Mbps) DQBSK (2 Mbps) CCK (5.5 và 11 Mbps) OFDM(6,12,18,36,48 & 54Mbps ) - 802.11g+ : Được cải tiến từ chuẩn 802.11g, hoàn toàn tương thích với 802.11g và 802.11b, được phát triển bởi TI(Texas Instruments).Khi các thiết bị 802.11g + hoạt động với nhau thì thông lượng đạt được có thể lên đến 100Mbps. Hình 1.10: Các chuẩn mạng không dây 6.2. Thị trường mạng không dây Vài năm trước , mạng không dây là một thứ “xa xỉ ”, bởi thiết bị dành cho nó khá đắt. Nhưng vài năm qua , giá thành của các thiết bị mạng không dây đã giảm đáng kể và đặc biệt là smartphone ngày càng phát triển mạng không dây là không thể thiếu mọi nơi. Ở thời điểm này, Wi-Fi là công nghệ mạng thống lĩnh trong các gia đình ở những nước phát triển. TV, đầu đĩa, đầu ghi và nhiều thiết 15
16. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái bị điện tử gia dụng có khả năng dùng Wi-Fi đang xuất hiện ngày một nhiều. Điều đó cho phép người sử dụng truyền nội dung khắp các thiết bị trong nhà mà không cần dây dẫn. Điện thoại không dây sử dụng mạng Wi-Fi cũng đã có mặt ở các văn phòng nhưng về lâu dài, công nghệ truy cập không dây này có vẻ khó là kẻ chiến thắng trong cuộc đua đường dài trên các thiết bị này. Hiện nay, Wi-Fi tiêu tốn khá nhiều năng lượng của các thiết bị cầm tay và thậm chí ,chuẩn 802.11g không thể hỗ trợ ổn định cho hơn một đường phát video. Và thế là một chuẩn mới, có tên 802.15.3 hay còn gọi là WiMedia, đã được xúc tiến để trở thành chuẩn tầm ngắn cho mạng gia đình tốc độ cao, chủ yếu phục vụ thiết bị giải trí. Theo công ty nghiên cứu In-Stat/MDR (Mỹ), thị trường thiết bị mạng cục bộ không dây (WLAN) toàn cầu đạt 2,2 tỷ USD trong năm 2002, so với mức 1,8 tỷ năm 2001, nhờ sự phổ biến của công nghệ Wi-Fi. Năm qua, doanh nghiệp mua 11,6 triệu thiết bị WLAN (tăng 65%), trong khi các gia đình mua 6,8 triệu sản phẩm (tăng 160%). Thiết bị cao cấp dùng chuẩn 802.11b được các công ty đặc biệt ưa chuộng. Theo Gemma Paulo, phân tích gia của In-Stat/MDR, doanh số thiết bị WLAN bình dân như cầu dẫn, card giao diện mạng tăng cao là do doanh nghiệp nhỏ và cá nhân ấn tượng trước các chương trình giảm giá của nhiều nhà bán lẻ. Quá trình phát triển của công nghệ Wi-Fi cũng đã cho thấy việc thống nhất cho ra một chuẩn chung có thể tạo nên một thị trường mới. Điều này càng được khẳng định thông qua quyết tâm của các công ty đang xúc tiến chuẩn WiMax. Trước đây các công nghệ mạng không dây tầm xa đều do các công ty lớn thao túng với những chuẩn bản quyền riêng và không cái nào được chấp nhận rộng rãi. Chính nhờ sự thành công của Wi-Fi mà những “người khổng lồ” giờ đây đã hợp lực với nhau để phát triển WiMax, một chuẩn phổ thông dễ tiếp cận đối với người tiêu dùng mà các hãng phát triển hy vọng sẽ giúp mở rộng thị trường và tăng doanh thu. Tương lai của Wi-Fi chắc chắn sẽ tạo nên một hướng đi cho nhiều công nghệ khác. 7. VAI TRÒ TRUY CẬP Mạng không dây là triển khai tốt nhất trong một vai trò truy cập lớp, nghĩa là chúng sử dụng như là một điểm đi vào mạng hữu tuyến. Trong quá khứ, việc truy cập thường là bằng quay số, ADSL, cáp, ethernet, mạng hình sao, bộ tiếp sóng khung (frame relay), ATM, v.v Mạng không dây là một phương pháp đơn giản khác để truy cập internet. Mạng không dây là dữ liệu trong tầng NetWork giống như tất cả các phương pháp trong danh sách. Tất cả những điều đó dẫn tới sự thiếu hụt tốc độ và sự phục hồi, mạng không dây không điều chỉnh những phương tiện trong sự phân bổ hoặc vai trò của trong mạng. Tất nhiên, trong những mạng nhỏ, sẽ không có sự khác biệt giữa lõi, phân phối hoặc lớp truy xuất của mạng. Lớp lõi của mạng phải rất nhanh và vững chắc, có thể giữ một lượng lớn lưu lượng với một chút khó khăn và kinh nghiệm thời gian không giảm. Sự phân phối của lớp trong mạng nên nhanh, mềm dẻo và đáng tin cậy. 16
17. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 1.11: Vai trò truy cập mạng không dây Mạng không dây phải trả cho một giải pháp đặc biệt là vấn đề di động. Mạng không dây giải quyết vấn đề máy chủ để khi ở nhà cũng giống như khi đang ở công ty, và đó là vấn đề của tốc độ truyền và thông lượng truyền được. Giải pháp các mô hình mạng đã được ứng dụng trong một khoảng thời gian, người dùng phải trả cho sự lãng phí này trong khi kết nối vì tốc độ chậm và giá thì rất cao. Trong khi mạng không dây trả cho một giải pháp tương tự nhưng mềm hơn không bất lợi. Mạng không dây nhanh, không đắt, và nó có thể có mặt ở mọi nơi. Khi người dùng tính đến sẽ sử dụng mạng không dây, hãy cứ nghĩ rằng sử dụng chúng cho những ý định được mong đợi sẽ cho kết quả tốt nhất. Những người quản trị thực thi mạng không dây trong một lõi hoặc sự phân bổ vai trò nên hiểu chính xác rằng những gì thực hiện để mong đợi trước khi thực thi chúng trong kiểu cách để ngăn không xóa chúng sau này. Chỉ có sự phân bổ vai trò trong một mạng công ty là phải rõ ràng thích hợp cho mạng không dây như là triển khai theo kiểu cầu nối. Trong viễn cảnh này, mạng không dây có thể tính đến khi vai trò được phân bổ. Tuy nhiên, nó sẽ luôn luôn được quyết định trên các mảng cầu của mạng không dây khi sử dụng trong mạng. Có nhiều dịch vụ cung cấp mạng không dây – Wireless Initernet Providers (WISPs) sử dụng mạng truyền bằng sóng từ trong vai trò phân bổ. 8. MẠNG MỞ RỘNG WAN là mạng mở rộng thường được kết nối nhiều mạng nhỏ hơn, chẳng hạn như các mạng nội bộ (LAN) hay mạng thông tin băng rộng nội thị (MAN). Ví dụ phổ biến nhất của mạng WAN là mạng Internet. Một số phân đoạn trong bản thân của Internet chính là WAN. Sự khác biệt chính giữa công nghệ WAN và mạng LAN là khả năng mở rộng của mạng WAN, mạng WAN phải đáp ứng khả năng phát triển cần thiết để kết nối nhiều mạng khu vực, thậm chỉ cả quốc gia và châu lục. 17
18. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Một tập hợp các thiết bị chuyển mạch (Switch) và định tuyến (Router) được kết nối với nhau để tạo thành một mạng diện rộng WAN. Các thiết bị chuyển mạch có thể được kết nối trong cấu trúc liên kết khác nhau, ví du như mô hình mạng liên kết lưới (full mesh) hoặc liên kết một phần (partly mesh). Một mạng diện rộng có thể thiết lập riêng bởi Công ty, tổ chức tư nhân hoặc thuê từ nhà cung cấp dịch vụ. Cả hai công nghệ chuyển mạch gói và chuyển mạch mạch đều có thể được sử dụng trong mạng WAN: - Chuyển mạch gói cho phép người dùng chia sẻ tài nguyên chung của nhà cung cấp dịch vụ để làm cho việc truyền tải dữ liệu hiệu quả hơn cơ sở hạ tầng của nó. Trong thiết lập một chuyển mạch gói, các mạng có kết nối vào hệ thống của nhà cung cấp dịch vụ, và nhiều khách hàng chia sẻ tài nguyên hệ thống của nhà cung cấp dịch vụ. Nhà cung cấp có thể tạo ra các mạch ảo giữa các mạng riêng của khách hàng, bởi các gói dữ liệu được cung cấp đến từ các mạng riêng khác nhau thông qua mạng của nhà cung cấp. - Chuyển mạch mạch cho phép kết nối dữ liệu được thiết lập khi cần thiết và sau đó chấm dứt khi việc truyền tải hoàn tất. Điều này làm việc giống như một đường dây điện thoại bình thường làm việc cho truyền thông thoại. Integrated Services Digital Network (ISDN) là một ví dụ điển hình của chuyển mạch mạch. Khi một bộ định tuyến nhận được dữ liệu cần chuyển đến cho một máy trạm từ xa, chuyển mạch mạch được thiết lập với địa chỉ mạch đã được xác định trước của các mạng từ xa. Hình 1.12 : Mô hình tổng quát cấu trúc mạng mở rộng (WAN) Các yêu cầu chính được cần được xem xét khi thiết kế mạng diện rộng: 18
19. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Phân tích các yêu cầu mạng: - Loại các ứng dụng, lưu lượng truyền tải, và mô hình truyền tải - Dự phòng và sao lưu cần thiết Đặc điểm của mạng lưới và các ứng dụng hiện có: - Công nghệ được sử dụng - Địa chỉ của máy chủ, máy chủ, thiết bị đầu cuối, và các node mạng đầu cuối khác Xây dựng mạng WAN và thiết kế mạng lưới chi nhánh: - Chọn công nghệ WAN sử dụng để đáp ứng được các yêu cầu đặt ra - Chọn các thành phần phần cứng và phần mềm để hỗ trợ các yêu cầu đặt ra - Mạng ứng dụng và các yêu cầu kết nối có ảnh hưởng đến thiết kế WAN Thiết kế mạng WAN theo kiến trúc truyền thống Mỗi thiết kế WAN dựa trên yêu cầu ứng dụng, địa lý, và các dịch vụ nhà cung cấp dịch vụ có sẵn. Ba phương pháp tiếp cận thiết kế cơ bản cho mạng chuyển mạch gói bao gồm: - Cấu trúc hình sao - Cấu trúc hình lưới - Cấu trúc hình lưới bán phần Thiết kế mạng WAN theo kiến trúc dự phòng Liên kết mạng WAN tương đối kém độ tin cậy hơn so với các liên kết mạng LAN, và tốc độ thường là thấp hơn so với tốc độ mạng LAN. Do đặc điểm kết hợp của độ tin cậy kém, tốc độ chậm, và tầm quan trọng lại cao làm cho các liên kết WAN trở nên cực kỳ quan trọng trong yêu cầu thiết kế dự phòng. Mỗi giải pháp thiết kế mạng WAN cho doanh nghiệp yêu cầu một kiến trúc dự phòng để cung cấp tính sẵn sàng cao cho hệ thống, nhằm đảm bảo thời gian gián đoạn là tổi thiểu khi mất kết nối của liên kết chính. Kết nối dự phòng có thể được thiết lập bằng cách sử dụng các mô hình kết nối quay số hoặc thuê kênh riêng. Các mô hình thiết kế dự phòng như sau: - Sử dụng mô hình quay số dịch vụ như ISDN. - Liên kết dự phòng thường trực WAN: Việc triển khai thêm một liên kết WAN dự phòng giữa các văn phòng từ xa với các văn phòng trung tâm (CO) làm giảm thiểu thời gian lỗi mạng. - Liên kết VPN: Sử dụng IPsec VPN làm kết kết dự phòng cho mạng WAN, khi có lỗi xảy ra trên liên kết WAN chính, dữ liệu có thể được điều 19
20. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái hướng để kết nối đến trụ sở chính thông mạng mạng Internet bằng công nghệ VPN. Thiết kế VPN VPN được định nghĩa là kết nối được triển khai trên một cơ sở hạ tầng được chia sẻ với các chính sách tương tự, bao gồm cả bảo mật và hiệu suất, như là một mạng riêng. Cơ sở hạ tầng được sử dụng có thể là Internet, cơ sở hạ tầng IP, hoặc bất kỳ cơ sở hạ tầng WAN, chẳng hạn như một mạng Frame Relay hoặc ATM. Ba loại của VPN được phân biệt theo các ứng dụng như sau: - Remote VPN: Cung cấp truy cập vào một mạng nội bộ công ty thông qua một cơ sở hạ tầng được chia sẻ với các chính sách giống như một mạng riêng. Kết nối truy cập từ xa thông qua ISDN, DSL, không dây, hoặc các công nghệ cáp. - Intranet VPN: Liên kết văn phòng từ xa qua dịch vụ VPN nội bộ. Các dịch vụ mạng VPN nội bộ thường được dựa trên các liên kết chuyên biệt mở rộng truy cập từ xa qua VPN để kết nối giữa các phòng ban, chi nhánh của công ty qua mạng Internet hoặc qua các đường trục IP của nhà cung cấp dịch vụ. - Extranet VPN: một Doanh nghiệp sử dụng mạng Internet hoặc dịch vụ của nhà cung cấp dịch vụ mạng để kết nối với các đối tác kinh doanh của mình. Các chính sách an ninh trở nên rất quan trọng với mô hình này và cần được cam kết bởi nhà cung cấp dịch vụ Extranet VPN. 9. XÂY DỰNG KẾT NỐI Trong điều kiện trường sở hoặc các tòa nhà, người sử dụng sẽ truy cập trong những tòa nhà khác nhau, ở bất cứ nơi đâu trong trường sở chỉ thông qua một trạm cơ sở. Trong quá khứ, kiểu kết nối này cũng đã được hoàn thành bằng cách chạy dây cáp dưới lòng đất từ tòa nhà này tới tòa nhà khác hoặc thuê một đường thuê bao khá đắt từ công ty cung cấp. Sử dụng công nghệ không dây, sự trang bị bằng việc cài đặt dễ dàng và nhanh chóng cho phép hai hoặc nhiều tòa nhà trở thành một phần của một mạng giống nhau không cần tốn chi phí thuê đường thuê bao hoặc đào đường giữa các tòa nhà. Với một anten không dây thích hợp, bất cứ tòa nhà cũng có thể liên kết với nhau trên cùng một mạng. Tất nhiên cũng có những giới hạn trong việc sử dụng công nghệ không dây, như là bất cứ giải pháp kết nối dữ liệu nào, nhưng tính mềm dẻo, tốc độ và độ an toàn của nó là tuyệt đối cần thiết cho người quản trị mạng. Có hai kiểu kết nối khác nhau giữa hai tòa nhà. Kiểu đầu tiên được gọi là điểm tới điểm (point-to-point – PTP), và kiểu thứ hai được gọi là điểm tới nhiều điểm (Point-to-Mutilpoint – PTMP). PTP liên kết các kết nối không dây chỉ giữa hai tòa nhà, như là hình dưới đây : 20
21. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 1.13: PTP liên kết các kết nối không dây chỉ giữa hai tòa nhà PTMP liên kết các kết nối giữa ba hoặc nhiều tòa nhà, điển hình như là liên kết của niền xe và căm xe, sẽ có một tòa nhà là tiêu điểm của mạng. Tòa nhà trung tâm này có lõi mạng, kết nối internet, và một máy chủ cho thuê. PTMP liên kết giữa các tòa nhà điển hình sử dụng anten phát trong máy chủ truy cập trung tâm và anten thu trên các tòa nhà khác trong mạng. Có nhiều cách thực thi hai kiểu kết nối cơ bản này, khi bạn sẽ không lưỡng lự cho công việc quản trị mạng hoặc tư vấn viên. Tuy nhiên, không có gì để thay đổi sự thi hành, tất cả chúng đều ở trong hai loại sau : Hình 1.14: Liên kết giữa các tòa nhà sử dụng anten phát Tính đến trường hợp cả cáp và trạm thông tin của công ty đều chạm đến sự mở rộng khác nhau của nhiều đoạn mạng tính đến kết nối băng thông rộng tới nhiều hộ gia đình hoặc các công ty kinh doanh. Nếu bạn sống ở nông thôn, có thể bạn sẽ không truy cập tới băng thông rộng được ( dùng modem hoặc DSL) và chắc chắn sẽ không nhanh. Phải có nhiều chi phí hiệu quả cho WISPs để tính đến khả năng truy cập mạng không dây từ xa bởi vì WISPs không chạm trán với những mức chi phí giống như thế khi sử dụng cáp hoặc trạm thông tin của công ty và sử dụng mạng không dây là sự trang bị cần thiết. WISPs có một thách thức độc nhất đối với họ. Chỉ khi những nhà cung cấp xDSL gặp vấn đề đi xa hơn 18.000 feet (5,7km) từ văn phòng chính và nhà cung cấp cáp đưa ra loại cáp chia sẽ phương tiện tới người dùng. WISPs gặp vấn đế với các nóc nhà, những cái cây, núi, sét, những cái tháp và nhiều sự cản trở tới việc kết nối. Tất nhiên WISPs không có bằng chứng để kết tội, nhưng họ có khả năng tính đến việc sử dụng truy cập băng thông rộng, thêm những công nghệ được quy ước không thể vươn tới. 21
22. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Thiết lập một mạng không dây không tốn kém thời gian, công sức và phức tạp như các hệ thống mạng truyền thống khác, đôi khi không quá một giờ đồng hồ lao động là có thể hình thành một hệ thống mạng không dây. Thực tế cho thấy, đa số các sự cố, trục trặc xảy ra trong hệ thống mạng không dây là do phần mềm điều khiển thiết bị có lỗi nên cần ưu tiên sử dụng các trình điều khiển thiết bị mới nhất do nhà sản xuất thiết bị cung cấp, cập nhật hay tải về từ internet. Khi lắp đặt thiết bị, nên bố trí các bộ tiếp sóng (AP) ở những vị trí trên cao, tránh bị che khuất bởi các vật cản càng nhiều càng tốt. Các loại vật liệu xây dựng, trang trí nội thất như: giấy dán tường phủ kim loại, hệ thống dây dẫn điện chiếu sáng, cây cảnh cũng có thể làm suy giảm tín hiệu của AP. Nhớ dựng các cần anten của AP thẳng góc 90o. Nếu sử dụng chuẩn không dây 802.11b và 802.11g thì cần chú ý bố trí các AP nằm xa các thiết bị phát sóng điện từ có khoảng tần số trùng với tần số của AP (2,4GHz) như cột Angten vi ba, đầu thu phát Bluetooth Khi thi công mạng nên di chuyển, bố trí AP tại nhiều vị trí lắp đặt khác nhau nhằm tìm ra vị trí lắp đặt thiết bị sẽ cho chất lượng tín hiệu tốt nhất. Khoảng cách giữa card mạng không dây với AP cũng ảnh hưởng rất nhiều đến tốc độ truyền dẫn, càng xa AP thì tốc độ truyền dẫn càng giảm dần. Ví dụ đối với các mạng không dây chuẩn 802.11b thì tốc độ suy giảm dần từng mức, mức sau bằng ½ so với mức trước (11Mbps xuống 5,5Mbps xuống 2Mbps ). Đa số các phần mềm tiện ích đi kèm card mạng không dây và AP có chức năng hiển thị tốc độ truyền dẫn của mạng. Nếu không gian làm việc vượt quá bán kính phủ sóng của AP hiện có thì chúng ta phải mua thêm bộ khuyếch đại (repeater) để nâng công suất phát sóng cũng như bán kính vùng phủ sóng của AP. Sau đó tiến hành thủ tục cấu hình phần mềm cho hệ thống mạng, cụ thể là: Sử dụng địa chỉ IP tĩnh hay IP động: Nếu hệ thống mạng không dây đang xây dựng có truy cập internet thì cần liên hệ với nhà cung cấp kết nối internet (ISP) để được cung cấp địa chỉ IP và hướng dẫn cách cài đặt cho card mạng không dây. Hình 1.15: Thiết lập IP động cho Modem Wifi 22
23. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 1.16: Thiết lập IP tĩnh cho Modem Wifi Sử dụng dịch vụ DHCP: Cũng như với mạng máy tính thông thường, nên sử dụng dịch vụ DHCP để hệ thống tự động cung cấp địa chỉ IP cho tất cả các thiết bị mạng tham gia trong mạng. Làm như vậy sẽ tiết kiệm rất nhiều công sức cho người quản trị mạng. Hình 1.17: Thiết lập DHCP cho Modem Wifi SSID: Tương tự như khái niệm tên miền trong internet, SSID (Service Set Identifier) là chuỗi ký tự đại diện cho một hệ thống mạng không dây. Tất cả các thiết bị mạng (Access Point, card mạng không dây ) của một hệ thống mạng không dây phải được khai báo chung một số SSID thì mới làm việc được với nhau. Thường thì người quản trị mạng sẽ khai báo cho toàn bộ hệ thống một tên mạng, nhưng chính chuỗi SSID này là kẽ hở giúp các hacker phán đoán loại thiết bị mạng đang sử dụng trong hệ thống để tìm cách truy cập vào đó bất hợp pháp. 23
24. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 1.18: Thiết lập SSID cho Modem Wifi Kênh thông tin: Băng thông của chuẩn 802.11b và 802.11g cho phép xây dựng 14 kênh khác nhau để truyền dẫn thông tin nhưng hiện nay người ta thường dùng một trong các kênh đánh số từ 1 đến 11, và tránh dùng lẫn lộn các kênh 1, 6 và 11 để nâng chất lượng sóng tín hiệu. Tiếp đến tiến hành cài đặt và cấu hình phần mềm điều khiển card mạng không dây. Có 2 chế độ cài đặt: Chế độ Infrastructure nếu dùng thiết bị tiếp sóng (Access Point), bộ dẫn đường (router), nhớ khai báo SSID và kênh thông tin; Chế độ thiết lập mạng Ad-hoc dành cho chế độ mạng ngang hàng. Sau khi bổ sung phần mềm điều khiển, nếu máy tính chạy hệ điều hành Windows XP thì chức năng quản trị mạng không dây có tên Wireless Zero Configuration (WZC) sẽ được kích hoạt, thông qua chức năng này (biểu tượng nằm trong khay hệ thống) chúng ta sẽ biết được danh sách các mạng không dây đang hiện diện xung quanh máy tính (có card mạng không dây). Chọn vào một mạng không dây trong danh sách để thực hiện thủ tục kết nối vào mạng đó. Theo quy định chung, danh sách các mạng không dây hiện diện xung quanh máy tính sẽ được phân thành 2 loại: Available networks chứa danh sách tất cả các mạng không dây máy tính có thể kết nối được; Preferred networks là danh sách tất cả các mạng không dây mà WZC(Wireless Zero Configuration) của Windows XP, xếp thứ tự ưu tiên từ cao xuống thấp, sẽ tự động thực hiện thủ tục kết nối mạng. Hai danh sách này nằm trong cửa sổ Properties của tiện ích cấu hình card mạng không dây, thủ tục khởi động cửa sổ này như sau: Nhấn 24
25. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái chuột phải vào biểu tượng có nhãn My Network Places, chọn menu Properties rồi menu Wireless Networks. Hình 1.19: Thiết lập Wireless Zero Configuration(WZC) Bảo mật hệ thống: ngăn ngừa sự tò mò không cần thiết Để hệ thống hoạt động an toàn và bảo mật thông tin trong hệ thống nội bộ, bạn nên tuân thủ một số quy định sau: Sử dụng mật khẩu: Không nên dùng mật khẩu truy cập hệ thống chỉ là khoảng trắng hay do phần mềm thiết bị tự động tạo ra. Không cung cấp số định danh SSID: Theo mặc định, AP tự động cung cấp thông tin số định danh SSID của hệ thống mạng cho tất cả các thiết bị nằm trong bán kính phủ sóng của nó khi có yêu cầu. Điều này giúp cho người sử dụng máy tính có đầy đủ thông tin để tham gia vào mạng, nhưng lại là nhược điểm bị các hacker lợi dụng để thâm nhập bất hợp pháp, vì vậy đối với các mạng cục bộ cần vô hiệu hóa chức năng này để mạng hoạt động an toàn hơn. Chỉ cho phép các thiết bị có địa chỉ MAC nhất định được tham gia vào hệ thống: Tất cả các thiết bị nối mạng đều có một chuỗi 12 ký tự duy nhất dùng làm số định danh cho từng thiết bị, từ chuyên môn gọi là địa chỉ MAC (Media Access Control). Để hệ thống hoạt động an toàn hơn, chỉ những thiết bị nối mạng có số đăng ký MAC nhất định mới được quyền truy cập vào hệ thống. Danh sách địa chỉ MAC các thiết bị nối mạng không dây sử dụng trong hệ thống mạng được khai báo thông qua phần mềm quản trị Access Point. Trong Windows 7, thủ tục xác định địa chỉ MAC của thiết bị mạng như sau: Nhấn chuột vào Start->Run, nhập vào dòng lệnh cmd rồi nhấn phím OK. Trong cửa sổ DOS của tiện ích cmd, nhập vào dòng lệnh ipconfig /all (lưu ý giữa ipconfig và /all có khoảng trống phân cách) rối nhấn phím Enter. Sau dấu ':' của dòng thông báo Physical Address chính là địa chỉ MAC của thiết bị mạng. 25
26. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 1.20: Địa chỉ Mac của máy tính. Áp dụng tiêu chuẩn bảo mật WPA hoặc WEP cho hệ thống: WEP (Wireless Encryption Protocol) và WPA (Wi-Fi Protected Access) là các công nghệ bảo mật hệ thống mạng không dây. Nên cần ưu tiên sử dụng chuẩn WPA để bảo mật cho hệ thống. Nếu hệ thống của bạn hiện đang áp dụng chuẩn WEP thì nên liên hệ với nhà sản xuất để được hướng dẫn chuyển sang sử dụng chuẩn WPA. Tắt chế độ dùng chung tập tin của Windows 7: Vào Start/ Control Panel. Chọn Network and sharing center, chọn mục Change advanced sharing settings. Chọn Turn off Public folder sharing trong mục Public folder sharing Hình 1.21: Tắt chế độ dùng chung tập tin của Windows 7. 10. TÍNH DI ĐỘNG Khi có một giải pháp truy cập lớp, mạng không đây không thể thay thế mạng hữu tuyến trong giới hạn truyền dữ liệu (100BaseTx đạt 100Mbps 26
27. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái với IEEE 802.11a đạt 54Mbps). Kiểu kết nối của mạng không dây là không liên tục và có nhiều lỗi hơn khi sử dụng băng thông hẹp. Kết quả là, những ứng dụng và những giao thức được thiết kế cho mạng hữu tuyến đôi khi hoạt động không hiệu quả trong môi trường mạng không dây. Những gì mà mạng không dây tính đến là sự tăng về tốc độ và chất lượng của các dịch vụ di động. Hình 1.22: Mô hình mạng không dây. Trong kho lưu trữ, mạng không dây sử dụng các rãnh để lưu các vị trí và sự sắp đặt của sản phẩm. Dữ liệu này được đồng bộ hóa trong máy chủ cho những phần mua và vận chuyển. Mạng không dây đã trở nên bình thường trong các công ty với những nhân viên di chuyển trong giờ làm việc và kiểm tra mọi thứ. Trong mỗi trường hợp, mạng không dây tạo ra khả năng truyền dữ liệu không cần phụ thuộc vào thời gian và nhân sự để đưa dữ liệu vào như cách thông thường. Kết nối mạng không dây hầu như loại ra tất cả các thiết bị kết nối sử dụng dây. Một vài công nghệ không dây mới nhất cho phép người dùng dò tìm, hoặc đi ra khỏi vùng phủ sóng của mạng không dây tới một khu vực khác không có kết nối, như là điện thoại di động, khách hàng có thể đi lang thang giữa các vùng của các khu vực được phủ sóng. Trong những công ty lớn hơn, khi vùng phủ sóng của mạng không dây nối những khu vực rộng lớn, khả năng lang thang là đáng kể, tăng khả năng sản xuất cho công ty, đơn giản là vì người dùng vẫn kết nối tới mạng khi họ ở xa trạm chính. 11. VĂN PHÒNG NHỎ - VĂN PHÒNG NHÀ Khi là một người làm công nghệ thông tin chuyên nghiệp, bạn phải có 27
28. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái nhiều hơn 1 chiếc máy tính trong nhà. Và nếu bạn làm việc, những cái máy tính phải được nối mạng với nhau để bạn có thể chia sẽ file, in, hoặc đường dây kết nối. Kiểu cấu hình này hầu như được tận dụng bởi nhiều doanh nghiệp chỉ có vài nhân viên. Những doanh nghiệp này cần chia sẻ thông tin giữa những người dùng và một kết nối internet cho năng suất và khả năng sản xuất lớn hơn. Hình 1.23: Giải pháp mạng Small Office/Home Office . Hình trên là là một kiểu của giải pháp SOHO(Small Office/Home Office). Thiết bị không dây SOHO đặc biệt có lợi khi nhân viên văn phòng muốn chia sẻ kết nối internet. Sự khác nhau của hướng đi là đi dây khắp nơi trong cả văn phòng nối liền tất cả các máy con. Nhiều văn phòng nhỏ không trang bị đầy đủ cho việc cài đặt lại các cổng mạng cục bộ, và chỉ có một vài nhà là có dây cho mạng cục bộ. Cố gắng trang bị thêm những bộ phận mới cho những nơi sử dụng cáp Cat5 thường cho kết quả là tạo ra những lỗ thủng xấu xí trên tường hoặc trần nhà. Với mạng không dây, người dùng có thể nối với nhau dễ dàng và gọn gàng. 12. VĂN PHÒNG DI ĐỘNG Văn phòng di động hoặc phòng học cho phép người dùng tắt máy nhanh chóng và đem chúng đến một nơi khác. Vì những lớp đông kín người, bây giờ nhiều trường sử dụng những lớp di động để thay thế. Những lớp này thường lớn, sử dụng chuyển động, trong khi có cấu trúc xây dựng lâu bền hơn. Trong các loại mạng máy tính kết nối tới những tòa nhà tạm thời, cáp trên trời hoặc dưới lòng đất phải được cài đặt với phí tổn lớn. Mạng không dây kết nối từ tòa nhà chính của trường tới các lớp học di động cho phép các cấu hình mềm dẻo và giá chỉ bằng một phần nhỏ của việc kéo cáp. Kết nối bằng mạng không dây rất có lợi cho không gian của văn phòng tạm. khi các công ty mọc lên, thường là các văn phòng có diện tích nhỏ hẹp, và cần chuyển vài nhân viên tới nơi gần đó, như là gần kế văn phòng hoặc trên tầng trên. Cài đặt Cat5 hoặc cáp quang cho những giai đoạn không hiệu quả, và thường những chủ nhân của tòa nhà không cho phép cắt bỏ những cáp đã cài đặt. Với mạng không dây, thành phần của mạng có thể ngừng và chuyển đi tới một nơi khác nhanh chóng và dễ dàng. Có nhiều tổ chức đã ứng dụng hiệu quả những mạng di chuyển, như là SuperBowl, the Olympics, rạp xiếc, các lễ hội, hội chợ, các công ty xây 28
29. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái dựng, Câu hỏi ôn tập Chương 1: Câu1: Trình bày lịch sử phát triển WIRELESS Câu 2: Truyền thông vô tuyến gồm: A. Truyền thông vô tuyến di động (Wireless mobile communications) B. Truyền thông LAN vô tuyến (Wireless LAN communication) C. Bắc cầu nối vô tuyến và liên mạng (Wireless bridging and internetworking) D. Cả 3 phương án trên Câu 3: Trong truyền thông di động có mấy cơ chế truyền tải chính. Trình bày các cơ chế tryền tải đó. Câu 4: Truyền dữ liệu vô tuyến bằng tia hồng ngoại có được áp dụng trong truyền thông lan vô tuyến không? Nếu có hãy trình bày kỹ thuật truyền tín hiện đó. Câu 5: Mạng không dây gồm các chuẩn nào? Trình bày các đặc trưng hoạt động cơ bản của IEEE 802.11b và 802.11g. Câu 6: Xây dựng kết nối gồm có các kiểu nào? Trình bày các kết nối đó. Câu 7: Thực hiện luyện tập thiết lập địa chỉ IP động, IP tĩnh, và SSID cho Modem Wifi 29
30. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Chương 2 CÁC TẦNG CỦA MẠNG KHÔNG DÂY 1. CÁC TẦNG CỦA MẠNG HỮU TUYẾN 1.1. Tại sao phải cần các chuẩn mạng? Ngày nay, công nghệ sản xuất ngày càng khác nhau. Các công ty phần mềm ngày càng cung cấp các dịch vụ và các ứng dụng khác nhau. Các chuẩn mạng giúp cho phần cứng và phần mềm có thể làm việc tương thích với nhau một cách hiệu quả, và giúp cho các hãng máy tính khác nhau có thể kết nối được với nhau và có thể chia sẻ tài nguyên và thông tin nếu muốn. Các chuẩn mạng còn giúp cho các máy tính bảo mật thông tin một cách hiệu quả. 1.2. Những tổ chức chuẩn phổ biến - The CCITT (International Consulative Committee for Telegraphy and Telephony) : Ủy Ban tư vấn Quốc Tế về điện thoại và điện báo. CCITT là một bộ phận của ITU (Tổ chức Truyền thông Quốc tế), có lịch sử từ năm 1865. Trong những năm đó, có 20 nước tán thành về chuẩn hóa mạng điện tín. ITU được thành lập như là một phần của thỏa thuận này để triển khai việc chuẩn hóa. Trong những năm tiếp theo ITU tập trung vào xây dựng những qui định về điện thoại, liên lạc vô tuyến và phát thanh. Vào năm 1927, ITU tập trung vào việc cấp phát tần số cho các dịch vụ radio, gồm radio cố định, radio di động (hàng hải và hàng không), phát thanh và radio nghiệp dư. Trước đây gọi là ITU (International Telegraph Union - Hội Điện Báo Quốc Tế), vào năm 1934 hội này đổi tên thành International Telecommunication Union - Hiệp Hội Truyền Thông Quốc Tế) nhằm xác định chính xác hơn vai trò của nó trong tất cả các vấn đề truyền thông, kể cả hữu tuyến, vô tuyến, cáp quang, và các hệ điện từ. Sau chiến tranh thế giới lần hai, ITU trở thành một cơ quan đặc biệt của Liên hiệp Quốc. Trong thời gian này, cơ quan này đã lập bảng cấp phát tần số (Table of Frequency Allocations), cấp phát các dải tần số cho từng dịch vụ radio. Bảng này nhằm tránh sự giao thoa giữa liên lạc trên không và dưới đất, các điện thoại trong xe, viễn thông đường biển, các trạm radio, và viễn thông vũ trụ. Sau đó, vào năm 1956, hai ủy ban riêng biệt của ITU, CCIF (Consultative Committee For International Telephony - Ủy Ban Cố Vấn Cho Điện Thoại Quốc Tế) và CCIT (Consultative Committee For International Telegraph Ủy Ban Cố Vấn Cho Thư Tín Quốc Tế) đã hợp nhất thành CCITT (Consultative Committee For Internationaltelephony And Telegraph) để quản lý hữu hiệu hơn điện thoại và điện tín viễn thông. Vào năm 1993, ITU được tổ chức lại và tên tiếng pháp được đổi thành ITU- T, nghĩa trong tiếng Anh là ITU’s Telecommunications Standardization Sector(Tiêu chuẩn viễn thông - thuộc Tổ chức Viễn thông quốc tế). Hai bộ phận khác cũng hình thành trong thời gian này là ITU-R (Radiocommunications Sector) và ITU-T (Development Sector). 30
31. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Mặc dù ngày nay ITU-T đang xây dựng các đề nghị và các chuẩn, các đề nghị của CCITT vẫn thường xuyên được đề cập hơn. - Institue of Electric and Electronic Engineers) IEEE - Viện kỹ thuật điện và điện tử. IEEE là một tổ chức của nước Mỹ chuyên phát triển nhiều loại tiêu chuẩn, trong đó có các tiêu chuẩn về truyền dữ liệu. Nó gồm một số ủy ban chịu trách nhiệm về việc phát triển những dự thảo về mạng LAN, chuyển sang cho ANSI (American National Standards Institute) để được thừa nhận và được tiêu chuẩn hoá trên toàn nước Mỹ. IEEE cũng chuyển các dự thảo cho ISO (International Organization for Standardization).IEEE Computer Society là một nhóm các chuyên gia công nghiệp cùng theo đuổi mục tiêu thúc đẩy các công nghệ truyền thông. Tổ chức này tài trợ cho các nhà xuất bản sách, các hội nghị, các chương trình giáo dục, các hoạt động địa phương,các ủy ban kỹ thuật. - American National Standards Institute – ANSI : Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ. ANSI giữ vai trò của một tổ chức có nhiệm vụ định nghĩa các chuẩn mã và các chiến lược truyền tín hiệu tại Liên bang Hoa Kỳ; đồng thời nó đại diện cho Liên bang Hoa Kỳ tại ISO (International Organization for Standardization - Tổ chức Quốc tế về Tiêu chuẩn) và trong ITU (International Telecommunications Union - Liên đoàn Viễn thông Quốc tế). ANSI đã tham gia với tư cách một thành viên sáng lập của ISO và đóng một vai trò nổi bật trong việc quản trị của tổ chức này. Nó giữ một trong năm ghế thường trực tại Hội đồng Quản trị OSI. ANSI thúc đẩy việc sử dụng các tiêu chuẩn Liên bang ra toàn cầu, bảo vệ chính sách và các quan điểm kỹ thuật. Theo ANSI, “nó không tự phát triển các Chuẩn Quốc gia Hoa kỳ; nó tạo điều kiện cho sự phát triển bằng cách thiết lập sự nhất trí giữa những nhóm được công nhận. Viện đảm bảo rằng những nguyên lý chủ đạo của nó - sự nhất trí, qui trình và sự cởi mở đúng đắn - được tuân thủ bởi hơn 175 tổ chức riêng biệt hiện được chỉ định bởi Liên bang ”. Các tiêu chuẩn Liên bang được đưa ra tại các tổ chức tiêu chuẩn quốc tế bởi ANSI, ở đó chúng có thể được thừa nhận toàn bộ hay một phần như các tiêu chuẩn quốc tế. Những người tình nguyện từ nền công nghiệp và chính quyền thực hiện phần lớn công trình kỹ thuật, do đó công trình của ANSI sẽ thành công hay không phụ thuộc chủ yếu vào số lượng tham gia từ nền công nghiệp Liên bang và chính quyền Liên bang. - International Organization for Standardization - ISO : Tổ chức Quốc tế về Tiêu chuẩn. ISO là một liên đoàn quốc tế các tổ chức quốc gia về tiêu chuẩn, gồm các đại diên của trên 100 quốc gia. Nó là một tổ chức phi chính phủ được xây dựng vào năm 1947 với nhiệm vụ đẩy mạnh việc phát triển của các tiêu chuẩn quốc tế để thúc đẩy sự trao đổi thành quả và các dịch vụ giữa các quốc gia, và để phát triển việc hợp tác toàn cầu của các hoạt động tri thức, khoa học, công nghệ và kinh tế. Nó thúc đẩy môi trường mạng mở để các hệ thống máy tính khác nhau truyền thông với nhau bằng các giao thức được chấp nhận trên toàn thế giới bởi các thành viên ISO. 1.3. Mô hình OSI ( Liên kết các hệ thống mở ) 31
32. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Tổ chức ISO là một liên đoàn toàn cầu chuyên môn đề ra các tiêu chuẩn quốc tế. Vào đầu thập niên 80, nó bắt đầu làm việc trên một tập hợp các giao thức phục vụ cho các môi trường mạng mở, cho phép các nhà kinh doanh hệ thống truyền thông bằng máy tính liên lạc với nhau thông qua các giao thức truyền thông đã được chấp nhận trên bình diện quốc tế. Cuối cùng tổ chức này phát triển ra mô hình tham khảo OSI. Mô hình OSI định nghĩa kiến trúc nhiều lớp. Các giao thức được định nghĩa trong mỗi tầng có trách nhiệm về các vấn đề sau: Truyền thông với các tầng giao thức ngang hàng đang hoạt động trên máy đối tácCung cấp các dịch vụ cho các tầng trên nó (ngoại trừ mức cao nhất là tầng ứng dụng). Hình 2.1: Mô hình OSI. Peer-layer communication (truyền thông giữa các tầng ngang hàng) cung cấp phương pháp để mỗi tầng trao đổi các thông điệp hay dữ liệu khác. Ví dụ, transport protocol (giao thức chuyển tải) có thể gửi một thông báo “pause transmission” (ngưng truyền tải) đến giao thức ngang cấp với nó tại máy gởi (máy đang gửi tin đến). Rõ ràng là mỗi tầng không có một dây dẫn vật lý giữa nó và tầng cùng cấp trong hệ thống đối diện. Để gửi một thông điệp, transport protocol phải đặt thông điệp này trong một gói tin rồi chuyển nó qua tầng bên dưới. Như vậy, các tầng thấp phục vụ tầng cao hơn bằng cách nhận lấy các thông điệp của chúng và chuyển các thông điệp trong khối giao thức xuống tầng thấp nhất, ở đây các thông điệp được truyền tải qua các kết nối vật lý. Chú ý rằng OSI chỉ là mô hình tham khảo, nghĩa là nó đưa ra các mô tả tổng quát của các dịch vụ phải được cung cấp tại mỗi tầng, nhưng nó không định nghĩa bất cứ tiêu chuẩn giao thức nào. Mặc dù ISO đã đưa ra một tập hợp các giao thức theo mô hình, tuy nhiên chúng vẫn chưa phải là định nghĩa. Thêm nữa, OSI là mẫu tham khảo nên nó thường được sử dụng để mô tả các loại giao thức khác như 32
33. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái TCP/IP. Ví dụ, IP (Internet Protocol) được gọi là tầng giao thức mạng bởi vì nó hoàn thành các nhiệm vụ được định nghĩa trong tầng mạng của mô hình OSI. Cũng chú ý rằng trong khi mô hình OSI thường được sử dụng để tham khảo, các giao thức mà OSI tạo ra vẫn chưa trở thành phổ biến cho liên mạng, trước nhất bởi vì tính phổ biến của bộ giao thức TCP/IP. Cho đến bây giờ, mô hình OSI vẫn được mô tả ở đây bởi vì nó định nghĩa được cách các giao thức truyền thông hoạt động như thế nào một cách tổng quát. 1.4. Các tầng mạng Mỗi tầng của mô hình OSI được mô tả ở đây về những gì nó định nghĩa. Nhớ rằng ISO đã định nghĩa các giao thức của riêng nó, nhưng những thứ này không được sử dụng rộng rãi trong công nghệ máy tính. Những giao thức phổ biến hơn TCP/IP và IPX được đề cập với mối liên quan đến tầng mà chúng thuộc về. Dưới đây, để cho rõ ràng, tầng thấp nhất, tầng vật lý (physical layer) được đề cập trước. - TẦNG VẬT LÝ (Physical Layer) : Định nghĩa các đặc tính vật lý của giao diện, như các thiết bị kết nối, những vấn đề liên quan đến điện như điện áp đại diện là các số nhị phân, các khía cạnh chức năng như cài đặt, bảo trì và tháo dỡ các nối kết vật lý. Các giao diện của tầng vật lý gồm EIA RS-232 và RS-499, kế thừa của RS-232. RS-449 cho phép khoảng cách cáp nối dài hơn. Hệ thống LAN (Local Network Area: mạng cục bộ) phổ biến là Ethernet, Token Ring, và FDDI (Fiber Distributed Data Interface). Hình 2.2: Cổng giao tiếp RS 232. Tầng thứ nhất là tầng thấp nhất trong mô hình tham chiếu OSI là tầng vật lý. Tầng này truyền luồng bit thô qua phương tiện vật lý (như cáp, sóng radio ). Tầng vật lý định rõ cách nối đường truyền với Card mạng như thế nào, chẳng hạn nó định rõ bộ nối có bao nhiêu chân và chức năng của mỗi chân. tầng này cũng định rõ kỹ thuật truyền nào sẽ được dùng để gửi dữ liệu lên đường truyền. Tầng vật lý chịu trách nhiệm truyền bit nhị phân (0 và 1) từ máy tính này sang máy tính khác. trong cấp độ này, bản thân bit không có ý nghĩa rõ rệt. Tầng vật lý định rõ mã hoá dữ liệu và sự đồng bộ hoá bit, bảo đảm rằng máy A gửi bit 1, máy B nhận được bit 1 chứ không phải bit 0. Tầng vật lý cũng định rõ mỗi bit kéo 33
34. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái dài bao lâu và được diễn dịch thành xung điện hay xung ánh sáng thích hợp cho đường truyền như thế nào. - TẦNG LIÊN KẾT DỮ LIỆU (Data Link Layer) : Định nghĩa các nguyên tắc cho việc gửi và nhận thông tin băng qua các nối kết vật lý giữa 2 hệ thống. Mục đích chính của nó là phân chia dữ liệu gửi tới bởi các tầng mạng cao hơn thành từng frame (khung thông tin) và gửi các khung đó băng qua các nối kết vật lý. Dữ liệu được chia khung để truyền đi mỗi lần 1 khung. Tầng liên kết dữ liệu tại hệ thống nhận có thể báo cho biết đã nhận được một khung trước khi hệ thống gửi đến một khung khác. Chú ý rằng tầng liên kết dữ liệu là một liên kết từ điểm này đến điểm kia giữa hai thực thể. Tầng kế tiếp, tầng mạng - quản lý các liên kết điểm-điểm trong trường hợp các khung được truyền qua nhiều nối kết để đến đích. Trong phạm vi truyền thông mạng máy tính như của Ethernet, tầng thứ cấp MAC (media access control: điều khiển truy cập môi trường) được bổ sung cho phép thiết bị chia sẻ và cùng sử dụng môi trường truyền thông. Tầng liên kết dữ liệu cung cấp khả năng truyền dữ liệu tin cậy xuyên qua một liên kết vật lý. Tức là nó gửi khung dữ liệu từ tầng mạng đến tầng vật lý, ở đầu nhận lớp mạng đóng gói dữ liệu thô từ lớp vật lý thành từng khung dữ liệu. Tất cả dữ liệu gửi lên mạng đều xuất phát từ một nguồn và hướng tới một đích. Sau khi dữ liệu được truyền, lớp liên kết dữ liệu cua mô hình OSI cung ấp sự truy nhập môi trường lập mạng, truyền dẫn vật lý qua môi trường, và cho phép dữ liệu định vị đích mà nó hướng tới trên mạng. Ngoài ra lớp liên kết dữ liệu còn kiểm soát các thông báo lỗi, cấu hình mạng và điều khiển luồng. Để thực hiện chức năng trên lớp liên kết dữ liệu trong mô hình OSI chia thành hai lớp phụ là lớp phụ điều khiển liên kết logic LLC (Logical link Control) và lớp phụ MAC (Media Access Control). Lớp hai thông tin với các lớp trên thông qua LLC. Lớp hai dùng MAC để chọn máy tính nào sẽ trả các dữ liệu nhị phân, từ một nhóm trong đó tất cả các máy tính đều muốn truyền cùng một lúc. Lớp phụ LLC: Lớp này tạo ra tính linh hoạt trong việc phục vụ cho các giao thức lớp mạng trên nó, trong khi vẫn liên lạc hiệu quả với các kỹ thuật khác nhau bên dưới nó. LLC với vai trò là lớp phụ tham gia vào quá trình đóng gói. LLC nhận đơn vị dữ liệu giao thức lớp mạng, như là các gói IP, và thêm nhiều thông tin điều khiển vào để giúp phân phối gói IP đến đích của nó. Nó thêm hai thành phần địa chỉ của chuẩn 802.2 điểm truy xuất dịch vụ đíh DSAP (Destination Service Acces Point) và điểm truy xuất dịch vụ nguồn SSAP (Source Service Acces Point). Nó đóng gói lại dạng IP, sau đó chuyển xuống lớp phụ MAC để tiến hành các kỹ thuật đặc biệt điểm yêu cầu cho đóng gói tiếp theo. Lớp phụ LLC quản lý hoạt động thông tin giữa các thiết bị qua một liên kết đơn trên một mạng Lớp phụ MAC: Lớp MAC đề cập đến các giao thức chủ yếu phải tuân theo để truy xuất vào môi trường vật lý. Có hai loại MAC tổng quát: Deterministic (lấy lượt), và non- deterministic (vào 34
35. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái trước được phục vụ trước) - TẦNG MẠNG (Network Layer) : Trong khi tầng liên kết dữ liệu được sử dụng để điều khiển các liên lạc giữa hai thiết bị đang trực tiếp nối với nhau, thì tầng mạng cung cấp các dịch vụ liên mạng. Những dịch vụ này bảo đảm gói tin sẽ đến đích của nó khi băng qua các liên kết điểm-điểm, ví dụ như có một tập hợp các liên mạng nối kết với nhau bằng các bộ định tuyến. Tầng mạng quản lý các nối kết đa dữ liệu một cách cơ bản. Trên một mạng LAN chung, các gói tin đã được đánh địa chỉ đến các thiết bị trên cùng mạng LAN được gửi đi bằng giao thức data link protocol (giao thức liên kết dữ liệu), nhưng nếu một gói tin ghi địa chỉ đến một thiết bị trên mạng LAN khác thì network protocol (giao thức mạng) được sử dụng. Trong bộ TCP/IP protocol, IP là network layer internetworking protocol (giao thức tầng network trên liên mạng). Còn trong bộ IPX/SPX, IPX là network layer protocol. Hình 2.3: Tầng mạng (Network Layer). - TẦNG CHUYỂN TẢI (Transport Layer) : Tầng này cung cấp quyền điều khiển cao cấp cho việc di chuyển thông tin giữa các hệ thống đầu cuối (end system) trong một phiên truyền thông. Các hệ đầu cuối có thể nằm trên cùng hệ thống mạng Tầng này cung cấp mức kết nối bổ sung bên dưới tầng phiên. Tầng này đảm bảo gói truyền không phạm lỗi, theo đúng trình tự, không bị mất hay sao chép. Tầng này đóng gói thông điệp, chia thông điệp dài thành nhiều gói và gộp các gói nhỏ thành một khung. Tầng này cho phép gói được truyền hiệu quả trên mạng. Tại đầu nhận, tầng vận chuyển một gói thông điệp, lắp ghép lại thành thông điệp gốc và gửi tín hiệu báo nhận. Tầng vận chuyển kiểm soát lưu lượng, xử lý lỗi và tham gia giải quyết vấn đề liên quan đến truyền nhận gói. Tầng vận chuyển có các giao thức sau: TCP và UDP 35
36. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 2.4: Tầng chuyền tải (Transport Layer) Trong giao thức TCP/IP của lớp vận chuyển trong mô hình OSI có hai giao thức TCP và UDP. TCP cung cấp một mạch ảo giữa các ứng dụng đầu cuối user. Nó có các đặc trưng sau: + Có tạo cầu nối + Tin cậy + Các thiết bị gửi các thông điệp trong các segment + Tái thiết lập các thông điệp tại trạm đích + Truyền lại tất cả những gì chưa được nhận + Tái thiết lập thông tin từ các segmen đến UDP truyền dữ liệu giữa hai máy tính, hoạt động của UDP không được tin cậy bằng TCP. Các đặc tính của UDP: + Không tạo cầu nối + Không tin cậy + Truyền các thông tin (được gọi là datagram) + Cung cấp phần mềm kiểm tra việc phân phối thông tin + Không tái thiết lập các thông điệp đến + Không dùng báo nhận + Không cung cấp điều khiển luồng. - TẦNG PHIÊN TRUYỀN THÔNG (Session Layer) : Tầng này phối hợp quá trình trao đổi thông tin giữa hai hệ thống bằng cách dùng kỹ thuật trò chuyện hay đối thoại. Các đối thoại có thể chỉ ra nơi bắt đầu truyền dữ liệu nếu nối kết tạm thời bị đứt đoạn, hay nơi kết thúc khối dữ liệu hoặc nơi bắt đầu khối mới. Tầng này là dấu vết lịch sử còn lại từ thiết bị truyền thông đầu cuối (terminal) và máy tính lớn. 36
37. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Tầng phiên thiết lập, quản lý, và kết thúc các giao tiếp giũa các ứng dụng. Nó bao gồm khởi động, dừng, và đồng bộ lại hai máy tính đang có một “phiên phối đáp”. Lớp phiên phối hợp các ứng dụng khi chúng tương tác nhau trên hai host truyền tin. Lớp phiên sẽ quyết định dùng phương pháp trao đổi thông tin theo hai hướng đồng thời hay hai hướng luân phiên. Nếu dùng truyền theo hai hướng đồng thời thì lớp phiên có ít công việc hơn trong quản lý cuộc trao đổi. Trong trường hợp này, các lớp khác nhau của các máy tính truyền sẽ quản lý cuộc trao đổi. Có khả năng xuất hiện các đụng độ ở lớp phiên, mặc dù những đụng độ này rất khác so với các đụng độ xảy ra tại lớp 1. Truyền tin theo hai hướng luân phiên liên quan đến việc dùng một token(thẻ) dữ liệu của lớp phiên để cho phép mỗi host lấy lượt truyền. Tầng 5 có một số các giao thức quan trọng sau: + NFS (Network File System): giao thức chia sẻ file. + SQL (Structured Query Language): ngôn ngữ truy vấn mang tính cấu trúc. + RPC (Remote Procedure Call): Thủ tục gọi hàm từ xa. + X-window System: Hệ thống đồ họa. + ASP (AppleTalk Session Protocol): Phiên giao thức AppleTalk + DNASCP (Digital Network Architecture Session Control Protocol). - TẦNG TRÌNH BÀY (Presentation Layer) : Các giao thức tại tầng này để trình bày dữ liệu. Thông tin được định dạng để trình bày hay in ấn từ tầng này. Các mã trong dữ liệu, như các thẻ hay dãy liên tục các hình ảnh đặc biệt, được thể hiện ra. Dữ liệu được mã hóa và sự thông dịch các bộ ký tự khác cũng được sắp đặt trong tầng này. Giống như tầng phiên truyền thông, tầng này là dấu vết còn lại từ thiết bị truyền thông đầu cuối và máy tính lớn. Tầng trình bày là một giao thức liên thông đặc trưng cho thông tin từ các lớp kế cận. Nó cho phép hoạt động truyền tin giữa các ứng dụng trên các hệ thống máy tính khác nhau diễn ra theo cách trong suốt đến các ứng dụng. Lớp trình bày liên hệ đến khuôn dạng và biểu diễn dữ liệu. Nếu cần, lớp này có thể dịch giữa các dạng dữ liệu khác nhau. Nói cách khác lớp trình bày đảm bảo thông tin mà lớp ứng dụng của một hệ thống đầu cuối gửi đi lớp ứng dụng của hệ thống khác có thể đọc được. Tầng trình bày chịu trách nhiệm biểu diễn dữ liệu dưới dạng mà thiết bị thu có thể biểu diễn được.Tầng trình bày đóng vai trò như người thông dịch cho các thiết bị cần thông tin qua một mạng. Tầng trình bày còn cung cấp ba chức năng chính sau + Định dạng dữ liệu (trình bày) + Mật mã dữ liệu + Nén dữ liệu . Sau khi nhận dữ liệu từ lớp ứng dụng, lớp trình bày thực hiện một hay tất cả các chức năng của nó trên dữ liệu trước khi gửi đến lớp phiên. Tại trạm thu, lớp 37
38. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái trình bày lấy dữ liệu từ lớp phiên và thực hiện các chức năng được yêu cầu trước khi chuyển đến lớp ứng dụng. Công việc định dạng của lớp được hiểu như sau: Giả sử có hai hệ thống không đồng dạng với nhau. Hệ thống thứ nhất dùng mã EBCDIC (Extended Binary Code Decimal Interchange Code) để biểu diễn dữ liệu. Còn hệ thống thứ hai dùng mã ASCII (American Standard Code for Information Interchange) để biểu điễn. Thì lớp trình bày thực hiện công việc phiên dịch giữa hai loại mã khác nhau này. Chức năng mật mã dữ liệu bảo vệ thông tin trong quá trình truyền. Nó dùng một khoá mật mã để mã hoá dữ liệu tại nguồn và sau đó giải mã dữ liệu tại đích Nhiệm vụ nén dữ liệu được thực hiện bằng cách dùng các giải thuật để rút ngắn kích thước các file. Giải thuật tìm kiếm các mẫu bit lặp lại trong mỗi file, và sau đó thay thế chúng bằng một token. Một token là một mẫu bit ngắn hơn rất nhiều dùng để đại diện cho mẫu dài. - TẦNG ỨNG DỤNG (Application Layer) : Các trình ứng dụng truy cập các dịch vụ mạng cơ sở thông qua các chương trình con được định nghĩa trong tầng này. Tầng ứng dụng được sử dụng để định nghĩa khu vực để các trình ứng dụng quản lý truyền tập tin, các phiên làm việc của trạm đầu cuối, và các trao đổi thông điệp (ví dụ như thư điện tử). Tầng thứ bảy trong mô hình tham chiếu OSI là tầng ứng dụng. Nó đóng vai trò như cửa sổ dành riêng cho hoạt động xử lý của trình ứng dụng nhằm truy nhập các dịch vụ mạng. Lớp này biểu diễn các dịch vụ hỗ trợ trực tiếp các ứng dụng người dùng. Ngoài ra nó còn xử lý truy nhập mạng chung, kiểm soát luồng và phục hồi lỗi. Lớp ứng dụng có nhiệm vụ: + Nhận dạng và xây dựng tính sẵn sàng cho các đối tác truyền được dự định. + Đồng bộ các ứng dụng hoạt động phối hợp. + Xúc tiến thoả thuận trên các thủ tục khắc phục lỗi + Điều khiển sự toàn vẹn của dữ liệu Lớp ứng dụng là một lớp gần với hệ thống đầu cuối. Nó xác định tài nguyên có sẵn có đủ cho hoạt động thông tin giữa các hệ thống hay không. Không có lớp ứng dụng sẽ không có hỗ trợ truyền thông trên mạng. Lớp ứng dụng không cung cấp dịch vụ cho bất kỳ lớp OSI nào khác. ngoài ra, lớp ứng dụng còn cung cấp một giao diên trực tiếp cho phần còn lại của mô hình tham chiếu OSI bằng cách dùng các ứng dụng trên mạng, hay một giao diện gián tiếp bằng cách dùng các ứng dụng cục bộ với một network redirector. 38
39. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái 2. CÁC TẦNG CỦA MẠNG VÔ TUYẾN Hình 2.5: Các tầng của mạng vô tuyến Wireless Application Environment (WAE) : Tầng ứng dụng môi trường : Tầng này định nghĩa các chương trình và các tập lệnh sử dụng cho các ứng dụng không dây. Một trong những ngôn ngữ phổ biến nhất là WMLScript. Môi trường ứng dụng không dây – WAE là một môi trường ứng dụng đa năng dựa trên sự kết hợp giữa WWW và các công nghệ của hệ thống điện thoại di động. Mục tiêu chính mà WAE muốn đạt tới là thiết lập một môi trường đồng hành mà sẽ cho phép các nhà điều hành và các nhà cung cấp dịch vụ xây dựng các dịch vụ và các ứng dụng tương thích với nhiều nền tảng không dây khác nhau. WAE chứa một môi trường trình duyệt siêu nhỏ có các chức năng sau: - Ngôn ngữ đánh dấu không dây – Wireless Markup Language (WML): Một ngôn ngữ đánh dấu giản đơn tương tự như HTML nhưng được tối ưu cho các đầu cuối di động không dây - WMLScript: Một ngôn ngữ kịch bản giản đơn, giống như Javascript - Trình ứng dụng điện thoại không dây – Wireless Telephony Application (WTA, WTAI): Các dịch vụ điện thoại và các giao tiếp lập trình - Các định dạng nội dung: một tập các định dạng dữ liệu thích hợp, bao gồm các hình ảnh các bản ghi danh bạ và thông tin lịch. Wireless Session Protocol (WSP) : Tầng phiên giao thức : Tầng này chịu trách nhiệm về các kiểu thông tin đã thiết lập với các thiết bị. Nó định nghĩa rằng phiên kết nối đó thành công hay không. Giao thức phiên không dây cung cấp cho lớp ứng dụng WAP một giao diện gồm 2 dịch vụ phiên. Thứ nhất là một dịch vụ hướng kết nối ảnh hưởng lên giao thức lớp giao dịch (WTP). Thứ hai là một dịch vụ phi kết nối ảnh hưởng lên dịch vụ dữ liệu đó an toàn hoặc không an toàn (WDP). Các giao thức Phiên Không dây hiện tại chứa các dịch vụ thích hợp cho việc duyệt các ứng dụng (WSP/B). WSP/B cung cấp các chức năng sau: - Chức năng HTTP/1.1 trong mã hoá tối ưu qua môi trường không khí. - Trạng thái Phiên duy trì lâu. - Tạm ngưng và mở lại phiên với bộ điều hướng phiên. - Một sự tiện lợi chung cho cả dữ liệu tin tưởng và dữ liệu không tin tưởng. 39
40. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - Đàm phán các đặc trưng giao thức. Các giao thức trong họ WSP được tối ưu cho các mạng mang băng thông thấp với thời gian sống lâu. WSP/B được thiết kế để cho phép một WAP proxy liên kết một WSP/B client tới một HTTP server tiêu chuẩn. Wireless Transaction Session Protocol (WTSP) : Tầng phiên xử lý thao tác : Tầng này dùng để phân loại dữ liệu chảy tràn như một con đường đánh tin cậy hoặc một con đường không đáng tin cậy. Giao thức giao dịch không dây chạy trên dịch vụ dữ liệu đồ và cung cấp như một giao thức hướng giao dịch đơn giản, thích hợp cài đặt trong các client (Các trạm di động). WTP điều hành hiệu quả qua các mạng dữ liệu không dây an toàn hoặc không an toàn, và cung cấp các đặc trưng sau: - Ba loại dịch vụ giao dịch: Các yêu cầu không tin tưởng một chiều, Các yêu cầu tin tưởng một chiều, Các giao dịch hỏi đáp 2 chiều tin tưởng. - Tuỳ chọn người dùng tới người dùng tin cậy – Người dùng WTP gửi một thông điệp xác nhận khi nhận một thông điệp. - Tuỳ chọn chấp nhập dữ liệu ngoài. - So khớp các PDU và trễ chấp nhận để thu nhỏ các thông điệp đã gửi. Các giao dịch không đồng bộ Wireless Transport Layer Security (WTLS) : Tầng truyền tải : Tầng này là tầng bảo mật. Nó cung cấp mã hóa, chứng thực, kiểm tra tính nguyên vẹn của dữ liệu, và hơn thế nữa. WTLS là một giao thức bảo mật dựa trên tiêu chuẩn công nghiệp của giao thức Bảo mật lớp Giao vận lớp – Transport Layer Security (TLS), trước đây được biết đến dưới cái tên Tầng Socket an toàn - Secure Sockets Layer (SSL). WTLS được dành để sử dụng cho các giao thức giao vận WAP và đã được tối ưu hoá để sử dụng qua các kênh truyền thông băng hẹp. WTLS cung cấp các đặc trưng: - Tính toàn vẹn dữ liệu – WTLS chứa các đặc tính đảm bảo rằng dữ liệu đã gửi giữa đầu cuối di động và ứng dụng server là không bị thay đổi hay mất mát. - Tính riêng tư – WTLS chứa các đặc tính để đảm bảo rằng dữ liệu đã truyền giữa đầu cuối và server ứng dụng là riêng tư và không được hiểu bởi bất kỳ máy trung gian nào có thể chặn luôn dữ liệu. - Tính nhận thực – WTLS chứa các đặt tính để thiết lập tính đúng đắn giữa đầu cuối và server ứng dụng. - Tính bảo vệ từ chối dịch vụ - WTLS chứa các đặt tính để xoá và từ chối dữ liệu đã chuyển tiếp hoặc đã kiểm tra không thành công. WTLS tạo ra nhiều kiểu dịch vụ từ chối điển hình để tránh sự tấn công nhằm bảo vệ các lớp giao thức phía trên. WTLS cũng có thể được sử dụng cho truyền thông an toàn giữa các đầu cuối, ví dụ sự nhận thực các card trao đổi thương mại điện tử. Các ứng dụng có khả năng lựa 40
41. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái chọn dùng hay không dùng các đặc trưng WTLS phụ thuộc trên yêu cầu an toàn của chúng và các đặc trưng của mạng (ví dụ, tính riêng tư có thể không dùng trên các mạng đã cung cấp rồi dịch vụ tương tự ở lớp dưới). Wireless Datagram Protocol (WDP) : Tầng này là nơi chứa những dữ liệu bị lỗi khi truyền. Vì có nhiều phương pháp truyền khác nhau, WDP không có những tiêu chuẩn hóa chắc chắn, nên bất cứ hãng truyền thông nào cũng có thể chuyển giao dữ liệu vô tuyến miễn là nó tương thích với WAP. Giao thức lớp giao vận trong kiến trúc WAP được quy vào giao thức dữ liệu WDP. Lớp WDP điều hành trên các dịch vụ có khả năng mang dữ liệu, hỗ trợ bởi các kiểu mạng khác nhau. Như một dịch vụ giao vận chung, WDP cung cấp một dịch vụ thích hợp với các giao thức lớp trên và truyền thông trong suốt qua một trong các dịch vụ mang có sẵn. Khí đó các giao thức WDP cung cấp một giao diện chung để các giao thức lớp trên – Các lớp Bảo mật, Phiên, Ứng dụng – có khả năng độc lập chức năng trong mạng khồng dây. Điều này đạt được bằng cách thích ứng lớp giao vận với các đặc trưng xác định của các dịch vụ mang bên dưới. Network carriers : Tầng vận chuyển : Đây là phương pháp vận chuyển chịu trách nhiệm phân phát dữ liệu đến các thiết bị khác. Có rất nhiều phương pháp vận chuyển, miễn là nó liên kết đuợc với tầng WDP. 3. BẮT ĐẦU Một mạng không dây được kết nối với Internet đòi hỏi các thành phần sau: Một kết nối Internet (tốt nhất là băng rộng), một modem, một bộ định tuyến, một tường lửa, một điểm truy nhập không dây và một bộ điều hợp mạng không dây cho máy tính xách tay của bạn (được xây dựng sẵn hoặc PC Card) hoặc cho máy tính để bàn. Một số hoặc tất cả các thành phần này thường được đóng gói cùng nhau trong một thiết bị. Những gì bạn cần phải mua để nối mạng không dây tùy thuộc vào những gì bạn đã có. Nếu bạn xem xét việc tự mua modem cho mình, hãy lưu ý rằng nó phải được ISP của bạn phê duyệt vì lý do tương thích mạng. Và nếu bạn thuê một modem từ ISP của bạn, khi thiết bị hỏng hoặc nếu nhà cung cấp chuyển đổi công nghệ và cần phải nâng cấp modem của bạn thì trách nhiệm thay thế thuộc về nhà cung cấp dịch vụ. Tuy nhiên, nếu bạn đang sử dụng modem của chính mình, bạn sẽ phải tự thay thế trong trường hợp modem đó không hoạt động. Việc cấu hình một modem mới cũng có thể đòi hỏi phải có sự phối hợp với ISP của bạn. Các công ty cáp cho phép các modem cáp trên các mạng của họ dựa trên địa chỉ MAC (kiểm soát truy nhập đường truyền) của mỗi thiết bị. Khi nhà cung cấp dịch vụ triển khai dịch vụ tại nhà bạn, địa chỉ MAC của nó đã được đăng ký sẵn. Nhưng nếu bạn tự mua thiết bị cho mình thì bạn phải được nhà cung cấp dịch vụ cấp phép cho địa chỉ MAC của modem cáp đó trước khi bạn bắt đầu sử dụng nó. Thông thường thì việc này sẽ mất thời gian vì bạn sẽ phải chờ đợi để 41
42. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái modem mà bạn tự mua được kích hoạt. Không giống như cáp, là một môi trường dùng chung, DSL không gặp phải vấn đề xác thực modem. Các nhà cung cấp DSL phải đặt tín hiệu DSL trực tiếp vào đường dây điện thoại của người thuê bao, vì vậy nếu bạn có một tín hiệu, không cần phải thêm sự xác thực để kết nối modem vào mạng, cho dù bạn vẫn phải đăng nhập thông thường là qua PpoE. 4. CÁC CỔNG VÀO (GATEWAY) Với những điều rắc rối phiền hà như vậy mà bạn có thể gặp phải để làm cho modem của bạn tương thích với ISP của bạn thì tại sao bạn phải bận lòng với việc tự mua thiết bị cho mình? Thứ nhất, bạn sẽ tránh được một khoản phí thuê modem hàng tháng. Thứ hai, các sản phẩm tích hợp tất cả các thiết bị và đơn giản hoá quá trình nối mạng tại nhà đang xuất hiện trên thị trường. Vì vậy, nếu bạn đã có modem và sử dụng nó hơn 1 năm và đã sẵn sàng nâng cấp nó hoặc nếu bạn chuẩn bị đăng ký sử dụng băng rộng lần đầu tiên, bạn có thể xem xét việc sử dụng một cổng vào. Một sản phẩm như vậy hoạt động như một modem, một bộ định tuyến, một tường lửa và một điểm truy nhập không dây, hoặc là một tổ hợp khác của những thiết bị. Một gateway là một thiết bị truyền thông hoặc thiết bị tổng hợp để chuyển đổi dạng dữ liệu nhận được từ một mạng sang định dạng có thể khác đuợc sử dụng bởi một mạng khác. Một gateway thông minh hơn một bridge , nó có thể điều chỉnh giao thức và thời gian giữa hai hệ thống máy tính không giống nhau. Một gateway cũng có thể là một router. Một wireless gateway là một điểm truy nhập có thể gán tạm thời các địa chỉ IP (DHCP ) và có khả năng chia sẻ một địa chỉ IP công cộng với các địa chỉ IP riêng (NAT). DHCP ( Dynamic Host Configuration protocol) là một quá trình tự động gán một địa chỉ IP từ server đến Client. Các địa chỉ IP mà server quản lý hay điều khiển được lưu trữ trong một pool . NAT (Network Address Translation) là một quá trình chuyển đổi các địa chỉ mạng giữa hai mạng khác nhau.NAT thường được sử dụng để kết nối các địa chỉ của một mạng công cộng vào các địa chỉ của một mạng cục bộ riêng mà không được thừa nhận trên internet. NAT cung cấp thêm khả năng bảo mật, ví dụ như các máy tính kết nối thông qua mạng công cộng không thể truy nhập vào các máy tính cục bộ với một địa chỉ private(cá nhân). 5. BỘ ĐỊNH TUYẾN KHÔNG DÂY Nếu bạn muốn nối mạng không dây nhưng lại không muốn gặp phải những điều rắc rối phức tạp của việc cấu hình một modem mới và máy tính của bạn được cắm trực tiếp vào modem cáp của bạn, bạn nên mua một bộ định tuyến không dây với một tường lửa được tích hợp sẵn. Một bộ định tuyến không dây thường bao gồm một modem Wifi 4 cổng để bạn có thể kết nối các máy tính hữu tuyến của bạn vào điểm truy nhập không dây. Điểm truy nhập không dây này lại kết nối với các máy tính được nối mạng không dây của bạn. 42
43. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Nó có chức năng tương tự như hub của mạng, một điểm truy nhập (AP) là một dạng đặc biệt của trạm không dây. Một AP có thể là một máy tính chứa một bộ thích nghi giống như một phần mềm quản lý các điểm truy nhập. AP là một thiết bị đứng độc lập với mục đích là nhận sóng truyền đến từ một máy và chuyển nó sang phần còn lại của mạng. Ngoài ra AP là một bộ nhận sóng được sử dụng để kết nối với mạng LAN. AP cho phép người quản trị mạng quản lý các tham số sau: - SSID : tên của mạng không dây. Mặc dù một tên duy nhất là không cần thiết, phần lớn các nhà quảng trị hệ thống thay đổi SSID khác đi với tên mặc định khi được cài đặt vào AP. Để chắc chắn sự giao tiếp giữa một AP và một trạm thì cả trạm và AP phải có cùng 1 SSID. - Chanel : Nhiều kênh được sử dụng bởi người sử dụng và số lượng chính xác các kênh thay đổi phụ thuộc vào dạng của mạng không dây. - Sự mã hóa khóa : WLAN được phát minh ra để sử dụng cho mục đích công cộng, mọi WLAN cần dược bảo vệ bằng sự mã hóa. Công nghệ mạng không dây thường sử dụng một giao thức là WEP (Wired Equipvalent Privacy), nó sử dụng thuật toán mã hóa RC4. Dạng mã hóa này yêu cầu một chuỗi số và chữ cái giống nhau được quản trị mạng đưa vào từng AP và các trạm. - AP có thể thực hiện nhiều chức năng như : làm cầu nối giữa các mạng (bridge), chức năng của một bộ chuyển tiếp (retransmitter), chức năng phân phối (hub), định tuyến dữ liệu (switch, router). Hình 2.6: Bộ phát Modem Wifi Các bộ định tuyến cho phép bạn chia sẻ một địa chỉ IP đơn được cung cấp bởi ISP của bạn với nhiều máy tính trên mạng của bạn thông qua một cơ chế gọi là Bộ dịch địa chỉ mạng (NAT). NAT giúp đảm bảo an ninh cho bạn trên Internet bởi vì bộ định tuyến cho rằng địa chỉ IP chung được gán bởi ISP của bạn và mỗi máy tính của bạn được gán một địa chỉ IP riêng qua một máy phục vụ DHCP (giao thức cấu hình chủ động) được xây dựng trong bộ định tuyến. Trên Internet chúng ta không thể nhìn thấy những địa chỉ riêng này. Để đảm bảo an ninh, hãy chắc chắn rằng tường lửa của bộ định tuyến sử dụng công nghệ Kiểm tra gói Stateful (SPI) bên cạnh NAT. Một tường lửa SPI kiểm tra mỗi gói dữ liệu đi vào 43
44. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái nhằm đảm bảo rằng nó tương ứng với một yêu cầu được gửi ra. Những yêu cầu không mong muốn được ngăn ngừa không cho xâm nhập vào mạng của bạn. 6. CÁC ĐIỂM TRUY CẬP Nếu bạn đã có một mạng hữu tuyến đang hoạt động bình thường và bạn hài lòng với chiếc modem, bộ định tuyến và tường lửa mà bạn đang dùng thì tất cả những gì bạn cần để nối mạng không dây là một điểm truy nhập (AP). Một AP chỉ có một radio 802.11 được tích hợp và một vài thiết bị khác. Radio trong thiết bị này hoạt động như một cầu nối giữa mạng hữu tuyến và mạng không dây của bạn, nhận một tín hiệu hữu tuyến và truyền nó vô tuyến. Bạn chỉ việc cắm AP vào bộ định tuyến hữu tuyến hiện có trên mạng của bạn, cấu hình thiết bị để tăng cường an ninh, thế là xong. 7. THIẾT BỊ CHO MÁY TÍNH ĐỂ BÀN Để kết nối máy tính để bàn của bạn với một mạng không dây, bạn có hai lựa chọn. Thứ nhất là một card PCI, nhưng để cài đặt bạn sẽ phải mở thùng máy tính. Đối với một số người sử dụng thì việc này thật đáng ngại. Cũng vậy, chiếc ăng ten thường được bố trí ở phía sau của card PCI, vì vậy nếu chiếc máy PC của bạn được đặt ở dưới bàn của bạn thì tín hiệu mà bạn nhận được có thể sẽ kém hơn so với khi hệ thống của bạn được đặt trên mặt bàn. Một số nhà sản xuất cung cấp một ăng ten ngoài được nối với một card PCI thông qua một cáp đồng trục. Và bạn có thể đặt ăng ten này trên bàn để tín hiệu thu được từ điểm truy nhập mạnh hơn. Một phương án khác là một bộ điều hợp USB. Việc cài đặt nó chỉ đơn giản là cắm bộ điều hợp này vào một cổng USB trên máy tính của bạn và các tuyến bus trên bo mạch chính sẽ chịu trách nhiệm cấp điện cho bộ điều hợp này. Một trong những điểm thuận lợi nhất của các bộ điều hợp USB so với các card PCI là quá trình cài đặt đơn giản. Bên cạnh đó, việc thay thế cũng dễ dàng hơn nhiều. Bạn có thể đặt bộ điều hợp không dây USB của bạn ở bất cứ đâu, tuỳ thuộc vào chiều dài dây cáp USB của bạn (tối đa là 4,5m do những hạn chế của USB). Việc này cho phép bạn di chuyển thiết bị này, đồng nghĩa với ăng ten của nó, để thu tín hiệu tốt nhất. Cùng một bộ điều hợp có thể hoạt động trên một máy tính để bàn và một máy tính xách tay. Đa phần các bộ điều hợp USB trên thị trường sử dụng công nghệ USB 1.1 và hiệu suất bị hạn chế ở chuẩn 802.11b (12 Mbit/s) bởi vì thông lượng của công nghệ USB 1.1 chậm hơn. Vào thời điểm 2003, chỉ có một nhà sản xuất đã xuất xưởng một sản phẩm 802.11b/USB 2.0: Buffalo AirStation 54 Mbit/s USB Adapter- G. Card mạng không dây giao tiếp máy tính với mạng không dây bằng cách điều chế tín hiệu dự liệu với chuỗi trải phổ và thực hiện một giao thức truy nhập cảm ứng sóng mang. Máy tính muốn gửi dữ liệu trên mạng, card mạng không dây sẽ lắng nghe các truyền dẫn khác. Nếu không thấy các truyền dẫn khác, card mạng sẽ phát ra một khung dữ liệu. Trong khi đó , các trạm khác vẫn liên tục lắng nghe 44
45. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái dữ liệu đến, chiếm khung dữ liệu phát và kiểm tra địa chỉ của nó có phù hợp với địa chỉ đích trong phần Header của khung phát bản tin hay không. Nếu địa chỉ đó tùng với địa chỉ của trạm, thì trạm đó sẽ nhận và xử lý khung dữ liệu được, ngược lại trạm sẽ trả lại khung dữ liệu này. Các card mạng không dây không khác nhiều so với các card mạng được sử dụng trong mạng LAN có dây. Card mạng không dây trao đổi thông tin với hệ điều hành mạng thông qua một bộ điều khiển chuyên dụng. Như vậy, bất kì ứng dụng nào cũng có thể sử dụng mạng không dây để truyền dữ liệu. Tuy nhiên, khác với card mạng có dây, card mạng không dây là không cần bất kỳ dây nối nào. Card mạng có dây có thể dùng khe cắm ISA ( hiện này hầu như không còn sử dụng), khe cắm PCI (sử dụng phổ biến), hoặc cổng USB trên máy tính để bàn hoặc sử dụng khe cắm PCMCIA trên các laptop. Card mạng không dây thường có một anten ngoài và có thể gắn vào tường hoặc một ví trị nào đó trong phòng Hình 2.7: Thiết bị Wireless NICs 8. THIẾT BỊ CHO MÁY TÍNH XÁCH TAY Các máy tính xách tay hiện nay, thậm chí những mẫu tương đối rẻ, được trang bị một card nối mạng không dây PCI mini tích hợp sẵn. Nhưng trước khi bạn mua máy, bạn cần biết một số điều. Nếu bạn mua một máy tính xách tay Centrino, bạn sẽ mua công nghệ 802.11b, chứ không phải công nghệ nhanh hơn và mới hơn, 802.11g. Centrino là kết quả của một giải pháp gồm 3 phần: một bộ xử lý Intel Pentium M, một chipset 855GM (bộ điều khiển bộ nhớ đồ hoạ) hoặc chipset 855PM (bộ điều khiển bộ nhớ) và giải pháp 802.11b của Intel là Intel 45
46. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái PRO/Wireless 2100. Mặt khác, những máy tính xách tay không thuộc dòng Centrino có thể tự do cung cấp bất cứ giải pháp không dây nào mà nhà sản xuất muốn và rất nhiều máy đã cung cấp giải pháp 802.11g mới để có thêm nhiều lợi ích với chi phí tăng thêm không đáng kể. Nếu bạn định mua một máy tính xách tay mới, tốt nhất là bạn nên mua loại có giải pháp 802.11g hoặc kết hợp 802.11a/g. Nó sẽ tiết kiệm cho bạn một khe cắm giành cho PC Card và đảm bảo rằng bạn sẽ có thể nối mạng không dây ở bất cứ đâu có tồn tại một mạng 802.11. Nó bao gồm cả các mạng 802.11b vì 802.11b và 802.11g là có thể hoạt động tương thích với nhau. Nếu bạn muốn nâng cấp máy tính sách tay hiện có của bạn để bổ sung tính tương thích không dây, bạn có thể sử dụng một bộ điều hợp USB như đã đề cập ở trên nhưng những thứ đó có phần bất tiện khi bạn phải di chuyển. Có một giải pháp tốt hơn đó là một PC Card mà bạn sẽ cài đặt vào trong khe PCMCIA ở một bên của chiếc máy tính sách tay. Các card thuộc cả hai loại "g/g" và "g" đều có trên thị trường với giá từ tương đường nhau và mặc dù nó đắt hơn chí phí mà bạn phải bỏ ra cho một card 802.11b nhưng mạng gia đình của bạn sẽ cho thấy hiệu quả làm việc vượt trội của nó trong tương lai với chỉ một khoản tiền nhỏ phải trả thêm. 9. TÌM KIẾM NHÃN WIFI Cho dù bạn chọn loại thiết bị nào, bạn đều muốn chắc chắn rằng tất cả chúng có thể hoạt động cùng nhau, bất kể nhãn hiệu. Chẳng hạn, nếu bạn có một bộ định tuyến Linksys bạn muốn đảm bảo chắc chắn rằng nó có thể nói chuyện được với PC Card không dây của hãng Cisco mà bạn sử dụng. Đây là lý do để nhãn hiệu Wi-Fi xuất hiện. Wi-Fi là viết tắt của Wireless Fidelity. Mặc dù thuật ngữ này thường được sử dụng để nói chung về nối mạng không dây, Wi-Fi thực sự là một nhãn hiệu được đăng ký của Liên minh Wi-Fi ( 10. LÀM CHO MỌI THỨ HOẠT ĐỘNG Khi đã có được tất cả những thiết bị mà bạn cần, bạn đã sẵn sàng để cài đặt mạng không dây của bạn. Dù bạn đã chọn một điểm truy nhập, một cổng nối hay một bộ định tuyến, tuỳ thuộc vào nhu cầu của bạn, bạn nên tìm một điểm tốt nhất cho thiết bị không dây của bạn để ăng ten được bố trí ở vị trí trung tâm so với khu vực phủ sóng mà bạn định sử dụng. Trên thực tế, hầu hết mọi người đều đặt thiết bị trong cùng một phòng có kết nối băng rộng của họ. Bạn hãy chắc chắn rằng thiết bị không bị che khuất đằng sau các vật thể khác. Ăng ten cần phải được đặt ở nơi thoáng đãng nhất để có được hiệu suất tối ưu. Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn không phủ sóng đủ những nơi bạn cần? Tùy thuộc vào kích cỡ của ngôi nhà cũng như những thứ khác như vật liệu xây dựng và số lượng tường, bạn cần phải cắm một điểm truy nhập thứ hai vào kết nối Ethernet hữu tuyến của bạn để phủ sóng tới những khu vực khó tiếp cận, chẳng hạn như sân sau, hay để cải thiện hiệu suất trong những khu vực mà tín hiệu của thiết bị thứ nhất quá yếu. Nhưng đa phần những người dùng không dây chỉ cần một thiết bị 46
47. Giáo trình môn: Công nghệ mạng không dây Trường Cao đẳng nghề Yên Bái cho ngôi nhà của họ. Nếu bạn dự định sử dụng mạng không dây của mình cho các mục đích truyền thống, chẳng hạn như chia sẻ một máy in và truy nhập băng rộng thì chỉ một thiết bị theo chuẩn 802.11b là đủ. Tuy nhiên, trong vài năm tới nhu cầu về mạng gia đình sẽ tăng lên để đáp ứng được các yêu cầu như âm thanh và hình ảnh liên tục (streaming). Nếu bạn dự định chắc chắn là bạn sẽ có nhu cầu như vậy với mạng của mình thì bạn cần đầu tư một thiết bị 802.11a/g Câu hỏi ôn tập Chương 2. Câu1: Tại sao phải cần các chuẩn mạng? Những tổ chức chuẩn mạng phố biến là gì, trình bày quá trình hình thành và phát triển của các tổ chức chuẩn mạng phổ biến đó. Câu 2: Trình bày cấu trúc các tầng trong mô hình OSI? Nêu chức năng, hoạt động của các tầng đó. Câu 3: Có bao nhiêu tầng của mạng vô tuyến: a. 1 b. 3 c. 4 d. 6 Câu 4: Gateway là gì? Nêu chức năng của Gateway. Câu 5: Kể tên một số thiết bị định tuyến không dây mà em biết? Tại sao cần phải có 1 bộ định tuyến không dây trong một cơ quan. Câu 6: Theo em máy tính xách tay có chuẩn mạng 802.11b và 802.11g, chuẩn mạng nào sẽ cho tốc độ truy cập tốt hơn? Giải thích điều đó? 47