TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY

Chia sẻ: VAN TUYEN NGUYEN | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:39

Thêm vào BST

Báo xấu

1.708
lượt xem 350
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

1.Lịch sử mạng không dây: Do Guglielmo Marconi sáng lập ra. Năm 1894, Marconi bắt đầu các cuộc thử nghiệm và năm 1899 đã gửi một bức điện báo băng qua kênh đào Anh mà không cần sử dụng bất kì loại dây nào. Thành tựu “chuyển tin bằng tín hiệu” này đánh dấu một tiến bộ lớn và là một dấu hiệu cho sự ra đời một hệ thống các giá trị mang tính thực tiễn cao.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY 1.Lịch sử mạng không dây: Do Guglielmo Marconi sáng lập ra. Năm 1894, Marconi bắt đầu các cuộc thử nghiệm và năm 1899 đã gửi một bức điện báo băng qua kênh đào Anh mà không cần sử dụng bất kì loại dây nào. Thành tựu “chuyển tin bằng tín hiệu” này đánh dấu một tiến bộ lớn và là một dấu hiệu cho sự ra đời một hệ thống các giá trị mang tính thực tiễn cao. 3 năm sau đó, thiết bị vô tuyến của Marconi đã có thể chuyển và nhận điện báo qua Đại Tây Dương. Công nghệ không dây mà Marconi phát triển là một sự pha tạp giữa điện báo có dây truyền thống và sóng Hertz (được đặt tên sau khi Heinrich Hertz phát minh ra chúng). Trong chiến tranh thế giới I, lần đầu tiên nó được sử dụng ở cuộc chiến Boer năm 1899 và năm 1912, một thiết bị vô tuyến đã được sử dụng trong con tàu Titanic. Trước thập niên 1920, điện báo vô tuyến đã trở thành một phương tiện truyền thông hữu hiệu bởi nó cho phép gửi các tin nhắn cá nhân băng qua các lục địa. Cùng với sự ra đời của radio (máy phát thanh), công nghệ không dây đã có thể tồn tại một cách thương mại hóa. Thập niên 1980, công nghệ vô tuyến là những tín hiệu analogue.
Thập niên 1990, chuyển sang tín hiệu kĩ thuật số ngày càng có chất lượng tốt hơn, nhanh chóng hơn và ngày nay công nghệ phát triển đột phá với tín hiệu 4G. Năm 1994, công ty viễn thông Ericsson đã bắt đầu sáng chế và phát triển một công nghệ kết nối các thiết bị di động thay thế các dây cáp. Họ đặt tên thiết bị này là “Bluetooth”.
2. Mạng không dây là gì ? Mạng không dây là một hệ thống các thiết bị được nhóm lại với nhau, có khả năng giao tiếp thông qua sóng vô tuyến thay vì các đường truyền dẫn bằng dây. * Ưu điểm: Giá thành giảm nhiều đối với mọi thành phần người sử - dụng. Công nghệ không dây đã được tích hợp rộng rãi trong - bộ vi xử lý dành cho máy tính xách tay của INTEL và AMD, do đó tất cả người dùng máy tính xách tay đều có sẵn tính năng kết nối mạng không dây. Mạng Wireless cung cấp tất cả các tính năng của - công nghệ mạng LAN như là Ethernet và Token Ring mà không bị giới hạn về kết nối vật lý (giới hạn về cable). Tính linh động: tạo ra sự thoải mái trong việc truyền - tải dữ liệu giữa các thiết bị có hỗ trợ mà không có sự ràng buột về khoảng cách và không gian như mạng có dây thông thường. Người dùng mạng Wireless có thể kết nối vào mạng trong khi di chuyển bất cứ nơi nào trong phạm vi phủ sóng của thiết bị tập trung (Access Point). Mạng WLAN sử dụng sóng hồng ngoại (Infrared - Light) và sóng Radio (Radio Frequency) để truyền nhận dữ liệu thay vì dùng TwistPair và Fiber Optic Cable. Thông thường thì sóng Radio được dung phổ biến hơn vì nó truyền xa hơn, lâu hơn, rộng hơn, băng thông cao hơn.
* Nhược điểm: Tốc độ mạng Wireless bị phụ thuộc vào băng thông. - Tốc độ của mạng Wireless thấp hơn mạng cố định, vì mạng Wireless chuẩn phải xác nhận cẩn thận những frame đã nhận để tránh tình trạng mất dữ liệu. Trong mạng cố định truyền thống thì tín hiệu truyền - trong dây dẫn nên có thể được bảo mật an toàn hơn. Còn trên mạng Wireless thì việc “đánh hơi” rất dễ dàng bởi vì mạng Wireless sử dụng sóng Radio thì có thể bị bắt và xử lí được bởi bất kỳ thiết bị nhận nào nằm trong phạm vi cho phép, ngoài ra mạng Wireless thì có ranh giới không rõ ràng cho nên rất khó quản lý.
Bảng so sánh hệ thống Mạng Không dây và Mạng Có d ây Hệ thống Mạng Không dây Mạng Có dây Tốc độ 11/54/108Mbps 10/100/1000Mbps Bảo mật không đảm bảo bằng Bảo mật đảm bảo chỉ bị lộ thông Bảo mật có dây do phát sóng thông tin ra tin nếu can thiệp thẳng vào vị trí dây mọi phía dẫn Thi công Thi công triển khai nhanh và dễ Thi công phức tạp do phải thiết kế và triển dàng đi dây cho toàn bộ hệ thống khai Đòi hỏi chi phí cao khi muốn mở Khả năng Khả năng mở rộng khoảng cách rộng hệ thống mạng đặc biệt là mở mở rộng tốt với chi phí hợp lý rộng bằng cáp quang Các vị trí kết nối mạng có thể Các vị trí thiết kế không cơ động Tính mềm thay đổi mà không cần phải thiết kế ải thiết kế lại nếu thay đổi các vị trí ph dẻo lại kết nối mạng
3. Phân loại: Có nhiều cách phân loại: Dựa trên vùng phủ sóng, mạng không dây được chia thành 5 A. nhóm: Hình 1: Phân loại mạng vô tuyến WPAN: mạng vô tuyến cá nhân. Nhóm này bao gồm các công nghệ vô tuyến có vùng phủ nhỏ tầm vài mét đến hàng chục mét tối đa. Các công nghệ này phục vụ mục đích nối kết các thiết bị ngoại vi như máy in, bàn phím, chuột, đĩa cứng, khóa USB, đồng hồ,...với điện thoại di động, máy tính. Các công nghệ trong nhóm này bao gồm: Bluetooth, Wibree, ZigBee, UWB, Wireless USB, EnOcean,... Đa phần các công nghệ này được chuẩn hóa bởi IEEE, cụ thể là
nhóm làm việc (Working Group) 802.15. Do vậy các chuẩn còn được biết đến với tên như IEEE 802.15.4 hay IEEE 802.15.3 ... WLAN : mạng vô tuyến cục bộ. Nhóm này bao gồm các công nghệ có vùng phủ tầm vài trăm mét. Nổi bật là công nghệ Wifi với nhiều chuẩn mở rộng khác nhau thuộc gia đình 802.11 a/b/g/h/i/... Công nghệ Wifi đã gặt hái được những thành công to lớn trong những năm qua. Bên cạnh WiFi thì còn một cái tên ít nghe đến là HiperLAN và HiperLAN2, đối thủ cạnh tranh của Wifi được chuẩn hóa bởi ETSI. WMAN: mạng vô tuyến đô thị. Đại diện tiêu biểu của nhóm này chính là WiMAX. Ngoài ra còn có công nghệ băng rộng BWMA 802.20. Vùng phủ sóng của nó sẽ tằm vài km (tầm 45km tối đa). WWAN: Mạng vô tuyến diện rộng: Nhóm này bao gồm các công nghệ mạng thông tin di động như UMTS/GSM/CDMA2000... Vùng phủ của nó cũng tầm vài km đến tầm chục km. WRAN: Mạng vô tuyến khu vực. Nhóm này đại diện là công nghệ 802.22 đang được nghiên cứu và phát triển bởi IEEE. Vùng phủ có nó sẽ lên tầm 40100km. Mục đích là mang công nghệ truyền thông đến các vùng xa xôi hẻo lánh, khó triển khai các công nghệ khác. So sánh các nhóm mạng:
Vùng phủ Công nghệ Mạng Chuẩn Tốc độ Băng tần sóng UWB (Ultra 110480 WPAN 802.15.3a Trên 30 feet 7.5 GHz wideband) Mbps Trên 720 Bluetooth WPAN 802.15.1 Trên 30 feet 2.4 GHz Kbps Trên 54 WiFi WLAN 802.11a Trên 300 feet 5 GHz Mbps Trên 11 Wi Fi WLAN 802.11b Trên 300 feet 2.4 GHz Mbps Edge/GPR Trên 384 S (TDMA WWAN 2.5 G 45 dặm 1900 MHz Kbps GMS) CDMA Trên 2.4 4002100 2000/1x WWAN 3G 15 dặm Mbps MHz EVDO WCDMA/ 18002100 WWAN 3G Trên 2 Mbps 15 dặm UMTS MHz Tất cả các công nghệ này đều giống nhau ở chổ chúng nhận và chuyển tin bằng cách sử dụng sóng điện từ (EM). B. Dựa trên các công nghệ mạng, mạng không dây được chia thành 3 loại: • Kết nối sử dụng tia hồng ngoại • Sử dụng công nghệ Bluetooth • Kết nối bằng chuẩn Wifi
4. Các mô hình mạng không dây: 1. Mô hình mạng ADHOC: a. Khái niệm: - Là mạng gồm hai hay nhiều máy tính có trang bị card không dây - Tương tự mô hình peer to peer trong mạng có dây - Các máy tính có vai trò ngang nhau - Khoảng cách liên lạc 30100m - Sử dụng thuật toán Spokesman Election Algorithm(SEA) b. Mô hình vật lý: c. Cách thiết lập: - Thiết bị: Card không dây - Driver - Tiện ích d. Cấu hình - Các Staion phải cùng BSSID - Các Staion phải cùng kênh - Các Station phải cùng tốc độ truyền
2. Mô hình mạng INFRASTRUCTURE a. Khái niệm: - Là mạng gồm một hay nhiều AP để mở rộng phạm vi hoạt động của các Station có thể kết nối với nhau với một phạm vi gấp đôi. - AP đóng vai trò là điểm truy cập cho các Client(Station) trao đổi dữ liệuvới nhau và truy xuất tài nguyên của Server. - Mỗi AP có thể làm điểm truy cập cho 1015 client (tùy sản phẩm và hãng sản xuất) đồng thời tại một thời điểm. b. Mô hình vật lý: c. Cách thiết lập: - Thiết bị: • Card mạng không dây • Access Point. - Driver - Tiện ích d. Cấu hình
- Các Station phải cùng BSSID với AP - Các Station phải cùng kênh với AP - Các Ap phải cùng một ESID nếu muốn hổ trợ roaming
5. Chuẩn IEEE 802.11 là gì ? Wireless card đóng vai trò như một bộ thu phát tín hiệu giúp các thiết bị số trao đổi dữ liệu với nhau hoặc truy cập Internet tốc độ cao theo các chuẩn sau : IEEE 802.11g : tốc độ truyền dẫn tối đa 54Mbps IEEE 802.11b : tốc độ truyền dẫn tối đa 11Mbps; IEEE 802.11a : tốc độ truyền dẫn tối đa 54Mbps; trong bán kính 100m (nếu ở trong nhà) và 300m (nếu ở ngoài trời). Chuẩn 802.11b có tốc độ truyền dẫn thấp nhất (11Mbps) nhưng lại được dùng phổ biến trong các môi trường sản xuất, kinh doanh, dịch vụ do chi phí mua sắm thiết bị thấp, tốc độ truyền dẫn đủ đáp ứng các nhu cầu trao đổi thông tin trên internet như duyệt web, email, chat, nhắn tin... Chuẩn 802.11g có tốc độ truyền dẫn cao (54Mpbs), thích hợp cho hệ thống mạng có lưu lượng trao đổi dữ liệu cao, dữ liệu luân chuyển trong hệ thống là những tập tin đồ họa, âm thanh, phim ảnh có dung lượng lớn. Tần số phát sóng vô tuyến của chuẩn 802.11g cùng tần số với chuẩn 802.11b (2,4GHz) nên hệ thống mạng chuẩn 802.11g giao tiếp tốt với các mạng máy tính đang sử dụng chuẩn 802.11b. Tuy nhiên theo thời giá hiện nay, chi phí trang bị một hệ thống kết nối không dây theo chuẩn 802.11g cao hơn 30% so với chi phí cho một hệ không dây theo chuẩn 802.11b. Chuẩn 802.11a tuy có cùng tốc độ truyền dẫn như chuẩn 802.11g nhưng tần số hoạt động cao nhất, 5GHz, băng thông lớn nên chứa được nhiều kênh thông tin hơn so với hai chuẩn trên. Và cũng do có tần số hoạt động cao hơn tần số hoạt động của các thiết bị viễn thông dân dụng như điện
thoại 'mẹ bồng con', Bluetooth... nên hệ thống mạng không dây sử dụng chuẩn 802.11a ít bị ảnh hưởng do nhiễu sóng. Nhưng đây cũng chính là nguyên nhân làm cho hệ thống dùng chuẩn này không tương thích với các hệ thống sử dụng 2 chuẩn không dây còn lại. Chuẩn 802.11a không tương thích với 802.11b và 802.11g, nó chỉ • tương thích với chính nó, là 802.11a . Ngược lại, chuẩn 802.11b và 802.11g tương thích với nhau, nhưng • bạn nên sử dụng các thiết bị hỗ trợ 802.11g để sử dụng được hết khả năng của nó. 6. Các thiết bị mạng không dây: 1. Access Point: a. Khái niệm: Access Point (AP) có vai trò tương tự như Hub hay Switch. Điểm truy cập cho các Station (Node) trong mạng không dây cho phép các Station trao đổi dữ liệu với nhau (như HUB trong mạng có dây) và với các Station trong mạng có dây. b. Chức năng: • Phục hồi tín hiệu trong các segment mạng không dây (giống như Repeater) • Chuyển đổi khuôn dạng dữ liệu giữa mạng không dây và mạng có dây (giống Gateway). • Điểm truy cập này có thể hỗ trợ từ 15250 users trong khoảng cách 20500m, tùy thuộc vào công nghệ và môi trường. c. Chủng loại
• Hub/Switch Access Point (Wireless hub/Switch) tương tự như Hub/Switch trong mạng có dây. • BroadBand Router Access Point (Wireless BroadBand Router) cho phép các Station trong mạng truy cập Internet. 2. Wireless Adapter : Bộ điều hợp mạng không dây (Wireless NIC) có nhiều kiểu giao tiếp như PCMCIA, USB hay PCI card 3. Wireless card: a. Khái niệm: Là thiết bị gắn trên PC hay thiết bị cầm tay như Laptop, PDA,…đóng vai trò là card mạng có dây, nhưng sử dụng môi trường là sóng điện từ , cho phép PC hay Laptop trao đổi dữ liệu được với nhau thông qua sóng vô tuyến. b. Chức năng: • Truyền nhận các packet dưới dạng sóng radio giữa các Station với nhau hoặc giữa các Access Point. • Điều biến và giải điều biến tín hiệu. c. Chủng loại: • PC Card: Dùng cho máy tính xách tay khi sử dụng khe cắm PCMCIA • Adapter Card: dùng cho máy tính để bàn sử dụng khe cắm PCI, ISA, EISA
• Card lắp ngoài: sử dụng cổng giao tiếp COM, parallel, USB hoặc Ethernet 4. Cầu nối WiFi: Thêm cầu nối WiFi là ta có thể kết nối hầu như bất cứ thiết bị nào có giao tiếp cổng Ethernet, chẳng hạn một máy in mạng, vào mạng không dây. Ta dùng cáp nối thiết bị vào cổng Ethernet của cầu nối, và cầu nối sẽ truyền dữ liệu từ thiết bị này đến thiết bị không dây. Lúc này, bản thân thiết bị hoạt động chẳng khác gì với khi lắp vào mạng có dây. Chúng ta nên mua cầu nối và router của cùng nhà sản xuất, nhất là khi muốn tận dụng các chế độ như Super G, Afterburner, và nhớ chọn loại có hỗ trợ mã hóa WPA. 5. Camera không dây: Bạn có thể lắp một Camera không dây hầu như ở bất cứ nơi nào miễn nơi đó có sẵn nguồn điện là được. Bạn có thể tìm được ở thị trường Việt Nam một số loại Internet camera không dây như Axis 206W (413 USD), TRENDnet TV IP200W/E (269 USD), LinkPro IWC330W(155 USD), Planet ICA100W (350 USD). Các camera này đều tích hợp sẵn máy chủ web vì thế bạn có thể xem hình ảnh từ bất cứ máy tính nào có trình duyệt web. Một số camera có khả năng khi phát hiện chuyển động thì kích hoạt tình năng ghi hình và gửi cảnh qua Email. Ngoài ra, một số loại còn có micro để thu âm
và có môtơ cho phép bạn điều khiển từ xa để hướng camera đến những khu vực nào cần quan sát, nhưng giá đắt hơn. Các loại này đều có ứng dụng để thu, phát lại hình và quản lý cùng lúc nhiều camera. Tuy nhiên, trong số này không có loại nào có thể ngoài trời và không thu được hình trong môi trường thiếu sáng. 6. Thiết bị nghe nhạc và xem phim: Hãng Linksys có loại WMLS11B, bạn có thể kết nối vào dàn âm thanh hoặc chỉ dùng riêng lẻ như thiết bị nghe nhạc bình thường vì nó có sẵn (có thể tháo rời loa). Ngoài ra, màn hình LCD của thiết bị này lớn và dễ đọc. Một loại khác là HomePod của MacSense cũng có sẵn loa nhưng nhỏ và âm thanh cũng yếu hơn. Tuy nhiên, HomePod tự động tìm các tập tin nhạc trên nhiều máy tính (Macintosh hoặc PC) và có cổng USB 1.1 để bạn lắp các thiết bị lưu trữ. Trong khi đó LinkSys làm việc được chỉ với một máy tính và phải chạy MusicMatch Jukebox. Ngoài MusicMatch, HomePod cũng làm việc được với Winamp và một số chương trình nghe nhạc khác. Cả LinkSys và HomePod đều cho bạn nghe lại các đài trên Internet, nhưng chẳng có loại nào hỗ trợ WWPA nên chúng không kết nối được vào mạng có kích hoạt mã hóa. Wireless Digital Media Player của hãng Actiontec khuyếch đại ngõ ra DVI để xuất tín hiệu ra tivi cao cấp. Tuy nhiên, cài đặt và sử dụng phần mềm đi kèm (phải cài đặt vào máy tính có lưu tập tin phim và nhạc) hơi rắc rối và thiết bị điều khiển từ xa không có nút điều chỉnh âm lượng. Nếu có máy tính Windows Media Center (như chương trình TV và nhạc đã thu) trên tivi hoặc dàn âm thanh. Microsoft cũng sẽ tung ra một phần mềm để biến Xbox thành một Media Center Extender. Lợi thế của những
thiết bị này là bạn không cần phải mất thêm thời gian học cách sử dụng, chúng hoạt động giống như một máy tính Media Center. 7. Router du lịch Router du lịch là các phiên bản thu nhỏ của các loại lớn để có thể bỏ túi. Chúng có kèm theo các tiện ích cài đặt để chia sẻ kết nối (như một cổng Ethernet trong khách sạn hay phòng hội nghị) cho vài người. chúng cũng cho phép bạn lưu nhiều cấu hình thiết lập cho các phòng ở khách sạn, ở nhà, cho phòng họp ở văn phòng, giúp cho việc kết nối dễ dàng và nhanh chóng hơn vì chỉ cần chuyển đổi cấu hình thiết lập sẵn.
PHẦN 2: BẢO MẬT MẠNG KHÔNG DÂY: 1. Khả năng bảo mật của mạng không dây Bảo mật mạng là một vấn đề rất rộng và ngày càng trở nên khó khăn hơn. Mạng không dây trong các gia đình, trong các doanh nghiệp, trong các tổ chức chính phủ luôn có thể “tạo điều kiện” để các hacker dễ dàng thâm nhập lấy trộm hoặc sửa đổi dữ liệu và có thể gây nên những hậu quả cực kì nghiêm trọng. Thế nhưng người sử dụng vẫn chưa quan tâm đúng mức đến việc bảo vệ mạng không dây. Nguyên nhân chủ yếu là do người sử dụng ngại đụng đến các thiết lập thông số kỹ thuật rắc rối nên chỉ cần lắp thiết bị WiFi và cho máy tính kết nối Internet là xem như được. Vì vậy, bảo vệ an ninh cho mạng không dây luôn là vấn đề cần được quan tâm thường xuyên. Các lỗ hổng của mạng không dây: Hạn chế về khả năng quản trị: mạng không dây có thể cho phép mọi đối tượng kết nối với hệ thống trong vùng phủ sóng. Bất kì ai có các thiết bị có khả năng kết nối không dây khi nằm trong vùng bán kính phủ sóng của Access Point đều có thể kết nối và khai thác các tài nguyên của hệ thống. Khả năng này là nguy cơ tạo điều kiện cho tin tặc thực hiện các
biện pháp nghe lén thông tin hoặc xâm nhập vào hệ thống từ các tòa nhà bên cạnh.Tuy vùng phủ sóng của mạng không dây bị hạn chế nhưng tín hiệu của chúng có thể thu được từ khoảng cách trên 100m so với điểm phát sóng. Đối với các cơ sở lớn sử dụng hệ thống đa điểm truy cập (AP) để kết nối mạng không dây với mạng có dây, thì mỗi điểm AP đều chứa đựng các nguy cơ tấn công của tin tặc. Khả năng mã hóa dữ liệu: Mặc dù thông tin truyền trên mạng đã được mã hoá nhằm ngăn chặn việc truy cập bất hợp pháp, nhưng các hacker có thể sử dụng những thiết bị WiFi đã được thay đổi để chặn dữ liệu rồi giải mã chúng và truyền thông tin "rác" vào mạng, gây nên những rắc rối khác cho hệ thống. Chỉ cần một máy tính có card mạng WiFi là bạn có thể tha hồ lướt web và xâm nhập bất hợp pháp vào các máy tính gia nhập mạng. Xác thực quyền người dùng: Hầu hết các thiết bị kết nối của mạng không dây trên thị trường đều cho phép mặc định ở chế độ mở hoàn toàn, nghĩa là không cung cấp đầy đủ quyền quản trị cho người quản lý và không có khả năng xác thực quyền người dùng cũng như phân quyền cho các kết nối xuất phát từ hệ thống. Phát hiện và phòng chống tấn công: Các hình thức tấn công trên mạng rất đa dạng và hacker ngày càng có nhiều cách để xâm nhập và phá hoại hệ thống. Điều này gây trở ngại cho hầu hết các tổ chức khi tìm kiếm giải pháp chống các cuộc tấn công đa dạng trên mạng và khó khăn khi lựa chọn giải pháp phòng chống hiệu quả nhất.