Giáo trình Công nghệ mạng không dây (Ngành/Nghề: Công nghệ thông tin – Trình độ: Cao đẳng) - Trường CĐ Kinh tế - Kỹ thuật Vinatex TP. HCM (2021)

TẬP ĐỒN DỆT MAY VIỆT NAM
TRƢỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH



Giáo Trình

CƠNG NGHỆ MẠNG KHƠNG DÂY
Nghề: Cơng nghệ thơng tin
Trình độ: Cao Đẳng
(Ban hành theo Quyết định số:

ngày

tháng năm

của trường Cao đẳng Cơng nghệ Tp.HCM)

TP.HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NĂM 2021


Tuyên bố bản quyền
Giáo trình này sử dụng làm tài liệu giảng dạy lưu hành nội bộ trong trường Cao
đẳng Công nghệ Tp.HCM
Cao đẳng Công nghệ Tp.HCM không sử dụng và không cho phép bất kỳ cá
nhân hay tổ chức nào sử dụng giáo trình này với mục đích kinh doanh.
Mọi trích dẫn, sử dụng giáo trình này với mục đích khác hay ở nơi khác đều
phải được sự đồng ý bằng văn bản của Cao đẳng Công nghệ Tp.HCM


LỜI GIỚI THIỆU

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 ln được nâng cấp và cải
tiến và một trong những đột biến chính là việc đưa hệ thống mạng khơngNdây 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 khơng 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 khơng có sự ràng buộc chặt chẽ về khoảng cách và khơng gian như mạng có
dây thơng thường. Đồng thời giá thiết bị ngày càng rẻ, chất lượng dường truyền
ngày càng nâng cao và việc lắp đặt, nâng cấp mạng khơng 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 phịng, tiết kiệm được thời gian, cơng 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 phịng hay bên ngồi và có thể duy trì liên tục các kết nối
Internet. Ngồi 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.
Ngồi ra mạng WLAN khơng có phạm vi ranh giới rõ ràng cho nên rất khó quản
lý. Trong khn khổ chương trình đào tạo, giáo trình giới thiệu gồm 5 chương:
Chương 1: Giới thiệu về Wireless

Chương 2: Các tầng của mạng không dây
Chương 3: Kiến trúc mạng không dây
Chương 4: Bảo mật và quản lý mạng không dây
Chương 5: Mạng băng thông rộng


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 khơng dây.
Do thời gian cịn hạn chế, tài liệu chắc chắn khơng thể tránh khỏi những
thiếu sót. Rất mong nhận được các ý kiến đóng góp và xây dựng của bạn đọc.
Xin chân thành cảm ơn!
Tháng 07 năm 2021
Nhóm biên soạn


MỤC LỤC

i

MỤC LỤC
Tên môn học: Công nghệ mạng không dây ................................................................ a
I. Vị trí, tính chất của mơn học ................................................................................... a
II. Mục tiêu môn học: ................................................................................................. a
III. Nội dung môn học: ............................................................................................... a
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY ............................................. 1
I. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH MẠNG KHƠNG DÂY. ................................................ 1
1. Tổng quan về mạng không dây ............................................................................... 1
2. Lịch sử hình thành mạng khơng dây ....................................................................... 1
II. ĐỊNH NGHĨA MẠNG KHƠNG DÂY ................................................................. 4

1. Định nghĩa mạng khơng dây ................................................................................... 4
2. Các nguyên tắc hoạt động WLAN .......................................................................... 4
3. Ứng dụng của WLAN. ............................................................................................ 5
III. CÁC THÀNH PHẦN CẤU HÌNH MẠNG WLAN DÂY ................................... 6
1. Access Point ............................................................................................................ 6
2. Wireless LAN PCI Card.......................................................................................... 6
3. Wireless LAN PCMCIA Card/Card Bus ................................................................ 7
4. Wireless USB Card ................................................................................................. 7
5. Wireless Printer Server ........................................................................................... 7
IV. CÁC CHUẨN MẠNG WLAN ............................................................................ 7
1. Chuẩn 802.11: ......................................................................................................... 7
2. Chuẩn 802.11a: ....................................................................................................... 8
3. Chuẩn 802.11b: ....................................................................................................... 9
4. Chuẩn 802.11g: ....................................................................................................... 9
5. Chuẩn IEEE 802.11n ............................................................................................. 10
6. Chuẩn IEEE 802.11ac ........................................................................................... 10
7. Chuẩn IEEE 802.11ah ........................................................................................... 11
V. PHÂN LOẠI MẠNG WLAN .............................................................................. 11
1. Các kỹ thuật phát triển mạng WLAN ................................................................... 11


MỤC LỤC

ii

2. Phân loại mạng không dây .................................................................................... 15
3. So sánh các nhóm mạng........................................................................................ 17
Chƣơng 2. CÁC TẦNG CỦA MẠNG KHÔNG DÂY ............................................ 18
2. Nội dung chương: .................................................................................................. 18
I. CÁC TẦNG MẠNG HỮU TUYẾN ..................................................................... 18

1. Tại sao cần phải chuẩn hóa mạng khơng dây ....................................................... 18
2. Những tổ chức tham gia xây dựng chuẩn ............................................................. 18
3. Mơ hình OSI (Liên kết các hệ thống mở ) ............................................................ 20
4. Chức năng của các tầng hữu tuyến........................................................................ 21
II. CÁC TẦNG MẠNG VÔ TUYẾN ....................................................................... 23
1. Wireless Application Environment (WAE). ......................................................... 23
2. Wireless Session Protocol (WSP) ......................................................................... 23
3. Wireless Transaction Session Protocol (WTSP). .................................................. 23
4. Wireless Transport Layer Security (WTLS). ........................................................ 23
5. Wireless Datagram Protocol (WDP). .................................................................... 23
6. Network carriers (CARRIERS). ........................................................................... 23
Chƣơng 3. KIẾN TRÚC MẠNG KHÔNG DÂY ..................................................... 25
2. Nội dung chương: ................................................................................................. 25
I. CÁC THIẾT BỊ MẠNG KHÔNG DÂY ............................................................... 25
1. Card mạng không dây ........................................................................................... 25
2. Access Point (AP) ................................................................................................ 27
II. CÁC CHẾ ĐỘ CỦA AP (Access Point) .............................................................. 29
1. Chế độ gốc (Root Mode) ....................................................................................... 29
2. Chế độ lặp (Repeater Mode) ................................................................................. 33
3. Chế độ cầu nối (Bridge Mode) .............................................................................. 35
III. CÁC MƠ HÌNH MẠNG WLAN ....................................................................... 40
1. Mơ hình Ad-hoc .................................................................................................... 40
2. Mơ hình cơ sở hạ tầng ........................................................................................... 40
3. Mơ hình Point to Point .......................................................................................... 41


MỤC LỤC

iii

4. Mơ hình Point to MultiPoint ................................................................................. 42
5. Thiết kế mạng WLAN ........................................................................................... 42
6. Quản lý truy cập thông qua MAC ......................................................................... 58
7. Quản lý băng thông ............................................................................................... 60
8. Thay đổi thông tin login AP .................................................................................. 61
IV.ƯU ĐIỂM, NHƯỢC ĐIỂM CỦA MẠNG WLAN ............................................ 61
1. Ưu điểm ................................................................................................................. 61
2. Nhược điểm ........................................................................................................... 63
3. So sánh mạng có dây và mạng không dậy ............................................................ 64
Chƣơng 4. BẢO MẬT VÀ QUẢN LÝ MẠNG KHÔNG DÂY ............................. 67
I. TẠI SAO PHẢI BẢO MẬT MẠNG KHÔNG DÂY (WLAN) ............................ 67
II. WEP (WIRED EQUIVALENT PRIVACY) ...................................................... 68
1. Giải pháp WEP tối ưu. .......................................................................................... 69
2. Sử dụng khóa WEP có độ dài 128 bit. .................................................................. 69
3. Thực thi chính sách thay đổi khóa WEP định kỳ. ................................................. 69
4. Sử dụng các công cụ theo dõi số liệu thống kê dữ liệu trên đường truyền không
dây. ............................................................................................................................ 69
5. WiFi Protected Access (WPA).............................................................................. 70
6. WiFi Protected Access 2 (WPA2) ........................................................................ 71
III. CÁC HÌNH THỨC TẤN CƠNG TRÊN MẠNG WLAN .................................. 72
1. Rogue Access Point............................................................................................... 72
2. De-authentication Flood Attack (tấn công yêu cầu xác thực lại ) ......................... 74
IV. CÁC HÌNH THỨC BẢO MẬT MẠNG WLAN ............................................... 77
1. Kích thước ơ .......................................................................................................... 79
2. Chứng thực người dùng ....................................................................................... 80
3. Theo dõi WLan ..................................................................................................... 80
4. Gán chính sách( POLICY) .................................................................................... 90
5. WLAN VPN .......................................................................................................... 90
6. 802.1x và EAP ...................................................................................................... 92

MỤC LỤC

iv

7. WPA (Wi-Fi Protected Access) ............................................................................ 94
8. WPA 2 (Wi-Fi Protected Access 2) ..................................................................... 94
9. Lọc (Filtering). ...................................................................................................... 95
Chƣơng 5: MẠNG BĂNG THƠNG RỘNG ........................................................... 97
- Trình bày được mơ hình tham chiếu và phạm vi của chuẩn ứng dụng cho WiMAX,
bao gồm lớp MAC ( lớp con hội tụ MAC, lớp con phần chung MAC, lớp con bảo mật
) và lớp PHY (lớp vật lý ).............................................................................................. 97
I. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WIMAX ........................................................ 97
1. Khái niệm. ............................................................................................................. 97
2. Đặc điểm. .............................................................................................................. 97
3. Các chuẩn của Wimax ........................................................................................... 99
4. Các băng tần của Wimax..................................................................................... 101
5. Truyền sóng. ........................................................................................................ 103
6. Các ứng dụng. ..................................................................................................... 108
II. KIẾN TRÚC MẠNG TRUY CẬP WIMAX .................................................... 110
1. Mơ hình tham chiếu. .......................................................................................... 110
2. Lớp MAC. .......................................................................................................... 111
BÀI TẬP CHƢƠNG 1 .............................................................................................. 123
BÀI TẬP CHƢƠNG 2 .............................................................................................. 127
BÀI TẬP CHƢƠNG 3 .............................................................................................. 152


MỤC LỤC

v

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
Từ viết tắt
Tiếng Anh
Access Point
AP
Authentication, Authorization,
AAA
và Access Control
Advanced Encryption Standard
AES
Basic Service Sets
BSSs
Challenge-handshake
CHAP
authentication protocol
Data Encryption Standard
DES
Distribution system
DS
Direct sequence spread
DSSS
spectrum
Extensible Authentication
EAP
Protocol
Extended Service Sets
ESSs
Federal Communications
FCC

Commission
Frequency-hopping spread
FHSS
spectrum
IBSSs

Independent Basic Service Sets

IDS

Intrusion Detection System
Institute of Electrical and
Electronics Engineers

IEEE

IPSec

ISM
ISP
LAN
MAC

Internet Protocol Security

Industrial, scientific and
medical
Internet service provider
Local Area Network
Medium Access Control

Tiếng việt
Điểm truy cập
Xác thực, cấp phép và kiểm
tốn
Tiêu chuẩn mã hóa tiên tiến
Mơ hình mạng cơ sở
Giao thức xác thực u cầu bắt
tay
Tiêu chuẩn mã hóa dữ liệu
Hệ thống phân phối
Trải phổ trực tiếp
Giao thức xác thực mở rộng
Mơ hình mạng mở rộng
Ủy ban truyền thông Liên bang
Hoa Kỳ
Trải phổ nhảy tần
Mơ hình mạng độc lập hay cịn
gọi là mạng Ad hoc
Hệ thống phát hiện xâm nhập
Viện kỹ thuật điện và điện tử
của Mỹ
Tập hợp các chuẩn chung nhất
(industry-defined set) trong việc
kiểm tra, xác thực và mã hóa các
dữ liệu dạng packet trên tầng
Network (IP
Băng tầng dành cho công
nghiệp, khoa học và y học
Nhà cung cấp dịch vụ Internet

Mạng cục bộ
Điều khiển truy cập môi trường


MỤC LỤC

vi

Từ viết tắt
Tiếng Anh
Metropolitan Area Network
MAN
MIC

Message integrity check

N/A
NAS

Not Applicable
Network access server
Nation Instutute of Standard
and Technology

NIST

PC

Orthogonal frequency division
multiplexing

Persional Computer

PDA

Persional Digital Assistant

OFDM

UDP
VLAN
VPN

Protected Extensible
Authentication Protocol
Point-to-Point Protocol
Preshared Keys
Remote Authentication Dial In
User Service
Radio frequency
Serial Line Internet Protocol
Service set identifier
Temporal Key Integrity
Protocol
User Datagram Protocol
Virtual Local Area Network
Virtual Private Network

WEP

Wired Equivalent Privacy

WI-FI

Wireless Fidelity

PEAP
PPP
PSK
RADIUS
RF
SLIP
SSID
TKIP

Wireless Local Area Network
WLAN
WPA/WPA2 Wi-fi Protected Access

Tiếng việt
Mạng đơ thị
Phương thức kiểm tra tính tồn
vẹn của thơng điệp
Chưa sử dụng
Máy chủ truy cập mạng
Viện nghiên cứu tiêu chuẩn và
công nghệ quốc gia
Trải phổ trực giao
Máy tính cá nhân
Máy trợ lý cá nhân dùng kỹ
thuật số

Giao thức xác thực mở rộng
được bảo vệ
Giao thức liên kết điểm điểm
Khóa chia sẻ
Dịch vụ truy cập bằng điện thoại
xác nhận từ xa
Tần số vô tuyến
Giao thức internet đơn tuyến
Bộ nhận dạng dịch vụ
Giao thức tồn vẹn khóa thời
gian
Là một giao thức truyền tải
Mạng LAN ảo
Mạng riêng ảo
Bảo mật tương đương mạng đi
dây
Hệ thống mạng khơng dây sử
dụng sóng vô tuyến
Mạng cục bộ không dây
Bảo vệ truy cập Wi-fi


Chƣơng trình mơn học

a

CHƢƠNG TRÌNH MƠN HỌC
Tên mơn học: Cơng nghệ mạng không dây
Mã môn học: MH 27
Thời gian thực hiện môn học: 45 giờ; (Lý thuyết: 15 giờ; Thực hành, thí nghiệm,

thảo luận, bài tập: 28 giờ; Kiểm tra: 2 giờ)
I. Vị trí, tính chất của mơn học

Vị trí: mơn học được bố trí sau khi người học học xong các mơn học chun
mơn ngành Cơng nghệ thơng tin.

Tính chất: mơn học đào tạo thay thế khóa luận tốt nghiệp.
II. Mục tiêu môn học:

Về kiến thức:
 Nắm được xu hướng sử dụng công nghệ mạng không dây trong thời đại mới.
 Thiết kế, xây dựng được các loại mô hình mạng khơng dây dạng adhoc (là mạng
khơng dây kết nối giữa các thiết bị đầu cuối mà không cần phải dùng các trạm
thu phát gốc. Các thiết bị đầu cuối sẽ tự động bắt liên lạc với nhau để hình thành
nên một mạng kết nối tạm thời dùng cho mục đích truyền tin giữa các nút mạng
với nhau) và Infrastructure (là một mạng có cấu trúc gồm các thiết bị khơng dây
và thiết bị thu phát sóng )
 Lắp đặt và cấu hình cho các thiết bị mạng khơng dây.
 Biết được các giải pháp và kỹ thuật sử dụng để bảo mật cho mạng không dây.
 Các kỹ thuật mở rộng hệ thống mạng không dây.

Về kỹ năng:
 Thiết kế, xây dựng và cấu hình được một hệ thống mạng khơng dây.
 Cài đặt và cấu hình các chế độ bảo mật cho hệ thống mạng không dây.
 Chia sẻ dữ liệu trong mạng không dây.
 Chia sẻ kết nối Internet trong mạng Adhoc.

Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
 Cẩn thận, thao tác nhanh chuẩn xác, tự giác trong học tập.
 Có ý thức kỷ luật trong học tập, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn nhau.

III. Nội dung môn học:


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY

1

Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHƠNG DÂY
1. Mục tiêu:
- Trình bày được khái niệm mạng không dây;
- Phân loại được các kiểu mạng không dây;
- Thiết lập được các ứng dụng mạng không dây;
- Mô tả được các chuẩn mạng không dây.
- Thực hiện các thao tác an tồn với máy tính.
2. Nội dung chƣơng:
I. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH MẠNG KHƠNG DÂY.
1. Tổng quan về mạng không dây
WLAN là một trong những công nghệ truyền thông không dây được áp dụng
cho mạng cục bộ, hệ thống mạng không dây WLAN cho phép người dùng có thể truy
xuất tài nguyên mạng ở bất kỳ nơi đâu trong khu vực được triển khai. Sự ra đời
của nó đã khắc phục được những hạn chế mà mạng nối dây khơng thể giải quyết
được, nó được xem là giải pháp cho xu thế phát triển của công nghệ truyền thông
hiện đại.
Ngày nay sự gia tăng số lượng người sử dụng máy tính xách tay, notebook hay
các dòng điện thoại hỗ trợ kết nối wifi, sự phát triển của các mạng không dây công
cộng giúp người dùng có thể truy cập internet ở bất cứ đâu. Chẳng hạn ở các quán
Cafe, nhà hàng, khách sạn... người dùng có thể truy cập internet miễn phí.
Việc thiết lập hệ thống mạng khơng dây ban đầu chỉ cần ít nhất 1 Access piont,
với mạng LAN phải tốn thêm chi phí và có thể gặp khó khăn trong triển khai hệ
thống ở nhiều nơi trong tồ nhà. Mạng WLAN có thể đáp ứng tức thì khi gia tăng

số lượng người dùng, trong khi hệ thống mạng LAN cần phải gắn thêm cáp hay gắn
thêm thiết bị.
Cùng với sự phát triển của công nghệ, một mạng chuẩn IEEE 802.11 ra đời
giúp WLAN đi đến sự thống nhất và trở thành mạng công nghiệp, với tốc độ được cải
thiện vượt bậc từ khi ra đời 1990 (1Mbps) đến nay (1.3Gbps), mạng WLAN đã đáp
ứng được nhu cầu triều tải dữ liệu chất lượng cao, nên ngày càng được áp dụng ở
nhiều lĩnh vực như: CNTT, Du lịch, Sản xuất, Lưu kho, Giáo dục... WLAN đang
được đón nhận rộng rãi, với kết nối đa năng nên nó mang lại nhiều lợi ích cũng như
tính tiện lợi, ngày càng nhiều doanh nghiệp đã bắt đầu sử dụng loại hình mạng này
thay thế cho mạng LAN.
2. Lịch sử hình thành mạng khơng dây
Trong khi việc nối mạng Ethernet hữu tuyến đã diễn ra từ 30 năm trở lại đây thì
nối mạng khơng dây vẫn cịn là tương đối mới đối với thị trường gia đình. Trên thực


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHƠNG DÂY

2

tế, chuẩn khơng dây được sử dụng rộng rãi đầu tiên, 802.11b, đã được Viện kỹ thuật
điện và điện tử Mỹ (Institue of Electric and Electronic Engineers) IEEE phê chuẩn chỉ
4 năm trước đây (năm 1999). Vào thời điểm đó, phần cứng nối mạng khơng dây cịn
rất đắt và chỉ những cơng 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 đơ la Mỹ
vào thời điểm năm 1999, trong khi các card không dây máy khách giành cho các máy
tính sổ 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 khơng dây lại đang được mọi người ưa chuộng đến vậy. Rất
nhiều máy tính sổ tay-thậm chí cả những máy thuộc loại cấu hình thấp-bây giờ cũng

có sẵn card mạng khơng dây được tích hợp, vì vậy bạn khơng cần phải mua một card
máy khách nữa.
Mạng không dây là cả một q trình phát triển dài, giống như nhiều cơng nghệ
khác, cơng nghệ mạng khơng dây là do phía qn 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 hồn cảnh chiến tranh.

Hình 1.1 Mạng không dây

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
khơng dây trong tồn 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 khơng dây đã rẻ
hơn rất nhiều, có đủ khả năng để thực thi đoạn mạng khơng dây trong tồn mạng, nếu
chuyển hồn tồn qua sử dụng mạng khơng dây, sẽ tránh được sự lan man và sẽ tiết
kiệm thời gian và tiền bạc của công ty.


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHƠNG DÂY

3

Trong gia đình có thu nhập thấp, mạng khơng dây vẫn cịn là một công nghệ
mới mẻ. Bây giờ nhiều người đã tạo cho mình những mạng khơng dây mang lại thuận
lợi trong cơng việc, trong văn phịng 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 khơng dây,

sự khơng 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.
Công nghệ WLAN lần đầu tiên xuất hiện vào cuối năm 1990, khi những nhà sản xuất
giới thiệu những sản phẩm hoạt động trong băng tần 900Mhz. Những giải pháp này
(không được thống nhất giữa các nhà sản xuất) cung cấp tốc độ truyền dữ liệu 1Mbps,
thấp hơn nhiều so với tốc độ 10Mbps của hầu hết các mạng sử dụng cáp hiện thời.
- Năm 1992, những nhà sản xuất bắt đầu bán những sản phẩm WLAN sử dụng
băng tần 2.4Ghz. Mặc dầu những sản phẩm này đã có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn
nhưng chúng vẫn là những giải pháp riêng của mỗi nhà sản xuất không được công bố
rộng rãi. Sự cần thiết cho việc hoạt động thống nhất giữa các thiết bị ở những dãy tần
số khác nhau dẫn đến một số tổ chức bắt đầu phát triển ra những chuẩn mạng không
dây chung.
Năm 1997, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) đã phê
chuẩn sự ra đời của chuẩn 802.11, và cũng được biết với tên gọi WIFI (Wireless
Fidelity) cho các mạng WLAN. Chuẩn 802.11 hỗ trợ ba phương pháp truyền tín hiệu,
trong đó có bao gồm phương pháp truyền tín hiệu vơ tuyến ở tần số 2.4Ghz.
- Năm 1999, IEEE thông qua hai sự bổ sung cho chuẩn 802.11 là các chuẩn
802.11a và 802.11b (định nghĩa ra những phương pháp truyền tín hiệu). Và những
thiết bị WLAN dựa trên chuẩn 802.11b đã nhanh chóng trở thành công nghệ không
dây vượt trội. Các thiết bị WLAN 802.11b truyền phát ở tần số 2.4Ghz, cung cấp tốc
độ truyền dữ liệu có thể lên tới 11Mbps. IEEE 802.11b được tạo ra nhằm cung cấp
những đặc điểm về tính hiệu dụng, thơng lượng (throughput) và bảo mật để so sánh
với mạng có dây.
- Năm 2003, IEEE cơng bố thêm một sự cải tiến là chuẩn 802.11g mà có thể
truyền nhận thông tin ở cả hai dãy tần 2.4Ghz và 5Ghz và có thể nâng tốc độ truyền dữ
liệu lên đến 54Mbps. Thêm vào đó, những sản phẩm áp dụng 802.11g cũng có thể
tương thích ngược với các thiết.
- Năm 2009, IEEE cuối cùng cũng thông qua chuẩn WIFI thế hệ mới 802.11n
sau 6 năm thử nghiệm. Chuẩn 802.11n có khả năng truyền dữ liệu ở tốc độ 300Mbps
hay thậm chí cao hơn

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY

4

II. ĐỊNH NGHĨA MẠNG KHƠNG DÂY
1. Định nghĩa mạng khơng dây
- Mạng LAN không dây viết tắt là WLAN (Wireless Local Area Network) hay
WIFI (Wireless Fidelity), là một mạng dùng để kết nối hai hay nhiều máy tính với
nhau mà khơng sử dụng dây dẫn. WLAN dùng công nghệ trải phổ, sử dụng sóng vơ
tuyến cho phép truyền thơng giữa các thiết bị trong một vùng nào đó gọi là Basic
Service Set.
- Mạng WLAN là một loại mạng máy tính nhưng việc kết nối giữa các thành
phần trong mạng không sử dụng các loại cáp như một mạng thông thường, môi trường
truyền thông của các thành phần trong mạng là khơng khí. Các thành phần trong mạng
sử dụng sóng điện từ để truyền thông với nhau.
- Mạng WLAN là kỹ thuật thay thế cho mạng LAN hữu tuyến, nó cung cấp kết
nối giữa một mạng xương sống và mạng trong nhà hoặc người dùng di động trong các
cơ quan.

Hình 1.2 Mơ hình mạng không dây

2. Các nguyên tắc hoạt động WLAN
Mạng WLAN sử dụng sóng điện từ để truyền thơng tin từ điểm này sang điểm
khác mà không dựa trên bất kỳ kết nối vật lý nào cụ thể:
- Thiết bị Adapter không dây (hay bộ chuyển tín hiệu khơng dây) của máy tính
chuyển đổi dữ liệu sang tín hiệu vơ tuyến và phát những tín hiệu này đi bằng một
ăngten sau đó thiết bị router khơng dây nhận những tín hiệu này và giải mã chúng và
gởi thông tin tới Internet thông qua kết nối hữu tuyến Ethernet.

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHƠNG DÂY

5

- Các tín hiệu truyền được chồng lên trong sóng mang vơ tuyến để nó nhận lại
đúng ở máy thu.

Hình 1.3 Ngun tắc hoạt động WLAN

Các người dùng đầu cuối truy cập mạng WLAN thông qua các card giao tiếp
mạng WLAN được gắn vào máy tính hay các thiết bị di động có hỗ trợ WLAN.
Các máy tính được gắn card giao tiếp khơng dây có thể thiết lập một mạng độc
lập ở bất cứ khi nào mà chúng nằm trong phạm vi của nhau.
Trong mạng WLAN một thiết bị thu phát được gọi là điểm truy cập AP (Access
point) điểm truy cập này được nối đến mạng nối dây từ một vị trí cố định sử dụng cáp
Ethernet chuẩn, điểm truy cập đóng vài trị như một thiết bị chuyển tiếp.
Để mở rộng giao tiếp giữa các máy chúng ta phải sử dụng một điểm truy cập,
điểm truy cập có thể giúp mở rộng khoảng cách kết nối giữa các thiết bị lên gấp 2 lần
so với kết nối trực tiếp giữa 2 máy.
Các điểm truy cập có một phạm vi kết nối giữa các thiết bị một cách hữu hạn,
trong phạm vi lớn như trường học, cơ quan sẽ cần lắp nhiều điểm truy cập hơn.
3. Ứng dụng của WLAN.
Mạng WLAN là kỹ thuật thay thế cho mạng LAN hữu tuyến, nó cung cấp kết
nối giữa một mạng xương sống và mạng trong nhà hoặc người dùng di động trong
các cơ quan. Sau đây là các ứng dụng phổ biến của WLAN thơng qua sức mạnh và
tính linh hoạt của mạng WLAN:
- Trong các bệnh viện, các bác sỹ các hộ lý trao đổi thông tin về bệnh nhân một
cách tức thời, hiệu quả hơn nhờ các máy tính, notebook sử dụng cơng nghệ mạng

WLAN.
- Các đội kiểm tốn tư vấn hoặc kế tốn hoặc các nhóm làm việc nhỏ tăng năng
suất với khả năng cài đặt mạng nhanh.


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY

6

- Các nhà quản lý mạng làm việc trong các môi trường năng động tối thiểu hóa
tổng phí đi lại, bổ sung, và thay đổi với mạng WLAN, do đó giảm bớt giá thành sở
hữu mạng LAN.
- Các cơ sở đào tạo của các công ty và các sinh viên ở các trường đại học sử
dụng kết nối không dây để dễ dàng truy cập thông tin, trao đổi thông tin, và nghiên
cứu.
- Các nhà quản lý mạng nhận thấy rằng mạng WLAN là giải pháp cơ sở hạ tầng
mạng lợi nhất để lắp đặt các máy tính nối mạng trong các tịa nhà cũ.
- Nhà quản lý của các cửa hàng bán lẻ sử dụng mạng khơng dây để đơn giản
hóa việc tái định cấu hình mạng thường xuyên.
- Các nhân viên văn phòng chi nhánh và triển lãm thương mại tối giản các yêu
cầu cài đặt bằng cách thiết đặt mạng WLAN có định cấu hình trước khơng cần các nhà
quản lý mạng địa phương hỗ trợ.
- Các công nhân tại kho hàng sử dụng mạng WLAN để trao đổi thông tin đến
cơ sở dữ liệu trung tâm và tăng thêm năng suất của họ.
- Các nhà quản lý mạng thực hiện mạng WLAN để cung cấp dự phòng cho các
ứng dụng trọng yếu đang hoạt động trên các mạng nối dây.
- Các đại lý dịch vụ cho thuê xe và các nhân viên nhà hàng cung cấp dịch vụ
nhanh hơn tới khách hàng trong thời gian thực.
- Các cán bộ cấp cao trong các phòng hội nghị cho các quyết định nhanh hơn vì
họ sử dụng thơng tin thời gian thực ngay tại bàn hội nghị.

III. CÁC THÀNH PHẦN CẤU HÌNH MẠNG WLAN DÂY
1. Access Point

Hình 1.4 Access Point

2. Wireless LAN PCI Card

Hình 1.5 Wireless LAN PCI Card


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY

7

3. Wireless LAN PCMCIA Card/Card Bus

Hình 1.6 Wireless LAN PCMCIA Card/Card Bus

4. Wireless USB Card

Hình 1.7 Wireless USB Card

5. Wireless Printer Server

Hình 1.8 Wireless Printer Server

IV. CÁC CHUẨN MẠNG WLAN
1. Chuẩn 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. 802.11 là một trong hai chuẩn
miêu tả những thao tác của sóng truyền (FHSS) trong hệ thống mạng không dây. Nếu
người quản trị mạng không dây sử dụng hệ thống sóng truyền này, phải chọn đúng
phần cứng thích hợp cho các chuẩn 802.11.


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHƠNG DÂY

8

Hình 1.9 Chuẩn 802.11

Chuẩn 802.11 cũng như các chuẩn khác trong họ IEEE 802, nó tập trung vào 2
tầng thấp nhất trong mơ hình OSI – là tầng vật lý (Physical) và tầng liên kết dữ liệu
(Datalink). Do đó, tất cả hệ thống mạng theo chuẩn 802 đều có 2 thành phần chính là
MAC (Media Access Control) và PHY (Physical). MAC là một tập hợp các luật định
nghĩa việc truy xuất và gửi dữ liệu, còn chi tiết của việc truyền dẫn và thu nhận dữ liệu
là nhiệm vụ của PHY.

Hình 1.10 mơ hình OSI

2. Chuẩn 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 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 thơng cao hơn của nó giúp cho việc truyền
nhiều luồng hình ảnh và truyền những tập tin lớn trở nên lý tưởng.


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY

9

Ƣu điểm: giá thành thấp nhất, phạm vi tín hiệu tốt và khơng dễ bị cản trở.
Nhƣợc điểm: tốc độ tối đa thấp nhất, các ứng dụng gia đình có thể xun
nhiễu.
3. Chuẩn 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. 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
khơng dây và các lị vi sóng- là những nguồn gây nhiễu đến mạng khơng dây dùng
chuẩn 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. (Thơng lượng cịn lại
thường bị chiếm bởi q trình xử lý thơng tin giao thức mạng và kiểm sốt tín hiệu vơ
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.

Hình 1.11 Chuẩn 802.11b

Ƣu điểm: giá thành thấp, tầm phủ sóng tốt và khơng dễ che khuất
Nhƣợc điểm: tốc độ thấp, có thể bị nhiễu bởi các thiết bị gia dụng như gương,

bức tường, các thiết bị…..
4. Chuẩn 802.11g:
Chuẩn 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. Và giống như các sản
phẩm theo chuẩn 802.11b, các thiết bị theo chuẩn 802.11g có một phạm vi phát huy
hiệu lực trong nhà từ 100 đến 150 feet. Tốc độ cao hơn của chuẩn 802.11g cũng giúp
cho việc truyền hình ảnh và âm thanh, lưới Web trở nên lý tưởng. 802.11g thiết kế để
tương thích ngược với 802.11b và chúng chia sẻ cùng phổ 2,4GHz. Việc này làm cho
các sản phẩm của 2 chuẩn 802.11b và 802.11g có thể hoạt động tương thích với nhau.
- Chẳng hạn, một máy tính sổ tay với một PC card khơng dây 802.11b có thể
kết nối với một điểm truy nhập 802.11g. Tuy nhiên, các sản phẩm 802.11g khi có sự


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY

10

hiện diện của các sản phẩm 802.11b sẽ bị giảm xuống tốc độ 802.11b. Trong khi các
mạng 802.11a khơng tương thích với các mạng 802.11b hay 802.11g, các sản phẩm
bao gồm một sự kết hợp của phổ vô tuyến 802.11a và 802.11g sẽ cung cấp những thứ
tốt nhất. Đây là một tin tốt lành cho chuẩn 802.11a; trong mơi trường gia đình, nơi mà
tín hiệu vơ tuyến cần phải xun qua nhiều bức tường và vật cản, chỉ một mình tính
năng 802.11g có thể sẽ ít được lựa chọn bởi vì phạm vi hoạt động ngắn hơn của nó.

Hình 1.12 Chuẩn 802.11g

Ƣu điểm: tốc độ cao, phạm vi tín hiệu tốt ít bị che khuất

Nhƣợc điểm: giá thành hơi đắt hơn so với 802.11b các thiết bị có thể bị xuyên
nhiễu từ nhiều thiết bị khác sử dụng cùng băng tần
5. Chuẩn IEEE 802.11n
Được phê duyệt vào tháng 6 năm 2007, chuẩn 802.11n hoạt động ở tần số
2.4Ghz và 5Ghz với tốc độ truyền từ 200 đến 540Mbps và xuyên vật cản 802.11n có
khả năng tương thích với chuẩn 802.11b, 802.11g

Hình 1.13 Chuẩn IEEE 802.11n

Ƣu điểm: tốc độ nhanh và phạm vi tín hiệu tốt nhất, khả năng chịu đựng tốt
hơn từviệc xuyên nhiễu từ các nguồn bên ngoài.
Nhƣợc điểm: chưa khắc phục được khả năng xuyên nhiễu với các thiết bị khác
hoạt động cùng tần số bên cạnh đó giá thành cịn cao
6. Chuẩn IEEE 802.11ac
Nhanh hơn 3 lần so với tốc độ chuẩn N và cung cấp tốc độ truyền tải dữ liệu
không dây kết hợp lên đến 1.75Gbps. Với tốc độ khơng dây 1.3Gbps thơng qua băng
tần 5GHz thơng thống và tốc độ 450Mbps qua băng tần 2.4GHz.

Hình 1.14 Chuẩn IEEE 802.11ac


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY

11

7. Chuẩn IEEE 802.11ah
Chuẩn Wi-Fi mới có tên Wi-Fi HaLow vừa được Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế
Wi-Fi Alliance công bố tại CES 2016, cho khoảng cách phủ sóng gấp đơi và tiêu thụ
ít năng lượng hơn chuẩn Wi-Fi hiện tại.
Sử dụng băng tần 900MHz nhưng vẫn tận dụng băng tần 2.4GHz và 5GHz,

nên sẽ tương thích với các thiết bị Wi-Fi hiện tại.

Hình 1.15 Chuẩn IEEE 802.11ah

V. PHÂN LOẠI MẠNG WLAN
1. Các kỹ thuật phát triển mạng WLAN
Trong quá trình triển khai hoạt động mạng việc sử dụng nhiều điểm truy cập sẽ
tạo nên nhiều SSID (tên điểm truy cập) do đó các thiết bị khi di chuyển ra phạm vi
ngoài vùng phủ sóng của một điểm truy cập hiện tại sẽ bị mất kết nối. Với điểm truy
cập đó điều này rất bất tiện và buộc người sử dụng phải thực hiện một kết nối với đến
điểm truy cập mới trong cơ quan hay cơng ty. Từ đó hạn chế sự phát triển mạng
WLAN, để khắc phục điều đó các kỹ thuật mới dùng để phát triển mạng WLAN đã ra
đời.
1.1. Roaming
Roaming (thường gọi là chuyển vùng) là quá tình xử lý, đảm bảo kết nối không
dây liên tục của người dùng từ điểm truy cập (AP - Access Point) này sang điểm truy
cập khác.


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHƠNG DÂY

12

Hình 1.16 Roaming (chuyển vùng)

Khi người dùng di chuyển giữa các AP, kết nối phải được thiết lập trên AP mới.
Vì vậy bất kỳ dữ liệu nào của người dùng đang gởi trước khi roaming sẽ được gởi lại
từ AP cũ đến AP mới.
Để thiết lập roaming cần lưu ý:
Các AP phải cùng hãng SSID, mã hóa, chứng thực phải giống nhau

Mỗi AP phải chọn kênh khác nhau

Hình 1.17 Thiết lập roaming

1.2. Repeater
Tương tự như roaming để mở rộng mạng WLAN chúng ta có một kỹ thuật khác
đó là Repeater thay vì Roaming là các điểm truy cập được nối với nhau thông qua 1
đường cáp từ switch hay hub, thì Repeater khắc phục được vấn đề không phải kéo cáp
giữa các thiết bị AP, mà sử dụng chính sóng của AP đó và sau đó lặp lại sóng đó và
phát ra xa hơn, thông qua các thiết bị Repeater.


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHƠNG DÂY

13

Hình 1.18 Repeater

Repeater là một thiết bị ở lớp 1 (Physical Layer) trong mơ hình OSI. Repeater
có vai trị khuếch đại tín hiệu vật lý ở đầu vào và cung cấp năng lượng cho tín hiệu ở
đầu ra để có thể đến được những chặng đường tiếp theo trong mạng. Điện tín, điện
thoại, truyền thông tin qua sợi quang… và các nhu cầu truyền tín hiệu đi xa đều cần sử
dụng Repeater.
1.3. WDS (Wireless Distribution System)
WDS là một kỹ thuật mới dùng để phát triển mạng WLAN.

Hình 1. 19 WDS (Wireless Distribution System)

Chức năng WDS tương tự như repeater là mở rộng mạng WLAN chỉ với 1
SSID và 1 channel, tuy nhiên nó có nhiều ưu điểm hơn repeater như sau:

- Với repeater thì mọi kết nối đều tập trung về AP trung tâm nên khi mở rộng
mạng càng nhiều thì băng thơng sẽ giảm. Nhất là hệ thống mạng WLAN có dùng các
thiết bị chiếm băng thông nhiều như camera quan sát... thì rất khó triển khai. Với WDS
thì mỗi trạm vừa đóng chức năng AP vừa là repeater.


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHƠNG DÂY

14

Hình 1.20 Kết nối đều tập trung về AP

- Với AP thì khi kết nối bridge thì 2 AP ở 2 đầu chỉ đóng vai trị bridge, khơng
phát sóng cho các máy xung quanh truy cập, với WDS thì khi cấu hình bridge, cả 2
trạm ở 2 đầu sẽ làm nhiệm vụ bridge nhưng đồng thời cũng phát sóng nên các máy
xung quanh vẫn truy cập được như là AP độc lập.