zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Công Nghệ Thông Tin

» Quản trị mạng

Giáo trình môn Công nghệ mạng không dây: Phần 1

Chia sẻ: Lê Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:47

Báo xấu

360
lượt xem 76
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình môn Công nghệ mạng không dây có kết cấu gồm 3 chương. Phần 1 gồm nội dung 2 chương đầu: Giới thiệu về Wireless, các tầng của 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.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình môn Công nghệ mạng không dây: Phần 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.