Đang tải... (xem toàn văn)
tìm hiểu về wireless lan
Tìm hiểu về Wireless Lan MỤC LỤC CHƯƠNG I: KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MẠNG LAN KHÔNG 3 DÂY (WIRELESS LAN) 3 1.1. Khái niệm mạng WLAN 3 1.2. Sự giống nhau và khác nhau giữa LAN và WLAN 3 1.2.1. Sự giống nhau giữa LAN và WLAN 3 1.2.2. Sự khác nhau giữa LAN và WLAN 3 1.3. Phân loại mạng WLAN 3 1.4. Ưu điểm của mạng WLAN 4 1.5. Nhược điểm của mạng WLAN 4 1.6. Lý do sử dụng mạng WLAN 4 1.7. Đối tượng sử dụng mạng WLAN 4 1.8. Chuẩn IEEE 802.11 4 1.9. Phương thức truy xuất WLAN 5 1.10. Tốc độ mạng WLAN 5 1.11. Các vấn đề liên quan khi sử dụng WLAN 5 1.11.1.Nút ẩn 5 1.11.2. Bảo mật 6 CHƯƠNG II: TRIỂN KHAI THIẾT LẬP MẠNG WIRELESS LAN 7 2.1. Các thiết bị cơ bản để thiết lập một mạng LAN không dây 7 2.2. Các tính toán căn bản để thiết lập một WIRELESS LAN 7 2.3. Xác định vị trí và lắp đặt các thiết bị 7 2.3.1. Đối với ACCESS POINT 7 2.3.2. Đối với card mạng không dây 7 2.4. Thực nghiệm thiết lập WLAN 7 CHƯƠNG III: KIẾN TRÚC HỆ THỐNG VÀ KIẾN TRÚC GIAOTHỨC CỦA MẠNG WLAN 10 3.1. Kiến trúc hệ thống 10 3.1.1. Khái niệm hệ thống phân phối 10 3.1.2. Tích hợp với LAN hữu tuyến 11 3.1.3. Các giao diện dịch vụ LOGIC 11 3.1.4. Các không gian địa chỉ logic ghép 11 3.2. Kiến trúc giao thức 12 3.2.1. Tầng vật lý 13 3.2.2. Lớp điều khiển môi trường truy cập 16 3.2.3. Quản lý MAC 23 Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đỗ Văn Chiểu Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương - 1 - Tìm hiểu về Wireless Lan LỜI MỞ ĐẦU Sự tiến bộ của nền khoa học công nghệ thông tin đã góp phần làm cho đời sống xã hội ngày càng phong phú. Nó mang lại siêu lợi nhuận cho nền kinh tế của mỗi quốc gia và toàn cầu, đồng thời mang lại nền văn minh cho nhân loại chưa từng có từ trước đến nay. Việt Nam là một nước đang trên đà phát triển và hội nhập, những ảnh hưởng tích cực và hệ quả ưu việt do công nghệ thông tin mang lại cho nền kinh tế và đời sống xã hội khoảng vài chục năm gần đây đã chứng minh điều này. Hệ thống mạng không dây WLAN là một phát triển vượt bậc của ngành công nghệ thông tin. Hiện nay nó là sự lựa chọn tối ưu nhất bởi cùng một lúc có thể kết nối máy in, Internet và các thiết bị máy tính khác mà không cần dây cáp truyền dẫn. Ngoài ra mạng LAN không dây còn rất nhiều tiện lợi khác đó là sự mềm dẻo, dễ thay thế bảo trì, dễ dàng mở rộng… và nhất là nó thích ứng và có thể chống lại các hiện tượng khắc nghiệt của thời tiết như động đất và những tác động không mong muốn khác… Trước ứng dụng to lớn đó của mạng không dây, việc nghiên cứu và tìm hiểu là một vấn đề khá thú vị và đang được sự quan tâm của rất nhiều nhà nghiên cứu trong các trung tâm tin học, các viện công nghệ thông tin và các trường đại học. Trong đồ án này đã trình bày như sau: Chương I là những kiến thức cơ bản về mạng WLAN, Chương II đã hướng dẫn triển khai một mạng WLAN như thế nào, Chương III chính là trình bày về kiến trúc hệ thống và kiến trúc hệ thống của mạng WLAN. Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đỗ Văn Chiểu Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương - 2 - Tìm hiểu về Wireless Lan CHƯƠNG I: KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MẠNG LAN KHÔNG DÂY (WIRELESS LAN) 1.1. Khái niệm mạng WLAN Mạng WLAN (WIRELESS LOCAL AREA NETWORK–WLAN ) là một hệ thống truyền thông số liệu linh hoạt được thực hiện trên sự mở rộng của mạng LAN hữu tuyến. WLAN gồm các thiết bị được nối lại với nhau có khả năng giao tiếp thông qua sóng RADIO hay tia hồng ngoại trên cơ sở sử dụng các giao thức chuẩn riêng của mạng không dây thay vì các đường truyền dẫn bằng dây. 1.2. Sự giống nhau và khác nhau giữa LAN và WLAN 1.2.1. Sự giống nhau giữa LAN và WLAN Thời kỳ ban đầu WLAN được thiết kế sao cho giống với mạng cục bộ LAN IEEE 802. WLAN phải hỗ trợ được tất cả các giao thức và các công cụ quản lý mạng LAN đã chạy tốt trên mạng LAN truyền thống. 1.2.2. Sự khác nhau giữa LAN và WLAN Những đặc tính cơ bản của mạng vô tuyến khiến nó trở lên khác biệt với các mạng LAN truyền thống: Địa chỉ đích không đồng nghĩa với vị trí đích. Môi trường ảnh hưởng tới việc thiết kế. Ảnh hưởng của việc giám sát các trạm di động. Tương tác với các lớp IEEE 802 khác. 1.3. Phân loại mạng WLAN Hiện nay tồn tại hai kiểu mạng không dây là: Mạng Ad-hoc (hay còn gọi là mạng Peer to Peer hoặc mạng phi thể thức) Hình 1.1. Mô hình mạng Ahoc Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đỗ Văn Chiểu Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương - 3 - Tìm hiểu về Wireless Lan Mạng cơ sở hạ tầng (Infrastructure) hay còn gọi là mạng đấu dây một phần: 1.4. Ưu điểm của mạng WLAN Tính linh động và nâng cấp cao Tính quy mô Tính mạnh mẽ 1.5. Nhược điểm của mạng WLAN Chất lượng chưa cao Khá tốn kém Các giải pháp sở hữu riêng (Độc quyền) Những hạn chế trong quy định An toàn và bảo mật 1.6. Lý do sử dụng mạng WLAN WLAN là một hệ thống truyền thông dữ liệu mở để truy cập vô tuyến đến các mạng Internet va Intetranet. Nó cũng cho phép kết nối LAN tới LAN trong một toà nhà hoặc một khu tập thể hoặc một khu trường học… 1.7. Đối tượng sử dụng mạng WLAN Hệ thống thông tin doanh nghiệp Du lịch Giáo dục Thông tin sản phẩm Y tế 1.8. Chuẩn IEEE 802.11 Chuẩn 802.11 của Viện kỹ thuật điện và điện tử (IEEE,1997) đặc tả hầu hết các họ nổi tiếng của WLANs trong nhiều sản phẩm đã sẵn có ( một chuẩn truyền thông cho mạng WLAN). Chuẩn này đưa ra các quy định hoạt động ở hai lớp. Lớp DataLink Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đỗ Văn Chiểu Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương - 4 - Tìm hiểu về Wireless Lan (MAC): Thực hiện cho phép chia sẻ các kênh truyền. Lớp vật lý (physical) cung cấp việc truyền dữ liệu theo những phương thức khác nhau. Dưới đây là chỉ tiêu kỹ thuật của chuẩn IEEE 802.11: CCK: 1, 2, 5.5, 11 Mbps OFDM: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps IEEE 802.11b IEEE 802.11a IEEE 802.11g 1.9. Phương thức truy xuất WLAN Carrier Siene Multilple Access With Collission Avoidance (CSMA/CA): Đa truy xuất cảm biến mang tránh xung đột. 1.10. Tốc độ mạng WLAN Phụ thuộc vào kiểu cấu hình thiết kế trong mạng, số lượng người dùng khoảng cách giữa các thành phần của mạng, loại hệ thống mạng WLAN được sử dụng và hiệu quả của mạng có dây… 1.11. Các vấn đề liên quan khi sử dụng WLAN 1.11.1.Nút ẩn Một khó khǎn do sự dao động lớn của công suất tín hiệu trong WLAN là sự tồn tại các nút ẩn (không có vị trí) mà một số nút này nằm trong vùng các bộ thu nhưng không phát. Theo dõi công suất Các nguồn nhiễu vô tuyến Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đỗ Văn Chiểu Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương - 5 - Tìm hiểu về Wireless Lan Các vật cản lan truyền tín hiệu 1.11.2. Bảo mật Điều này bắt nguồn từ tính cố hữu của môi trường không dây. Giải pháp ở đây là phải làm sao để có được sự bảo mật cho mạng này chống được việc truy cập của người lạ. Mô hình bảo mật không dây Xác nhận không dây Hình 1.11. Mô hình xác nhận Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đỗ Văn Chiểu Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương - 6 - Tìm hiểu về Wireless Lan CHƯƠNG II: TRIỂN KHAI THIẾT LẬP MẠNG WIRELESS LAN 2.1. Các thiết bị cơ bản để thiết lập một mạng LAN không dây Card PCMCI đối với Notebook không có card mạng không dây. Card mạng không dây cho máy tính để bàn. Accesspoint. 2.2. Các tính toán căn bản để thiết lập một WIRELESS LAN Các bước cơ bản để thiết lập một mạng WLAN: Bước 1: Đặt kế hoạch ( khảo sát mạng tính) Bước 2: Chọn loại thiết bị mạng không dây Bước 3: Triển khai mạng Bước 4: Triển khai an ninh mạng 2.3. Xác định vị trí và lắp đặt các thiết bị 2.3.1. Đối với ACCESS POINT Phải xem xét trước khi thiết kế như sau: Các yêu cầu về việc thiết kế AP Tách kênh Xác định các vật cản xung quanh Xác định các nguồn giao thoa Xác định số lượng AP 2.3.2. Đối với card mạng không dây Đặt đĩa CD đi kèm với thiết bị vào để tiến hành cài đặt driver cho card mạng không dây. Card mạng không dây chế tạo phù hợp với các hệ điều hành Window, Mac Os, Linux. Và một số nhà chế tạo tốt nhất như: Công ty Buffalo (www.Buffalotech.com), LinkSys, D-Link, Netgear. 2.4. Thực nghiệm thiết lập WLAN Ở đây em đã tiến hành thiết lập 1 WLAN với mô hình như sau: Phòng A101với diện tích gần 40m2, cho 9 máy. Với cấu hình máy chủ: Pentium IV 3.0 GHz, HDD 40GB, RAM 256 MB, FDD 1.44, CASE ATX, Monitor LCD14”ACER, Keyboard CMS, Mouse CMS, card mạng WL-8310. AccessPoint \ Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đỗ Văn Chiểu Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương - 7 - Tìm hiểu về Wireless Lan WAP4000. Máy con: Pentium IV 2.6 GHz, HDD 40GB, RAM 512 MB, FDD 1.44, CASE ATX, Monitor14” POWERMAX, Keyboard CMS, Mouse CMS, Card mạng PLANET WL-8310 PCI Adapter. Sau đây là quá trình cài đặt và cấu hình Card mạng không dây, chạy trên hệ điều hành WIN 2000: PLANET WL-8310 PCI Adapter IEEE 802.11g (54Mbps): Cách 1: Cấu hình trực tiếp trong Window: Cách 2: Cấu hình thông qua tiện ích Hình 2.5. Hộp thoại cài đặt Ứng dụng này có thể được sử dụng để định dạng các tham biến cấu hình khi thiết bị hoạt động. Sau đây là cửa sổ cấu hình card mạng không dây: H ình 2.6. Cửa sổ cấu hình card mạng không dây Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đỗ Văn Chiểu Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương - 8 - Tìm hiểu về Wireless Lan Cài đặt và cấu hình AP (AccessPoint): PLANET WAP- 4000 IEEE 802.11g: Cấu hình qua phần mềm Sau khi cài đặt WIRELESS LAN thành công thì xuất hiện biểu tượng sau: Hình 2.8. Biểu tượng cấu hình bằng phần mềm Biểu tượng màu xanh lá cây chứng tỏ đã kết nối được Cấu hình qua giao diện Web: Mở trình duyệt Internet Explore gõ địa chỉ http://192.168.1.1, điền Username và password mặc định admin / admin: Hình 2.9. Cửa sổ truy nhập Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đỗ Văn Chiểu Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương - 9 - Tìm hiểu về Wireless Lan CHƯƠNG III: KIẾN TRÚC HỆ THỐNG VÀ KIẾN TRÚC GIAOTHỨC CỦA MẠNG WLAN 3.1. Kiến trúc hệ thống Kiến trúc WLAN bao gồm một vài thành phần tương tác với nhau để cung cấp WLAN hỗ trợ khả năng di động của các trạm một cách trong suốt với các lớp cao hơn. Các mạng WLAN có thể đưa ra hai kiến trúc hệ thống cơ bản khác nhau mạng cơ sở hạ tầng hoặc đặc biệt. Liên lạc giữa STA và BSS là hoàn toàn động. 3.1.1. Khái niệm hệ thống phân phối Thành phần kiến trúc sử dụng để kết nối các BSS với nhau là hệ thống phân phối DS (Distribution System). Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đỗ Văn Chiểu Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương - 10 - [...].. .Tìm hiểu về Wireless Lan Hình 3.2: Kiến trúc của mạng LANs không dây đặc biệt IEEE 802.11 3.1.2 Tích hợp với LAN hữu tuyến Để tích hợp kiến trúc WLAN với LAN hữu tuyến truyền thống, một thành phần kiến trúc logic được đưa ra là thành phần cổng (Port) 3.1.3 Các giao diện dịch vụ LOGIC Tập hợp các dịch vụ kiến trúc WLAN như sau: Dịch vụ nhận thực (Authentication)... hướng dẫn: ThS Đỗ Văn Chiểu - 24 - Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương Tìm hiểu về Wireless Lan KẾT LUẬN Mạng Wireless Lan hiện nay đang có một vị trí rất quan trọng và bước đầu mang lại sức hấp dẫn trong đời sống hiện đại Phương thức kết nối mới này thực sự đã mở ra cho người sử dụng 1 sự lựa chọn tối ưu, bổ sung cho các phương thức kết nối truyền thống dùng dây Chính vì vậy mà Wireless Lan trở thành đề tài... Chiểu - 21 - Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương Tìm hiểu về Wireless Lan Khuôn dạng khung Clear To Send (CTS): Được minh hoạ trong hình dưới đây: Khuôn dạng khung ACK: Khuôn dạng ACK được minh hoạ trong hình 3.33: Khuôn dạng khung Power – Save Poll (PS - Poll): Khuôn dạng khung CF – End: Khuôn dạng khung CF – End + CF – Ack: Giáo viên hướng dẫn: ThS Đỗ Văn Chiểu - 22 - Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương Tìm hiểu. .. được những hiểu biết của mình về mạng WLAN và thiết lập một mạng WLAN dựa trên những cơ sở vật chất kỹ thuật hiện đại của nhà trường tại phòng A101 với diện tích gần 40m2, cho 8 máy Đồng thời em đã trình bày về kiến trúc hệ thống, kiến trúc giao thức của mạng WLAN Em hy vọng rằng với tính chất cô đọng và dễ hiểu thì đồ án này sẽ đem lại được cái nhìn tổng quan và hoàn thiện nhất về mạng WLAN cho bất... chính là thiết lập một hệ thống mạng WLAN ở quy mô lớn hơn như WIMAX chẳng hạn Giáo viên hướng dẫn: ThS Đỗ Văn Chiểu - 25 - Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương Tìm hiểu về Wireless Lan CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1 TS Lê Ngọc Giao, KS Phan Hà Trung - Hiệu đính TS Nguyễn Quý Sỹ, Công nghệ WLAN ứng dụng trong Internet không dây, Nhà Xuất Bản Bưu Điện 2 Ron Schmitt, Handbook for Wireless and RF EMC and High Speed Electronics... 850-950 nm, Giáo viên hướng dẫn: ThS Đỗ Văn Chiểu - 14 - Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương Tìm hiểu về Wireless Lan 3.2.1.4 Lớp vật lý ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM Hệ thống tần số LAN vô tuyến ban đầu được hướng vào băng tần thông tin quốc gia chưa được đăng ký U-NII từ 5,15 đến 5,25, từ 5.25 đến 5,35 và 5,725 đến 5,825 GHz Hệ thống OFDM cung cấp LAN vô tuyến với tốc độ truyền dữ liệu là... kỳ quyền ưu tiên nào cao hơn so với các gói dữ liệu khác Giáo viên hướng dẫn: ThS Đỗ Văn Chiểu - 18 - Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương Tìm hiểu về Wireless Lan 3.2.2.3 DFWMAC-PCF thăm dò Hai cơ chế truy cập được giới thiệu cho đến lúc này không thể đảm bảo một sự duy trì truy cập cực đại hoặc băng thông truyền tối thiểu Cung cấp thêm dịch vụ giới hạn thời gian (time-bounded) tiêu chuẩn chỉ rõ một chức năng... về Wireless Lan 3.2 Kiến trúc giao thức Hình 3.5 Kiến trúc giao thức chuẩn IEEE 802.11 và thiết lập cầu nối Giáo viên hướng dẫn: ThS Đỗ Văn Chiểu - 12 - Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương Tìm hiểu về Wireless Lan Hình 3.5 cho thấy hầu hết kịch bản phổ biến : một mạng LAN không dây IEEE 802.11 kết nối tới một mạng Ethernet 802.3 (mạng sử dụng kỹ thuật truy cập đường truyề bằng cảm nhận sóng mang và có dò xung... chức năng theo từng nhóm phải được định danh và sẽ được thảo luận chi tiết trong phân tiếp theo đây: Dưới đây là những trình bày cụ thể về đồng bộ và Roaming 3.2.3.1 Đồng bộ Giáo viên hướng dẫn: ThS Đỗ Văn Chiểu - 23 - Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương Tìm hiểu về Wireless Lan 3.2.3.2 Roaming Mạng không dây điển hình trong các tòa nhà yêu cầu nhiều hơn một điểm truy cập để bao trùm mọi phòng Phụ thuộc vào... phép khả năng tất cả WM, DSM, LAN hữu tuyến tích hợp có thể là các môi trường vật lý khác nhau, mà nó còn cho phép khả năng mỗi một môi trường này có thể hoạt động trong các khoảng không gian khác nhau IEEE 802.11 chỉ sử dụng và xác định không gian địa chỉ WM (Môi trường vô tuyến) Giáo viên hướng dẫn: ThS Đỗ Văn Chiểu - 11 - Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương Tìm hiểu về Wireless Lan 3.2 Kiến trúc giao thức . ThS. Đỗ Văn Chiểu Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương - 2 - Tìm hiểu về Wireless Lan CHƯƠNG I: KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MẠNG LAN KHÔNG DÂY (WIRELESS LAN) 1.1. Khái niệm mạng WLAN Mạng WLAN (WIRELESS LOCAL. Tìm hiểu về Wireless Lan MỤC LỤC CHƯƠNG I: KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MẠNG LAN KHÔNG 3 DÂY (WIRELESS LAN) 3 1.1. Khái niệm mạng WLAN 3 1.2. Sự giống nhau và khác nhau giữa LAN và WLAN 3 1.2.1 ThS. Đỗ Văn Chiểu Sinh viên: Vũ Thị Thuỳ Dương - 6 - Tìm hiểu về Wireless Lan CHƯƠNG II: TRIỂN KHAI THIẾT LẬP MẠNG WIRELESS LAN 2.1. Các thiết bị cơ bản để thiết lập một mạng LAN không dây