- Trang Chủ
- Quản trị mạng
- Bài giảng Thiết kế, xây dựng mạng (Nghề: Công nghệ thông tin): Phần 2 - CĐ Công nghệ và Nông lâm Nam Bộ
Xem mẫu
- Bài 4.
THIẾT KẾ XÂY DỰNG MẠNG KHÔNG DÂY
Thời gian: 4 giờ (LT: 2giờ, TH: 2giờ).
A. MỤC TIÊU.
- Trình bày được khái niệm mạng không dây;
- Phân loại được các kiểu mạng không dây;
- Mô tả được các chuẩn mạng không dây.
- Thiết lập được các ứng dụng mạng không dây;
- Thực hiện các thao tác an toàn với máy tính.
- Rèn luyện ý thức lao động, tác phong công nghiệp, có trách nhiệm và sáng tạo.
B. DỤNG CỤ - THIẾT BỊ - VẬT LIỆU.
Đơn
Thông số kỹ Số
TT Tên máy móc – thiết bị vị GHI
thuật/Xuất xứ lượng
tính CHÚ
I Thiết bị.
1 Máy tính giáo viên Cái 1
2 Máy chiếu Cái 1
3 Máy tính Cái 3
4 Máy in Cái 3
5 Bộ lặp tín hiệu (Repeater) Cái
6 Bộ tập trung (Hub) Cái
7 Cầu nối (Bridge) Cái
8 Bộ chuyển mạch (Switch) Cái
9 Bộ định tuyến (Router) Cái
Card giao tiếp mạng (NIC –
10 Cái
Network Interface Card)
11 Access Point. Cái 3
12 Converter quang. Cái
13 Camera Cái 9
14 Đầu ghi KT 8108 Cái 3
15 Nguồn tổng 20A Cái 3
II Dụng cụ.
1 Tô vít 4 cạnh nhỏ có từ tính 20cm Cái 3
2 Tô vít dẹt loại nhỏ có từ tính 20cm Cái 3
3 Tô vít 4 cạnh loại vừa có từ tính 25cm Cái 3
4 Tô vít dẹt loại vừa có từ tính 25cm Cái 3
5 Kìm nhọn 6” Cái 3
6 Kìm cắt. 6” Cái 3
7 Kìm bấm dây mạng. SUNKIT 868G Cái 3
Sumitomo
8 Dao cắt cáp quang. Cái 3
FC-6S
III Vật liệu
138
- 1 Phấn viết bảng MIC Viên 2
2 Đầu bấn dây mạng RJ45 Cái 80 2 Cái/hs
3 Dây cáp mạng CAT 6 M 70 2M/hs
4 Cáp đồng trục 75 Ω M 70 2M/hs
5 Đầu nối cáp đồng trục BNC Cái 80 2 Cái/hs
6 Cáp quang 2FO M 70 2M/hs
7 Dây nối quang Sợi 80 2 sợi/hs
8 Đầu nối quang Cái 80 2 Cái/hs
9 Jack DC Cái 18
10 Jack tín hiệu cáp đồng trục Cái 18
11 Bộ kết nối tín hiệu cáp điện Cái 18
C. NỘI DUNG.
4.1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH MẠNG KHÔNG DÂY.
Lần đầu tiên xuất hiện vào cuối năm 1990, những sản phẩm hoạt động trong băng
tần 900MHz, tốc độ truyền dữ liệu 1Mbps, nhưng những giải pháp này không được đồng
bộ giữa các nhà sản xuất.
Năm 1992, xuất hiện những mạng không dây sử dụng băng tần 2.4GHz. Mặc dù
đã có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn nhưng chúng vẫn là những giải pháp riêng của mỗi
nhà sản xuất và không được công bố rộng rãi.
Năm 1997, IEEE đã phê chuẩn sự ra đời của chuẩn 802.11 cho các mạng không
dây. Chuẩn 802.11 hỗ trợ ba phương pháp truyền tín hiệu, trong đó có bao gồm phương
pháp truyền tín hiệu radio ở tần số 2.4GHz.
Năm 1999, IEEE thông qua hai sự bổ sung cho chuẩn 802.11 là chuẩn 802.11b
nhanh chóng trở thành công nghệ không dây vượt trội. Phát trên tần số 2.4GHz, cung
cấp tốc độ truyền dữ liệu 11Mbps.
Năm 2003, IEEE công bố sự cái tiến là chuẩn 802.11g có thể nhận thông tin trên
cả hay dãy tần 2.4GHz và 5GHz và nâng tốc độ truyền dự liệu nên đến 54Mbps. Đây là
chuẩn được sử dụng rộng rãi vào thời điểm hiện tại
Ngoài ra IEEE còn thông qua chuẩn 802.11n nâng tốc độ truyền dữ liệu từ 100-
600Mbps vào tháng 9/2009 sau 7 năm nghiên cứu và phát triển.
- Ưu điểm của mạng không dây.
+ Sự di động.
+ Lắp đặt, sửa chữa bảo dưỡng cũng dễ dàng hơn.
+ Mạng không dây có thể đáp ứng tức thì sự gia tăng số lượng người dùng.
139
- - Nhược điểm của mạng không dây.
+ Phạm vi hoạt động của mạng không dây khá nhỏ và do đó, chỉ thích hợp trong
một căn nhà.
+ Việc kết nối vào mạng chậm hay bị đứt đoạn do ảnh hưởng của môi trường, của
các thiết bị phát tín hiệu radio khác.
+ Tốc độ của mạng không dây hiện tại vẫn chậm hơn so với sử dụng cáp (100
Mbps cho đến hàng Gbps).
4.2. ĐỊNH NGHĨA MẠNG KHÔNG DÂY.
Là mạng sử dụng công nghệ cho phép hai hay nhiều thiết bị kết nối với nhau bằng
cách sử dụng một giao thức chuẩn mà không cần những kết nối bằng dây mạng (Cable).
Ta có thể tìm thấy mạng LAN ở các phòng NET , trường học , doanh nghiệp …v.v,
và khi chúng ta kết nối các máy tinh với nhau không thông qua cáp mạng thì mạng đó
gọi là mạng LAN không dây – hay còn gọi là WLAN.
Vì đây là mạng dựa trên chuẩn IEEE 802.11 nên đôi khi nó còn được gọi là mạng
802.11 Network Ethernet.
Bên cạnh đó còn một tên gọi khác rất quen thuộc là: Wi-Fi (Wireless Fidelity).
Hiện nay hầu hết các tất cả các thiết bị mạng không dây chủ đạo đều dùng chuẩn
802.11 nên về cơ bản thuật ngữ ” Wi-Fi ” đơn thuần dùng để phân biệt thiết bị không
dây với các thiết bị mạng khác.
4.3. CÁC THÀNH PHẦN CẤU HÌNH MẠNG WLAN.
5.3.1. Cài đặt router không dây.
4.3.1.1. Bố trí mạng LAN không dây.
Một router không dây hỗ trợ cho một mạng WLAN. Sử dụng router không dây cố
gắng lắp đặt router không dây ở vị trí trung tâm nhất trong không gian nhà bạn.
Trong mạng Wi-Fi, máy tính đặt gần với router (thông thường trong cùng một
phòng hoặc trong “đường ngắm”) sẽ có tốc độ cao hơn máy tính đặt xa.
Kết nối router không dây với nơi đặt nguồn điện và nguồn kết nối Internet (không
bắt buộc). Tất cả router không dây đều hỗ trợ modem băng thông rộng và một số hỗ trợ
kết nối điện thoại qua dịch vụ Internet quay số. Nếu bạn cần hỗ trợ điện thoại, hãy mua
router có cổng RS-232. Cuối cùng, do các router không dây tích hợp sẵn một điểm truy
cập nên bạn có quyền kết nối với một router đi dây, switch hoặc hub.
140
- Tiếp theo, chọn một tên mạng. Trong mạng Wi-Fi, tên mạng thường được gọi là
SSID. Router và tất cả máy tính trong mạng WLAN phải chia sẻ cùng SSID. Mặc dù
mỗi router được gắn một tên mặc định do nhà sản xuất đặt, nhưng tốt nhất là bạn nên
thay đổi nó vì lý do an toàn. Tham khảo tài liệu hướng dẫn đi kèm của nhà sản xuất để
biết tên mạng cho từng router không dây cụ thể.
Cuối cùng, thực hiện theo hướng dẫn trong tài liệu đi kèm khi mua router của nhà
sản xuất để sử dụng chức năng bảo mật WEP, bật chức năng tường lửa và các tham số
yêu cầu.
4.3.1.2. Cài đặt điểm truy cập không dây.
Mỗi điểm truy cập không dây hỗ trợ một mạng WLAN. cố gắng cài đặt điểm truy
cập ở vị trí trung tâm nếu có thể. Kết nối nguồn và kết nối Internet số nếu muốn. Cũng
cần nối cáp điểm truy cập với router LAN, switch hoặc hub.
Tất nhiên bạn sẽ không có tường lửa để cấu hình, nhưng bạn vẫn phải thiết lập tên
mạng và bật chức năng WEP trên điểm truy cập.
4.3.2. Cấu hình bộ điều hợp không dây.
Cấu hình bộ điều hợp sau khi lắp đặt router không dây hoặc điểm truy cập (nếu
có). Đưa bộ điều hợp vào các máy tính theo giải thích của tài liệu hướng dẫn sản phẩm.
Bộ điều hợp Wi-Fi đòi hỏi giao thức TCP/IP phải được cài đặt trên máy trạm.
Mỗi nhà sản xuất đều cung cấp một tiện ích cấu hình cho bộ điều hợp của họ. Trên
hệ điều hành Windows chẳng hạn, bộ điều hợp thông thường có một giao diện người
dùng (GUI) riêng, có thể truy cập từ menu Start hoặc từ thanh taskbar sau khi phần cứng
được cài đặt. Chúng ta sẽ đặt tên mạng (SSID) và bật chức năng WEP ở đây. Bạn cũng
có thể thiết lập một vài tham số khác như đã mô tả ở trên. Nhưng nhớ rằng, tất cả bộ
điều hợp mạng không dây trên máy tính trong mạng phải dùng cùng các thiết lập tham
số cho WLAN với chức năng thích hợp.
4.3.3. Cấu hình mạng WLAN gia đình đặc biệt.
Tất cả bộ điều hợp Wi-Fi đều đòi hỏi bạn phải chọn giữa mô hình cơ sở hạ tầng
(infrastructure mode, còn được gọi là mô hình “điểm truy cập” trong một số công cụ cấu
hình) và mô hình đặc biệt (ad-hoc infrastructure, hay mô hình ngang hàng). Khi sử dụng
điểm truy cập không dây hay router, bạn cần đặt tất cả bộ điều hợp không dây ở mô hình
cơ sở hạ tầng. Ở mô hình này, bộ điều hợp không dây sẽ tự động dò tìm và thiết lập mã
số kênh WLAN để khớp với điểm truy cập (router).
141
- Hoặc thiết lập cho bộ điều hợp không dây sử dụng mô hình đặc biệt (ad-hoc). Khi
sử dụng mô hình này, bạn sẽ thấy một thiết lập riêng dành cho mã số kênh. Tất cả bộ
điều hợp trên mạng LAN không dây đặc biệt của bạn đều cần khớp với mã số kênh.
Các cấu hình WLAN gia đình ad-hoc chỉ hoạt động tốt với một số máy tính đặt
gần nhau. Bạn cũng có thể sử dụng cấu hình này như một tuỳ chọn dự trữ nếu diểm truy
cập hay router của bạn bị hỏng.
4.3.4. Cấu hình phần mềm chia sẻ kết nối Internet.
Như đã chỉ ra ở trên, bạn có thể chia sẻ kết nối Internet qua mạng không dây ad-
hoc. Để thực hiện điều này, đặt một trong các máy tính của bạn là máy trạm (sẽ hiệu quả
hơn với một máy cho một router). Máy tính này sẽ giữ kết nối modem và rõ ràng là phải
được cung cấp nguồn bất cứ khi nào mạng được sử dụng. Microsoft Windows cung cấp
một thành phần có tên Internet Connection Sharing (ICS), hỗ trợ trong mạng WLAN.
4.3.5. Các vấn đề cần lưu ý khi lắp đạt WLAN.
- Khi cài đặt điểm truy cập hay router theo tiêu chuẩn 802.11b, 802.11g, hãy thận
trọng với sự nhiễu tín hiệu từ các thiết bị khác. Cụ thể, đừng lắp đặt các bộ phận này
gần thiết bị sóng phát ra sóng vi ba trong phạm vi 1-3 m. Một số nguồn gây nhiễu phổ
biến khác là điện thoại không dây 2.4 GHz, một loạt màn hình con, dụng cụ mở cửa gara
và một số thiết bị tự động trong gia đình.
- Nếu tường nhà của bạn là gạch, xi măng hay khung kim loại, việc duy trì được
tín hiệu WLAN khoẻ là rất khó. Mạng Wi-Fi được thiết kế để hỗ trợ vùng tín hiệu trong
phạm vi 300 feet (khoảng 100m), nhưng nếu xuất hiện vật cản thì phạm vi này sẽ bị
giảm. Tất cả hoạt động truyền thông theo chuẩn 802.11 (đặc biệt là 802.11a) đều bị ảnh
hưởng bởi các vật cản. Bạn cần tính tới điều này khi lắp đặt điểm truy cập của mình.
- Nhiễu tính hiệu router không dây hoặc điểm truy cập từ bên ngoài.
Ở những vùng dân cư quá đông đúc, trường hợp tín hiệu không dây từ mạng gia
đình nhà này “ghé thăm” mạng gia đình hàng xóm và ngược lại không hiếm.
Điều này xảy ra khi cả hai hộ gia đình thiết lập kênh truyền thông xung đột lẫn
nhau. Rất may là, khi cấu hình điểm truy cập hay router theo chuẩn 802.11b, 802.11g,
bạn có thể (ngoại trừ ở một số khu vực) thay đổi mã số kênh thuê.
Ví dụ như ở Mỹ, bạn có thể chọn bất kỳ mã số kênh WLAN nào từ 1 đến 11. Nếu
gặp tín hiệu nhiễu từ nhà hàng xóm, bạn nên phối hợp các thiết lập kênh với họ. Sử dụng
số kênh khác nhau đơn giản không phải lúc nào cũng giải quyết được vấn đề. Tuy nhiên,
142
- nếu cả hai nhóm sử dụng một trong các số kênh khác nhau (1, 6 hoặc 11), khả năng loại
trừ nhiễu tín hiệu WLAN sẽ được đảm bảo hơn.
- Bộ lọc địa chỉ vật lý Mac.
Các router và điểm truy cập không dây mới hơn hỗ trợ một thành phần bảo mật
hữu ích gọi là bộ lọc địa chỉ Mac. Tôi hoàn toàn khuyên bạn nên sử dụng thành phần
này. Nó cho phép đăng ký bộ điều hợp mạng với điểm truy cập (hoặc router) và buộc
loại bỏ liên lạc từ bất kỳ thiết bị không dây nào không có trong danh sách. Chức năng
lọc địa chỉ MAC này kết hợp với thành phần mã hoá WEP mang đến khả năng bảo mật
an toàn cao.
- Profile cho bộ điều hợp không dây
Nhiều bộ điều hợp không dây hỗ trợ một thành phần có tên gọi profile, cho phép
bạn thiết lập và ghi nhiều cấu hình WLAN. Ví dụ, bạn có thể tạo một cấu hình ad-hoc
cho mạng WLAN gia đình và cấu hình cơ sở hạ tầng cho mạng văn phòng, sau đó chuyển
đổi giữa hai profile nếu thấy cần thiết. Bạn nên thiết lập profile trên các máy sẽ được
dùng để chuyển đổi giữa mạng gia đình và các mạng WLAN khác. Thời gian bạn tiết
kiệm được sẽ lớn hơn nhiều, càng về sau càng có lợi.
- Mã hoá WEP.
Trong nhiều chức năng được giới thiệu, bạn sẽ thấy có chế độ mã hoá không giây
được kích hoạt, thông thường là WEP 128-bit. Các phiên bản WEP cũ hơn (40, 64-bit)
cung cấp chương trình bảo vệ còn nhiều khuyết điểm. Một số sản phẩm 802.11g hỗ trợ
WEP 152-bit và 2256-bit. Sẽ rất tuyệt vời nếu tất cả thiết bị của bạn đều hỗ trợ thành
phần này. Một số thiết bị mới hơn cung cấp WPA. WPA thông thường có nhiều chức
năng tổng hợp không cần thiết cho một mạng WLAN gia đình, nhưng WPA-PSK hoạt
động khá tốt.
Để thiết lập WEP 128-bit, chọn và gán số cho trường WEP passkey (mật khẩu cho
WEP). Bạn phải áp dụng cùng kiểu thiết lập WEP và passkey cho điểm truy cập (hoặc
router) và tất cả bộ điều hợp.
Nếu bạn đã cài đặt xong tất cả các thành phần, nhưng mạng gia đình vẫn chưa hoạt
động đúng như mong muốn, hãy sửa chữa nó một cách có phương pháp:
- Không thể kết nối được với Internet? Hãy tạm thời tắt tường lửa và xác định xem
liệu có gặp vấn đề gì trong cấu hình tường lửa hay không, hoặc một số vấn đề khác.
143
- - Tương tự như vậy, bật và kiểm tra từng bộ điều hợp mạng để xác định xem liệu
vấn đề chỉ nằm ở một máy tính hay trên tất cả các máy.
- Sử dụng kiểu ad-hoc nếu kiểu infrastructure không hoạt động. Và có lẽ bạn nên
xác định vấn đề với điểm truy cập hoặc router.
- Để làm việc có hệ thống hơn, khi xây dựng một mạng, bạn nên viết ra giấy các
thiết lập chính yếu như tên mạng, khoá mật khẩu WEP, địa chỉ Mac và số kênh (rồi xem
xét dấu hiệu về sau).
- Đừng lo lắng về sai sót có thể tạo trong quá trình xây dựng. Bạn có thể quay trở
lại và chỉnh sửa bất kỳ thiết lập WLAN ở bất kỳ thời điểm nào.
4.4. CÁC CHUẨN THÔNG DỤNG CỦA MẠNG WLAN.
4.4.1. Các chuẩn IEEE 802.11.
4.4.1.1. IEEE 802.11.
Ra đời năm 1997. Đây là chuẩn sơ khai của mạng không dây, mô tả cách truyền
thông trong mạng không dây sử dụng các phương thức nhe: DSSS, FHSS, infrared (hồng
ngoại). Tốc độ tối đa kaf 2Mbps, hoạt động trong băng tần 2.4Ghz ISM. Hiện nay chuẩn
này rất ít được sử dụng trong các sản phẩm thương mại.
4.4.1.2. IEEE802.11b.
Đây là một chuẩn mở rộng của chuẩn 802.11. Nó cải tiến DSSS để tăng băng thông
lên 11Mbps, cũng hoạt động ở băng tần 2.4Ghz, và thương thích ngược với chuẩn
802.11.
802.11b+: TI (Texas Instruments) đã phát triển một kỹ thuật điều chế gọi là PBCC
(Packet Binary Convolutional Code) mà nó có thể cung cấp tốc độ tín hiệu ở 22Mbps
và 33Mbps. Chúng hoàn toàn tương thích với 802.11b, và khi giao tiếp với nhau có thể
đạt được tốc độ tín hiệu 22Mbps. Một sự tăng cường mà TI có thể được sử dụng giữa
các thiết bị 802.11b+ là chế độ 4x, nó sử dụng kích thước gói tin tối đa lớn hơn (4000
byte) để giảm chồng lấp và tăng thông lượng.
4.4.1.3. IEEE 802.11a.
Chuẩn này mô tả các thiết bị WLAN hoặt động trong băng tần 5Ghz UNII. Do sử
dụng băng tần UNII nên hầu hết các thiết bị có thể đạt tốc độ 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 và
54Mbps. Không giống như băng tần ISM (khoảng 83 MHz trong phổ 2.4 Ghz), 802.11a
sử dụng gấp 4 lần băng tần ISM vì UNII sử dụng phổ không nhiễu 300Mhz, 802.11a sử
dụng kỹ thuật FDM.
144
- Hình 8.1: Dải tần 5Ghz.
4.4.1.4. IEEE 802.11g.
802.11g cung cấp cùng một tốc độ tối đa như 802.11a. Tuy nhiên nó tương thích
ngược với các thiết bị 802.11b, nhờ đó dễ dàng nâng cấp mạng WLAN với chi phí thấp
hơn.
802.11g hoạt động trong băng tần 2.4Ghz IMS. Đồng thời sử dụng công nghệ điều
chế OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) để đạt tốc độ cao như
802.11a.
802.11g+: được cải tiến từ chuẩn 802.11g, hoàn toàn tương thích với 802.11g và
802.11b, được phát triển bởi TI. Khi các thiết bị 802.11g+ hoạt động với nhau thì thông
lượng đạt được có thể lên đến 100Mbps.
4.4.1.5. IEEE 802.11i.
Là chuẩn bổ sung cho các chuẩn 802.11a, 802.11b, 802.11g về vấn đề bảo mật. Nó
mô tả cách mã hóa dữ liệu truyền giữa các hệ thống sử dụng các chuẩn này.
802.11i định nghĩa một phương thức mã hóa mạnh mẽ gồm Temporal Key
Integrity Protocol (TKIP) và Advanced Encryption Standard (AES).
4.4.1.6. IEEE 802.11n.
Một chuẩn Wi-Fi mới đang được liên minh WwiSE đưa ra xin phê chuẩn (dự kiejns
còa năm 2008), với mục tiêu đưa kết nối không dây băng thông rộng lên một tầm cao
mới. Công nghệ này hứa hẹn sẽ đẩy mạnh đáng kể tốc độ của các mạnh cục bộ không
dây (WLAN).
4.4.2. Hiper LAN.
Sự phát triển của thông tin vô tuyến băng rộng đã đặt ra những yêu cầu mới về
mạng LAN vô tuyến. Đó là nhu cầu cần hỗ trợ về QoS, bảo mật, quyền sử dụng … ETSI
(European Telecommunication Standards Institute – Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu
Âu) đã nghiên cứu xây dựng bộ tiêu chuẩn cho các loại LAN hiệu suất cao (High
145
- Performance LAN), tiêu chuẩn này xoay quanh mô tả các giao tiếp ở mức thấp và mở
ra khả năng phát triển ở mức cao hơn.
HiperLAN cụ thể là thông tin liên lạc số không dây tốc độ cao ở băng tần 5.1-
5.3Ghz và băng tần 17.2-17.3Ghz.
Bảng các tiêu chuẩn của ETSI HIPERLAN
4.4.3. Các chuẩn khác.
4.4.3.1. HomeRF.
Là chuẩn hoạt động tại phạm vi băng tần 2.4GHz, cung cấp băng thông 1.6MHz
với thông lượng sử dụng là 659Kb/s. Khoảng cách phục vụ tối đa của HomeRF là 45m.
HomeRF cũng sử dụng cơ chế trải phổ FHSS tại tầng vật lý, và tổ chức các thiết bị đầu
cuối thành mạng ad-hoc (các máy trao đổi trực tiếp với nhau) hoặc liên hệ qua một điểm
kết nối trung gian như Bluetooth.
4.4.3.2. OpenAir.
Là sản phẩm độc quyền của Proxim. OpenAirlaf một giao thức trước 802.11 sử
dụng kỹ thuật nhảy tần (2FSK và 4FSK), có tốc độ 1.6Mbps. OpenAir MAC dựa trên
CSMA/CA và RTS/CTS như 802.11.
4.4.3.3. Bluetooth.
Là một công nghệ nhảy tần hoạt động trong băng tần 2.4Ghz ISM. Tỉ lệ nhảy của
các thiết bị Bluetooth khoảng 1600hop/s. Tỷ lệ nhảy cao cũng giúp cho công nghệ kháng
cự tốt hơn với nhiễu băng hẹp. Các thiết bị Bluetooth hoạt động trong 3 lớp công suất:
1mW, 2.5mW,và 100mW, và ảnh hưởng đến các hệ thống FHSS khác.
4.4.3.4. Infrared (IR).
Là một công nghệ truyền thông dựa trên ánh sáng chứ không phải là công nghệ trả
phổ. Các thiết bị IR có thể đạt tốc độ tối đa là 4Mbps, và tốc độ thường thấy là 115Kbps-
146
- đủ cho việc trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị cầm tay. Đặc biệt không gây nhiễu với
mạng trái phổ RF.
4.5. PHÂN LOẠI MẠNG WLAN.
Hai chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản để phân loại mạng không dây là phạm vi phủ sóng và
giao thức báo hiệu.
4.5.1. Theo phạm vi phủ sóng.
Trên cơ sở phạm vi phủ sóng chúng ta có các loại mạng sau:
- WPAN (Wireless Personal Area Network).
- WLAN (Wireless Local Area Network).
- WWAN (Wireless Wide Area Network).
- WMAN (công nghệ WiMAX).
4.5.1.1. Mạng WPAN.
Mạng này được sử dụng trong trường hợp kết nối với phạm vi hẹp điển hình là
Bluetooth (IEEE 802.15.1), UWB và Zigbee. Ngoài ra còn có mạng RFID.
4.5.1.1.1. Bluetooth.
Chuẩn nhày nay là IEEE 802.15.1, phiên bản cuối 2.0+EDR cho phép truyền dữ
liệu lên đến 3Mbit/s trong phạm vi 100m. Dải tần số sử dụng 2.4GHz ISM. Bluetooth
hiện nay chỉ có khả năng truyền với tốc độ 1Mbit/s – 2Mbit/s trong một phạm vi khoảng
10m với một công suất ở đầu ra khoảng 100mW.
4.5.1.1.2. UWB (Ultra Wide Band).
Công nghệ xuất sắc hiện nay cho các mạng vùng cá nhân là UWB, còn được biết
đến với cái tên là 802.15.3a (một chuẩn IEEE khác). Trong những khoản cách rất ngắn,
UWB có khả năng truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 1Gbit/s với một nguồn công suất
thấp (khoảng 1mW).
4.5.1.1.3. Zigbee.
Zigbee là mạng chủ yếu truyền các lệnh chứ không phải luồn dữ liệu, cho thực
hiện mạng WPAN với chi phí thấp. Hai chuẩn của nó là: IEEE 802.12.4 (tốc độ
250Kbit/s trong phạm vi 10m, tối đa 255 thiết bị, băng tần 2,4GHz); IEEE 802.15.4a
(tốc độ giới hạn 20Kbit/s cho phép trong phạm vi tối đa 75m với 6500 thiết bị, băng tần
900KHz).
4.5.1.1.4. RFID.
147
- Mặc dù chip RF chỉ có một phần rất nhỉ nhưng có ưu điểm là giá cả thấp nhất.
RFID không có bất kì nhóm IP nào. RFID cho phép trong phạm vi 3m không yêu cầu
bộ khuếch đại. RFID là chuẩn đầu tiên của EPC 1.0 vào tháng 9/2003 (Electronic
Product Codes).
4. 5.1.2. Mạng WLAN.
WLAN sử dụng sóng điện từ (thường là sóng radio hay tia hồng ngoại) để liên lạc
giữa các thiết bị trong phạm vi trung bình. So với Bluetooth, Wỉreless LAN có khả năng
kết nối phạm vi rộng hơn với nhiều vùng phủ sóng khác nhau, do đó các thiết bị di động
có thể tự do di chuyển giữa các vùng với nhau. Phạm vi hoạt động từ 100m đến 500m
với tốc độ truyền dữ liệu trong khoảng 1Mbps – 54 Mbps (100 Mbps). Trong mạng
WLAN, chỉ có mạng Hiperlan II mới đáp ứng được yêu cầu này. Mạng này sử dụng
chuẩn Wi-Fi.
4.5.1.3. Mạng WWAN.
Thông qua vệ tinh có thể hình thành một vài mạng như:
- Mạng sử dụng vệ tinh địa tĩnh Geostationary Satellites (GEO), độ cao 35.800km
so với mặt đất và nằm tại vị trí giống nhau trên bầu trời. Hiện nay đang phục vị cho việc
truy nhập sử dụng chuẩn DVB-S cho đường xuống và DVB-RCS cho đường lên.
- Mạng sử dụng vệ tinh quỹ đạo thấp Low Orbit Satellites (LEO), phục vụ các ứng
dụng như thoại.
- Mạng sử dụng vệ tinh quỹ đạo trung bình Satellites in average orbit (MEO) khi
cần giảm vệ tinh mặt đất.
4.5.1.4. Mạng WMAN (công nghệ WiMAX):
Wimax là từ viết tắ của Worldwide Interoperability for Microwave Access có
nghĩa là khả năng tương tác toàn cầu với truy nhập vi ba.
Công nghệ Wimax, hay còn gọi là chuẩn 802.12 là công nghệ không dây băng
thông rộng đang phát triển rất nhanh với khả năng triển khai trên phạm vi rộng và được
coi là có tiềm năng to lớn để trở thành giải pháp “dặm cuối” lý tưởng nhằm mang lại
khả năng kết nối Internet tốc độ cao tới các gia đình và công sở.
Trong khi công nghệ quen thuộc Wi-Fi (802.11a/b/g) mang lại khả năng kết nói
tới các khu vực nhỏ như trong văn phòng hay các điểm truy cập công cộng hotspot, công
nghệ WiMax có khả nằng phủ sóng rộng hơn, bao phủ cả một khu vực thành thị hay một
148
- khu vực nông thôn nhất định. Công nghệ này có thể cung cấp với tốc độ truyền dữ liệu
đến 750Mbps tại mỗi trạm phát sóng với tầm phủ sóng từ 2 đến 10km.
4.5.1.4.1. Mô hình ứng dụng WiMax.
Tiêu chuẩn IEEE 802.16 đề xuất 2 mô hình ứng dụng:
- Mô hình ứng dụng cố định.
- Mô hình ứng dụng di động.
a. Mô hình ứng dụng cố định (Fixed WiMax).
Mô hình cố định sử dụng các thiết bị theo tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 . Tiêu
chuẩn này gọi là “không dây cố định” vì thieeys bị thông tin làm việc với các anten đặt
cố định tại nhà các thuê bao.
Băng tần công tác (theo quy định) trong băng 2,5GHz hoặc 3,5GHz. Độ rộng băng
tần là 3,5GHz. Trong mạng cố định, WiMax thực hiện cahcs tiếp cần nối khong dây đến
các modem cáp, đến các đôi dây thuê bao của mạch xDSL hoặc mạch Tx/Ex (Truyền
phát/chuyển mạch) và mạch OC-x (Truyền tải qua sóng quang).
Sơ đồ kết cấu mạng WiMAX được đưa ra trong hình 1. Trong mô hình này bộ
phận vô tuyến gồm các trạm gốc WiMAX BS (làm việc với anten đặt trên tháo cao) và
các trạm phụ SS (SubStation). Các trạm WiMAX BS nối với mạng đô thị MAN hoặc
mạng PSTN.
Hình 8.1: Mô hình ứng dụng cố định của WiMAX.
b. Mô hình ứng dụng WiMAX di động.
Mô hình WiMAX di động sử dụng các thiết bị phù hợp với tiêu chuẩn IEEE
802.16e. Tiêu chuẩn 802.16e bổ sung cho tiêu chuẩn 802.16-204 hướng tới các user cá
nhân di động, làm việc trong băng tần thấp hơn 60GHz. Mạng lưới này phối hợp cùng
149
- WLAN, mạng di động cellular 3G có thể tạo thành mạng di động có vùng phủ sóng
rộng.
4.5.1.4.2. Những ứng dụng dành cho công nghệ WiMax.
Công nghệ WiMax là giải pháp cho nhiều loại ứng dụng băng rộng tốc độ cao cùng
thời điểm với khoảng cách xa và cho phép các nhà đầu khai thác dịch vụ hội tụ tất cả
trên mạng IP để cung cấp các dịch vụ “3 cung”: dữ liệu, thoại và video.
Những ứng dụng cho gia đình gồm có Internet tốc độ cao, thoại qua IP, video
luồng/chơi game trực tuyến cùng với các ứng dụng cộng thêm cho doanh nghiệp như
hội nghị video và giám sát video, mạng riêng ảo bảo mật (yêu cầu an ninh cao).
WiMax cũng cho phép các ứng dụng truy cập xách tay, với sự hợp nhất trong các
máy tính xách tay và PDA, cho phép các khu vực nội thị và thành phố trở thành những
“khu vực diện rộng” nghĩa là có thể truy cập vô tuyến băng rộng ngoài trời.
4.5.2. Theo giao thức báo hiệu.
Dựa trên giao thức mạng ta có hai loại mạng sau:
+ Mạng có sử dụng giao thức báo hiệu cung cấp bởi người quản lý viễn thông cho
hệ thống di động như mạng 3G.
+ Mạng không sử dụng giao thức báo hiệu như Ethernet, Internet là ví dụ điển hình
cho loại mạng này.
4.6. CÁC THIẾT BỊ CƠ BẢN VÀ ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG WLAN.
4.6.1. Các thiết bị cơ bản.
4.6.1.1. Card mạng không dây (Wireless NIC).
Card mạng không dây giao tiếp máy tính với mạng không dây bằng cách điều khiển
chế tín hiệu dữ liệu với chuổi trải phổ và thực hiện một giao thức truy cập cảm ứng sóng
mang.
Hình 9.1: Card mạng không dây.
150
- 4.6.1.2. Các điểm truy cập (Access Point).
Các điểm truy cập không dây AP (Access Point) tạo ra vùng phủ sóng, nối các nút
di động tơi các cơ sở hạ tầng LAN có dây. Các điểm truy cập này không chỉ cung cấp
trao đổi thông tin với các mạng có dây mà còn lọc lưu lượng và thực hiện chức năng cầu
nối với các tiêu chuẩn khác. Các điểm truy cập trao đổi với nhau qua mạng hữu tuyến
để quản lí các nút di động .
Hình 9.2: Access Point.
4.6.1.3. Bridge không dây (Wbridge).
Wbridge (Bridge không dây) tương tự như các điểm truy cập không dây trừ trường
hợp chúng được sử dụng cho các kệnh bên ngoài. Wbridge được thiết kế để nối các
mạng với nhau, đặc biệt trong các tòa nhà có khoảng các xa tới 32 km. Wbridge có thể
lọc lưu lượng và đảm bảo rằng các hệ thống mạng không dây được kết nối tốt mà không
bị mất lưu lượng cần thiết.
Hình 9.3: Wbridge.
4.6.1.4. Các router điểm truy cập (Access Point Router).
Một “AP router” là một thiết bị kết hợp các chức năng của một Access Point và
một router. Khi là Access Point, nó truyền dữ liệu giữa các trạm không dây và một mạng
hữu tuyến cũng như là giữa các trạm không dây. Khi là router, nó hoạt động như là điểm
liên kết giữa hai hay nhiều mạng độc lập, hoặc giữa một mạng bên trong và một mạng
bên ngoài.
4.6.2. Các ứng dúng của hệ thống WLAN.
4.6.2.1. Vai trò truy cập (Access Role).
151
- WLAN hầu như được triển khai ở lớp access, nghĩa là chúng được sử dụng ở một
thời điểm truy cập vào mạng có dây thông thường. Các WLAN là các mạng ở lớp data-
link như tất cả những phương pháp truy cập khác. Vì tốc độ thấp nên WLAN ít được
triển khai ở core và distribution.
Hình 9.4: Access Role.
4.6.2.2. Mở rộng mạng (Netwwork Extention).
Các mạng không dây có thể được xem như một phần mở rộng của một mạng có
dây. Khi muốn mở rộng một mạng hiện tại, nếu cài đặt thêm đường cáp thì sẽ rất tốn
kém. Các WLAN có thể được thực thi một cách dễ dàng, vì ít phải cài đặt cáp trong
mạng không dây.
Hình 9.5: Mở rộng mạng.
4.6.2.3. Văn phòng nhỏ -Văn phòng gia đình (Small Office – Home Office).
Các thiết bị Wireless SOHO thì rất có ích khi người dùng muốn chia sẻ một kết
nối Internet với các doanh nghiệp nhỏ, văn phòng nhỏ …
152
- Hình 9.6: SOHO Wireless LAN.
4.6.2.4. Văn phòng di động (Mobile Office):
Các văn phòng di động cho phép người dùng có thể di chuyển đến một vị trí một
cách dễ dàng. Các kết nối WLAN từ tòa nhà chính ra các lớp học di động cho phép các
kết nối một cách linh hoạt với chi phí có thể chấp nhận được.
Hình 9.7: Văn phòng di động.
4.6.3. Ưu, nhược điểm của wlan.
4.6.3.1. Những ưu điểm.
Mạng không dây, không dùng cáp cho các kết nối, thay vào đó, chúng sử dụng
sóng radio. Ưu thế của mạng không dây là khả năng di động và sự tự do, người dùng
không bị hạn chế về không gian và vị trí kết nối. Những ưu điểm của mạng không dâu
bao gồm:
- Khả năng di động và sự tự do – cho phép kết nối bất kì đâu.
- Không bị hạn chế về không gian và vị trí kết nối.
- Dễ lắp đặt và triển khai.
- Tiết kiệm thời gian lắp đặt dây cáp.
- Không làm thay đổi thẩm mỹ, kiến trúc tòa nhà.
- Giảm chi phí bảo trì, bảo dưỡng hệ thống.
4.6.3.2. Nhược điểm.
- Nhiễu.
153
- Nhược điểm của mạng không dây có thể kể đến nhất là khả năng nhiễu sóng radio
do thời tiết, do các thiết bị không dây khác, hay các vật chấn (như các nhà cao tầng, địa
hình đồi núi …).
- Bảo Mật.
Đây là vấn đề đáng quan tâm khi sử dụng mạng không dây. Việc vô tình truyền dữ
liệu ra khổi mạng của công ty mà không thông qua lớp vật lý điều khiển khiến người
khác có thể nhận tín hieuj và và truy cập mạng trái phép. Tuy nhiên Wireless LAN có
thể dùng mã truy cập mạng để ngăn cản truy cập, việc sử dụng mã tùy thuộc vào mức
độ bảo mật mà người dùng yêu cầu. Ngoài ra người ta có thể sử dụng việc mã hóa dữ
liệu cho vấn đề bảo mật .
4.6.4. Nguyên lí hoạt động của mạng không dây.
Mạng WLAN kết nối hai hay nhiều máy tính qua tín hiệu sóng radio. Khi lắp đặt,
mỗi thiết bị đầu cuối trong mạng được trang bị một thiết bị thu phát tín hiệu radio từ các
máy tính khác trong mạng hay còn gọi là card mạng WLAN.
Tương tự mạng Ethernet, mạng WLAN truyền tín hiệu theo dạng gói. Mỗi adapter
có một số ID địa chỉ duy nhất. Mỗi gói chứa dữ liệu cùng địa chỉ của adapter nhận và
adapter gửi. Card mạng còn có khả năng kiểm tra đường truyền trước khi gửi dữ liệu lên
mạng. Nếu đường truyền rỗi, việc gửi dữ liệu sẽ được thực hiện. Ngược lại, card mạng
sẽ tạm nghỉ và kiểm tra đường truyền sau một thời gian nhất định.
Tốc độ truyền dữ liệu và tần số sử dụng khác nhau, phụ thuộc vào chuẩn như: IEEE
802.11 …, OpenAir và HomeRF. Các Adapter sử dụng một trong hai giao thức điều chế
là: tría phổ nhảy tần FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) để tăng hiệu quả và
bảo mật.
Mạng cho phép người sử dụng chia sẻ các tập tin, máy in hay truy cập Internet với
các đặc điểm của mạng Wireless:
- Chia sẻ tài nguyên và truyền không cần dây.
- Cài đặt dễ dàng, tính ổn định cao nên phù hợp với gia định hay công sở.
- Kết nối từ nhiều thiết bị khác nhau.
4.7. XÂY DỰNG MANG WLAN.
154
- Bộ định tuyến, điểm truy cập không dây không những giúp mở rộng mạng có dây
hiện hữu mà còn giúp tăng cường khả năng kiểm soát, quản lý truy cập Internet hiệu quả
hơn.
Hiện nay, với sự “bùng nổ” của các thiết bị di động như điện thoại thông minh,
máy tính bảng…, nhu cầu kết nối Internet qua mạng Wi-Fi “tại gia” ngày càng tăng cao.
Bài viết sẽ hướng dẫn bạn cách thức thiết lập mạng Wi-Fi “tại gia”.
Kết nối Internet ADSL hiện khá phổ biến, vì vậy bài viết sẽ đề cập chủ yếu đến
các thiết bị kết nối Internet qua ADSL, với các kết nối Internet khác (qua cáp truyền
hình, cáp quang,…), cách thức cấu hình cũng tương tự.
4.7.1. Chọn thiết bị Wi-Fi.
Trên thị trường hiện có ba dòng sản phẩm phổ biến cho phép người dùng mở rộng
mạng có dây hiện hữu: Wireless ADSL Router, Wireless Router, Access Point.
Wireless ADSL Router là bộ định tuyến không dây cho phép bạn gắn trực tiếp
đường dây Internet (thường là đường dây điện thoại, đầu RJ11) của nhà cung cấp dịch
vụ với thiết bị.
Wireless Router là bộ định tuyến không dây đòi hỏi người dùng phải có modem
kết nối Internet. Bạn gắn đường dây Internet vào thiết bị modem, sau đó gắn dây mạng
(đầu RJ45) kết nối giữa thiết bị modem và Wireless Router.
155
- Access Point là điểm truy cập không dây, hoạt động tương tự các bộ chuyển mạch
mạng (switch). Bạn có thể gắn Access Point vào bất kỳ nút mạng (đầu mạng) nào.
Mặc dù, cả Wireless ADSL Router, Wireless Router và Access Point đều hỗ trợ
mạng Wi-Fi, nhưng tùy theo cấu hình phần cứng, các thiết bị này sẽ có khả năng cung
cấp Wi-Fi ở các mức khác nhau, chẳng hạn hỗ trợ Wi-Fi 1 tần số hoặc 2 tần số (2,4GHz,
5GHz), tích hợp 2 hay 4 anten để tăng độ phủ sóng, trang bị các công nghệ để cải thiện
tín hiệu… Vì vậy tùy theo hạ tầng mạng, nhu cầu sử dụng và không gian lắp đặt mà bạn
chọn thiết bị mạng không dây cho phù hợp.
4.7.2. Thiết lập kết nối Internet.
4.7.2.1. Wireless ADSL Router.
4.7.2.1.1. Cài đặt tự động.
Bạn gắn đường dây Internet (thường là đường dây điện thoại, đầu RJ11) của nhà
cung cấp dịch vụ vào cổng có ký hiệu DSL hay ADSL trên Wireless ADSL Router.
Thông thường, Wireless ADSL Router cung cấp sẵn 4 cổng mạng Ethernet (đầu RJ45)
cho phép bạn kết nối với máy tính để bàn, máy in mạng… Sau đó bạn gắn dây nguồn để
cấp điện cho thiết bị.
Tiếp theo, bạn bật nguồn cho Wireless ADSL Router và kiểm tra các đèn tín hiệu,
chẳng hạn đèn nguồn (POWER), đèn báo gửi/nhận dữ liệu (DSL)… nếu các đèn đều
sáng thì tiến hành bước tiếp theo. Nếu đèn báo gửi/nhận dữ liệu (DSL) chưa sáng hay
nhấp nháy quá lâu, bạn cần kiểm tra lại dây kết nối với thiết bị hoặc liên hệ với nhà cung
cấp dịch vụ Internet (ISP). Thông thường, đường truyền Internet tốt thì khoảng 10 giây
bạn sẽ thấy đèn DSL sáng (không nhấp nháy).
Với tiện ích cài đặt tự động, thường có tên “Setup Wizard”, bạn chỉ cần nhấn Next
và làm theo các hướng dẫn, chẳng hạn nhập tên tài khoản (User Name), mật khẩu
(Password),… do ISP cung cấp.
156
- 4.7.2.1.2. Cài đặt thủ công.
Bạn xem tài liệu hướng dẫn đi kèm thiết bị để biết địa chỉ IP và tài khoản đăng
nhập mặc định vào thiết bị. Thông thường địa chỉ IP mặc định là 192.168.1.1, User
name: admin, Password: admin. Tiếp theo bạn gắn dây mạng kết nối với Wireless ADSL
Router, mở trình duyệt web (IE, Firefox, Chrome,…) và nhập địa chỉ IP, tài khoản đăng
nhập mặc định vào thanh địa chỉ trình duyệt web.
Sau khi đăng nhập thành công vào Wireless ADSL Router, bạn vào mục Setup hay
Internet Connection (tùy theo thiết bị của mỗi hãng) và thiết lập các thông số của nhà
cung cấp dịch vụ Internet: Encapsulation (thường là PPPoE), VPI/VCI (VNPT và Viettel
là 8/35, FPT là 0/33,...), User name, Password truy cập Internet (không phải User name,
Password đăng nhập vào thiết bị Wireless ADSL Router) .
7.4.2.2. Wireless Router
7.4.2.2.1. Kết nối ADSL modem với Wireless Router.
Trước tiên, bạn hãy kiểm tra thiết bị kết nối Internet hiện có tại gia đình là ADSL
modem hay ADSL modem/router.
Nếu gia đình bạn chỉ sử dụng 1 máy tính kết nối Internet, thì có thể bạn đang dùng
ADSL modem. Để thiết lập kết nối Internet cho Wireless Router, bạn nối dây mạng từ
cổng LAN trên ADSL modem với cổng Internet trên Wireless Router (chú ý ADSL
modem phải có cổng giao tiếp mạng Ethernet – cổng RJ45). Bước tiếp theo bạn đăng
nhập vào thiết bị Wireless Router, chọn mục Setup.Basic setup, chọn mục Internet
Connection Type là PPPoE, nhập username và password (đây là tài khoản truy cập
Internet mà nhà cung cấp dịch vụ đã cung cấp cho bạn), tiếp theo chọn Enable trong
mục DHCP Server Setting và nhấn Save Settings để lưu toàn bộ thiết lập.
7.4.2.2.2. Kết nối ADSL modem/router với Wireless Router.
Nếu gia đình bạn có từ 2 máy tính kết nối Internet thì bạn đang dùng ADSL
modem/router. Để thiết lập kết nối giữa ADSL modem/router với thiết bị Wireless
157
nguon tai.lieu . vn
