đồ án tốt nghiệp mạng lan không dây pptx

Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin 1



Viện đại học mở hà nội
Khoa công nghệ điện tử thông tin






đồ án tốt nghiệp

Khoá 2007 2009 / Hệ HCKT



Đề tài : mạng lan không dây

Thầy hớng dẫn : vũ đức lý
Sinh viên thực hiện : nguyễn quang huy
Lớp : 0712E3B








Hà Nội 11 / 2009
Viện ĐH mở Hà nội
TTTT Th viện
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

2

VIệN ĐạI HọC Mở Hà NộI

cộng hòa x hội chủ nghĩa việt na
Khoa cn điện tử thông tin
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc



Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp

Họ và tên giáo viên hớng dẫn : vũ đức lý
Họ và tên sinh viên : nguyễn quang huy Ngày sinh : 06 / 10 / 1983
Lớp : 0712E3B Khoá : 2007 - 2009 Ngành học : ĐIệN Tử VIễN THÔNG


1. Tên đề tài tốt nghiệp :
mạng lan không dây





2. Các số liệu ban đầu :


3. Nội dung các phần lý thuyết và tính toán :
Phần I : tổng quan mạng lan
Chơng 1 : Giới Thiệu Mạng LAN
Chơng 2 : Tổng Quan Mạng LAN Không Dây
Phần II : mạng lan không dây
Chơng 3 : Kiến Trúc Mạng LAN Không Dây
Chơng 4 : Các Phơng Pháp Điều Khiển Truy Xuất Đờng Truyền Vật Lý
Chơng 5 : Kỹ Thuật LAN Không Dây



4. Các bản vẽ và đồ thị :

5. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế : 31 / 07 / 2009

6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ thiết kế : 20 / 10 / 2009




Chủ nhiệm khoa giáo viên hớng dẫn



§å ¸n tèt nghiÖp M¹ng LAN kh«ng d©y

NguyÔn quang huy – líp 0712E3b khoa c«ng nghÖ ®iÖn tö th«ng tin

3

Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

4

Mục lục
Trang
Mở đầu 3
Phần i
Tổng quan mạng lan
Chơng 1. giới thiệu mạng LAN
1.1 Giới thiệu 4
1.2 Các thành phần cơ bản trong mạng LAN 7
1.2.1 Cáp mạng 7
1.2.2 Card giao diện mạng 9
1.2.3 Các Hub 9
1.2.4 Các cầu nối 10
1.2.5 Switch 10
1.2.6 Router 10
1.3 Kiến trúc phân tầng và mô hình tham chiếu OSI 11
1.3.1 Kiến trúc phân tầng 11
1.3.2 Mô hình tham chiếu OSI 11
1.4 Các chuẩn mạng LAN 16
1.5 Kỹ thuật mạng LAN 17
1.5.1 Cấu hình mạng 17
1.5.2 Đờng truyền vật lý 19
Chơng 2. tổng quan mạng LAN không dây
2.1 Giới thiệu 22
2.2 Hoạt động của LAN không dây 22
2.3 So sánh LAN hữu tuyến và LAN vô tuyến 23
2.4 Các ứng dụng của mạng không dây 25
2.5 Các tiêu chuẩn của mạng LAN không dây 27
Phần II
Mạng lan không dây
Chơng 3. kiến trúc mạng LAN không dây

3.1 Kiến trúc Logic của LAN không dây 30
3.2 Kiến trúc vật lý và các thành phần của LAN không dây 30
3.2.1 Anten thu phát 31
3.2.2 Kênh truyền thông 32
3.2.3 Các thiết bị đầu cuối 32
3.2.4 Phần mềm và giao diện mạng không dây 33
3.3 Kiến trúc IEEE 802.11 35
3.3.1 Đặc tả kiến trúc IEEE 802.11 35
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

5

3.3.2 Lớp MAC 36
3.3.3 Phân đoạn tập hợp 38
3.3.4 Giải thuật quay lui theo luật số mũ 39
3.3.5 Gia nhập một ô (BSS) 40
3.3.6 Roaming 40
3.3.7 Đồng bộ 41
3.3.8 An toàn 41
3.3.9 Các loại khung 41
3.3.10 Các khung thông dụng 45
3.3.11 Chức năng phối hợp điểm (PCF) 46
Chơng 4. các phơng pháp điều khiển truy xuất đờng truyền vật lý
4.1 Các phơng pháp truy nhập gán cố định 47
4.1.1 Phơng pháp đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) 47
4.1.2 Phơng pháp đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) 48
4.1.3 Phơng pháp đa truy nhập phân chia theo m (CDMA) 49
4.2 Các phơng pháp truy nhập ngẫu nhiên 50

4.2.1 ALOHA thuần tuý 50
4.2.2 ALOHA phân khe 52
4.2.3 Đa truy nhập cảm ứng sóng mang (CSMA) 52
4.3 Các phơng pháp truy nhập có điều khiển 55
4.3.1 Phơng pháp chuyển thẻ bài 55
4.3.2 Truy nhập theo thứ tự 57
Chơng 5. kỹ thuật LAN không dây
5.1 Các yếu tố cơ bản trong thông tin không dây 58
5.1.1 Bộ thu phát không dây 58
5.1.2 Phát xạ điện từ 58
5.1.3 Phổ điện từ 59
5.1.4 Phạm vi truyền dẫn 60
5.2 Kỹ thuật LAN không dây 61
5.2.1 Phổ tần sử dụng cho LAN không dây 61
5.2.2 Đờng truyền không dây 62
5.2.3 Các kỹ thuật điều chế dùng cho LAN không dây 65
5.2.4 Các thành phần trong LAN không dây 72
5.2.5 Các cấu hình LAN không dây 74
5.2.6 Các kỹ thuật cho LAN hồng ngoại 78
5.3 Các vấn đề cần quan tâm đối với mạng không dây 81
5.3.1 Sự can nhiễu tín hiệu vô tuyến 81
5.3.2 Kiểm soát năng lợng 82
5.3.3 An ninh mạng 83
5.3.4 Các vấn đề về lắp đặt 84
KếT luận 86
Tài liệu tham khảo 87

Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

6

Mở đầu

Trong những năm trở lại đây, các vấn đề thông tin không dây đ trở nên rất sôi động trên thị
trờng điện thoại di động. Công nghệ không dây ngày nay đ có thể có mặt ở mọi nơi trên thế giới.
Hàng trăm triệu ngời đang trao đổi thông tin hàng ngày sử dụng các máy nhắn tin, các điện thoại
tế bào, và các sản phẩm thông tin không dây khác. Với sự thành công to lớn của các sản phẩm
không dây và các dịch vụ bản tin, thì việc ứng dụng kỹ thuật thông tin không dây vào các mạng
máy tính là một vấn đề rất đáng đợc quan tâm.
So với các mạng máy tính sử dụng các phơng tiện truyền dẫn thông thờng là cáp, mạng máy
tính không dây đem lại cho ta các tiện ích sau:
+ Tính di động
+ Dễ dàng lắp đặt trong mọi địa hình
+ Giảm đợc thời gian lắp đặt
+ Tăng độ tin cậy
+ Tiết kiệm chi phí lâu dài
Cuộc cách mạng công nghệ thông tin ở nớc ta cũng đang diễn ra rất sôi động. Nhiều dự án
phát triển công nghệ thông tin đ đợc triển khai theo các giải pháp tổng thể và trở thành đối tợng
nghiên cứu, ứng dụng của nhiều ngời và của mọi ngành nghề khác nhau. Trong đó, mạng cục bộ
(LAN) là phổ biến nhất vì tính tập trung, thống nhất, dễ dàng quản lý, đồng thời phản ánh nhu
cầu thực tế của các cơ quan, trờng học, doanh nghiệp cần kết nối các hệ thống đơn lẻ thành mạng
nội bộ để tạo khả năng trao đổi thông tin, phân chia tài nguyên (phần cứng và phần mềm). Với
những triển vọng đó mạng cục bộ (LAN) không dây là đối tợng nghiên cứu chính trong đồ án tốt
nghiệp này.
Trong quá trình hoàn thành đồ án này đợc sự hớng dẫn tận tình, chu đáo của thầy giáo Vũ
Đức Lý.
Em xin trân trọng cảm ơn!

Hà nội, tháng 11 năm 2009

Sinh viên: Nguyễn Quang Huy













Phần I
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

7

Tổng quan mạng lan

Chơng 1

Giới thiệu mạng LAN

1.1 giới thiệu

Mạng cục bộ, gọi chung là LAN (Local area Network) là những mạng riêng trong một cao ốc
hay một khu tập thể cỡ vài kilômet. Mạng này đợc dùng rộng ri để kết nối các máy tính cá nhân
và trạm làm việc (work station) trong các văn phòng và công xởng trong công ty để dùng chung
tài nguyên và trao đổi thông tin. Mục đích chính thiết kế LAN là:
+ Hoạt động trong vùng địa lý gới hạn.
+ Cho phép đa truy xuất vào môi trờng có băng thông cao
+ Điều khiển mạng độc lập bởi ngời quản trị cục bộ
+ cung cấp khả năng nối liên tục đến các dịnh vụ cục bộ
+Tạo kết nối vật lý cho các thiết bị liền nhau.
LAN phân biệt với các kiểu mạng khác ở ba đặc trng sau:
a./ Kích cỡ : LAN hạn chế về kích cỡ, tức là thời gian truyền tải xấu đợc hạn chế và biết trớc.
Biết đợc hạn chế này để có thể dùng kiểu thiết kế khác đi. Điều này sẽ làm việc quản trị mạng trở
nên đơn giản.
b./ Kĩ thuật truyền dẫn: LAN thờng dùng công nghệ truyền tải có một dây cáp đơn nhất cho mọi
máy tính gắn vào, tơng tự nh mạng dây điện thoại sử dụng ở nông thôn. Các LAN truyền thông
với tốc độ từ 10Mb/s đến 100Mb/s có độ trễ thấp (hàng trục microgiây), và rất ít lỗi. Tỷ suất lỗi
trên mạng LAN thấp hơn nhiều so với mạng diện rộng, có thể đạt từ
8
10

đến
11
10


c./ Cấu hình: Có thể có nhiều cấu hình cho các LAN quảng bá, thờng ta có ba loại cấu hình cơ
bản: cấu hình bus, cấu hình sao(start) và cấu hình ring. Ngài các cấu hình cơ bản trên ta còn có cấu
hình mở rộng là sự kết hợp của các cấu hình cơ bản là: start bus và start ring.
Trong tất cả các mạng máy tính đều có chung một số thành phần, chức năng, và đặc tính nhất
định, đó là:

+ Máy chủ: cung cấp các tài nguyên chung cho ngời dùng mạng.
+ Máy khách: Máy truy nhập các tài nguyên mạng dùng chung do máy chủ cung
cấp.
+ Phơng tiện truyền dẫn: cách thức và vật liệu truyền dẫn để nối máy tính (nh các loại cáp,
sóng radio).
+ Dữ liệu dùng chung: Các tập tin do máy chủ cung cấp cho toàn mạng.
+ Các loại thiết bị ngoại vi dùng chung nh máy in.
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

8

+ Tài nguyên: Tập tin, máy in, hoặc những thành phần khác mà ngời dùng mạng sử dụng.
Mạng máy tính đợc chia làm hai loại cơ bản:
+ Mạng ngang hàng (peer to peer): mạng này thì mọi máy tính trong mạng đều có vai trò nh
nhau không có máy nào đợc chỉ định chịu trách nhiệm quản lý mạng, không tồn tại bất cứ máy
phục vụ nào.
+Mạng dựa trên máy phục vụ (server-based): trong mạng này có một máy phục vụ chuyên
dụng.
Sự phân biệt giữa hai loại mạng nói trên là rất quan trọng, bởi mỗi loại có nhnh khả năng
khác nhau. Loại mạng mà chúng ta dang sử dụng sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nh:
+ Quy mô tổ chức (côngty hay văn phòng)
+ Mức độ bảo mật cần có
+ Loại hình công việc
+ Mức đọ hỗ trợ có sẵn trong công tác quản trị
+ Nhu cầu ngời dùng mạng
Mạng ngang hàng
Trong hệ thống mạng ngang hàng, không tồn tại bất kỳ máy phục vụ chuyên dụng nào hoặc
cấu trúc phân cấp giữa các máy tính. Mọi máy tính trong mạng đều bình đẳng và có vai trò nh

nhau. Thông thờng, mỗi máy tính hoạt động với cả hai vai trò máy khách và máy phục vụ, vì vậy
không có máy nào đợc chỉ định chịu trách nhiệm quản lý toàn mạng. Ngời dùng ở từng máy tính
tự quyết định dữ liệu nào trên máy của họ sẽ đợc dùng chung trên mạng.
Mạng dựa trên máy phục vụ
Hiện nay hầu hết các mạng máy tính đều có máy phục vụ chuyên dụng. Máy phục vụ chuyên
dụng là máy chỉ hoạt động nh một máy phục vụ chứ không kiêm luôn vai trò của máy khách hay
trạm làm việc. Máy phục vụ có tính chuyên dụng vì chúng đợc tối u hoá để phục vụ nhanh những
yêu cầu của khách hàng trên mạng, cũng nh để đảm bảo an toàn cho tập tin và th mục. Mạng dựa
trên máy phục vụ đ trở thành mô hình chuẩn cho hoạt động mạng. Các dịch vụ mà máy phục vụ
phải thi hành rất đa dạng và phức tạp bao gồm nhận các yêu cầu từ máy khách trên mạng, thực hiện
một số quá trình xử lý để phục vụ các yêu cầu, và gửi các kết quả qua mạng trở lại máy khách. Một
chơng trình trên máy phục vụ lắng nghe các yêu cầu của mạng và biết cách giải quyết các yêu cầu
đó. Sau đó, máy chủ sử dụng mạng để gửi các kết quả tới máy khách. Ta có nhiều loại máy phục vụ
khác nhau:
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

9

NB* Máy chủ tập tin/in ấn:
Máy phục vụ tập tin, in ấn quản lý việc truy nhập và sử dụng các tài nguyên máy in và tập tin
của ngời dùng. Chẳng hạn, nếu chúng ta đang chạy một chơng trình xử lý văn bản, trình sử lý
văn bản này sẽ chạy trên máy tính của chúng ta. Tài liệu xử lý văn bản, lu trên máy phục vụ tập
tin, in ấn đợc tải vào bộ nhớ máy tính của chúng ta, sao cho chúng ta có thể hiệu chỉnh hoặc xử lý
cục bộ. Nói cách khác, máy phục vụ tập tin, in ấn đợc dùng để lueu trữ tập tin và dữ liệu.

*Máy phục vụ chơng trình ứng dụng:
máy phục vụ chơng trình ứng dụng đảm bảo cho các chơng trình ứng dụng và dữ liệu có sẵn
cho máy khách sử dụng. Chẳng hạn, máy chủ lu trữ lợng dữ liệu khổng lôf đợc tổ chức sao cho
có thể truy nhập dễ dàng. Máy phục vụ chơng trình ứng dụng khác với máy phục vụ tập tin, in ấn.
Với máy phục vụ tập tin/in ấn, dữ liệu hoặc tập tin đợc tải vào máy tính đa ra yêu cầu. Còn với
máy phục vụ chơng trình ứng dụng, cơ sở dữ liệu tồn tại trên máy phục vụ và chỉ có kết quả của

yêu cầu là đợc tải xuống máy tính đa ra yêu cầu.

*Máy phục vụ th tín:
máy khách

máy chủ tập tin

Ethernet LAN

Máy chủ CSDL

Máy khách Máy
mạng dựa trên máy chủ.

Hoạt động hoạt động nh
nh máy khách máy chủ in
Ehternet LAN

Hoạt động nh Hoạt động nh Hoạt động nh
Máy khách Máy khách Máy khách
và máy chủ và máy chủ

Hình 1.1: Ví dụ về mạng ngang hàng Và mạng dựa trên máy phục vụ
Mạng ngang
hàng
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

10

Máy phục vụ th tín quản lý việc trao đổi thông điệp giữa những ngời sử dụng trên mạng.
*Máy phục vụ fax:
Máy phục vụ fax quản lý lu lợng fax vào và ra khỏi mạng bằng cách dùng chung một hay
nhiều bản mạch fax/modem.
* Máy phục vụ truyền thông:
Máy phục vụ truyền thông quản lý luồng dữ liệu và thông điệp E-mail giữa mạng riêng của
máy phục vụ với các mạng khác, với máy tính lớn, hoặc ngời dùng truy nhập từ xa. Việc hoạch
định sử dụng nhiều loại máy phục vụ khác nhau trở nên vô cùng quan trọng khi mạng phát triển
theo diện rộng. Ngời lập kế hoạch phải tính đến tốc độ và khả năng phát triển của mạng, đảm bảo
cho ngời dùng mạng sẽ không bị cản trở khi vai trò của một máy phục vụ cụ thể nào đó cần đợc
thay đổi.
1.2 các thành phần cơ bản trong mạng lan
1.2.1 Cáp mạng
Ngày nay phần lớn đợc kết nối bằng dây dẫn hoặc cáp thuộc loại nào đó, đóng vai trò nh
phơng tiện truyền tín hiệu giữa các máy tính trên mạng. Các loại cáp hiện nay thờng sử dụng:

a./ Cáp đồng trục:

Dạng đơn giản nhất, cáp đồng trục gồm một lõi đồng nguyên chất đợc bọc cách ly, một lớp
bảo vệ bằng lới kim loại và một lớp vỏ bọc ngoài.

Có hai loại cáp đồng trục là: loại cáp mảnh và loại cáp dày. Loại mảnh có đờng kính 0.25 inh
(0.5cm). Có đặc điểm là mềm dẻo, nó có thể mang tín hiệu đi xa tới 185m trớc khi tín hiệu bắt
đầu suy yếu.
Loại cáp dày có dờng kính 0.5 inh (1.3cm). có dặc điểm là cứng, có thể mang tín hiệu đi xa
500m trớc khi tín hiệu suy yếu





b./ Cáp xoắn đôi

ở hình thái đơn giản cáp xoắn đôi gồm hai sợi dây cách ly quấn vào nhau. Cáp xoắn đôi có
hai loại là: Cáp xoắn đôi trần (UTP) và cáp xoắn đôi có bọc (STP).
Lớp vỏ bọc ngoài (PVC)

chất cách ly

Lới đồng hoặc nhôm lõi dẫn điện

Hình 1.2: Cáp đồng trục với những lớp khác nhau

UTP
STP
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

11

Loại UTP: Sử dụng chuẩn 10BaseT, có độ dài tối đa của một đoạn cáp là 100m. Cáp gồm hai
dây đồng cách điện , tuỳ theo mục đích khác nhau cáp xoắn đôi trần có tỉ lệ xoắn trên một đơn vị
chiều dài khác nhau.
UTP đợc định rõ trong chuẩn 586 do EIA/TIA đề ra, chuẩn này định ra tiêu chuẩn áp dụng cho
các tình huống đi dây trong các toà nhà và đảm bảo tính thống nhất của sản phẩm. Những tiêu
chuẩn này bao gồm 5 hạng:
+ Hạng 1: Hạng này nói đến cáp điện thoại UTP truyền thống vốn có thể truyền đợc âm thanh
nhng không truyền đợc dữ liệu
+ Hạng 2: Hạng này chứng nhận cáp UTP truyền dữ liệu với tốc độ lên tới 4Mbps. Cáp gồm bốn
dây xoắn đôi.
+ Hạng 3: Hạng này chứng nhận cáp UTP truyền dữ liệu với tốc độ lên tới 10Mbps. Cáp gồm bốn
dây xoắn đôi. Với ba xoắn trên mỗi fool (30,48cm)
+ Hạng 4: Hạng này chứng nhận cáp UTP truyền dữ liệu với tốc độ lên tới 16Mbps. Cáp gồm bốn
dây xoắn đôi.
+ Hạng 5: Hạng này chứng nhận cáp UTP truyền dữ liệu với tốc độ tối đa 100Mbps. Cáp gồm bốn
dây xoắn đôi.
Với cấu tạo trên cp đôi trần rất dẽ bị nhiễu xuyên âm để khắc phục nhợc điểm này ngời ta dùng

vỏ bọc để giảm tình trạng nhiễu xuyên âm
Loại STP: Loại dùng vỏ đồng bện, nó cũng dùng lớp cách ly ở giữa nh cáp đồng trục, và xung
quanh các cặp dây và mắt xoắn bên trong của cặp dây cũng dùng chất cách ly. Lớp cách ly này bảo
vệ không cho tác động của nhiễu ngoài môi trờng ảnh hởng đến dữ liệu truyền
c./ Cáp quang:
Trong cáp sợi quang, sợi quang truyền tín hiệu dữ liệu dạng số ở hình thái xung ánh sáng. Do
xung điện không đợc truyền đi qua sợi quang nên gửi dữ liệu trên cáp quang là tơng đối an toàn,
chánh các loại nhiẽu suy hao rất ít. Cáp quang truyền dữ liệu với tốc độ cao do tín hiệu không bị
suy yiêú trong quá trình truyền, và không bị nhiễu.

Kết cấu sợi quang:
Cáp quang cũng tơng tự nh cáp đồng trục, ngoại trừ không có lớp lới. Cáp quang có lõi là một
sợi thuỷ tinh (sợi quang ) cực mảnh, đợc bao bọc bởi lớp thuỷ tinh đồng tâm gọi là lớp vỏ bọc.
Lớp vỏ bọc này có chiết xuất thấp hơn lõi để giữ ánh sáng ở trong lõi kế tiếp là một bìa khoác
ngoài bằng plastic để bảo vệ thuỷ tinh.
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

12

Các sợi quang có thể đợc kết nối theo ba cách khác nhau: Thứ nhất chúng có thể tận cùng trong
các đầu nối cắm vào phích của sợi quang
Cách thứ hai, chúng có thể đợc bện cơ học
Cách thứ hai, hai mảnh sợi quang có thể đợc nung chảy để làm thành một kết nối chắc chắn
Mỗi sợi quang chỉ truyền tín hiệu theo một hớng nhất định, do đó cáp có hai sợi nằm trong vỏ bọc
riêng biệt. Một sợi truyền và một sợi nhận
Truyền dữ liệu qua cáp quang không dễ bị nhiễu và vận tốc cực nhanh với khoảng cách rất xa, so
với sợi kim loại sợi quang ngoài các u điểm trên nó còn có u điểm trội hơn là nó có thể quản lý
dải rộng.
Đối với mạng truyền dữ liệu cáp quang đợc dùng với mạng cần tốc đọ cao ,mạng diện rộng, có
tính an toàn.
Ngoài các loại cáp là phơng tiện vật lý để kết nối vật lý giữa các máy tính trong mạng ta còn
dùng các loại sóng radio để truyền tín hiệu giữa các máy tính trong mạng.
1.2.2 Card giao diện mạng NIC (Network Interface Card)
Card giao diện mạng đóng vai trò nh giao diện hoặc kết nối vật lý giữa máy tính và phơng
tiện kết nối (cáp mạng). Những card mạng này là các bản mạch in đợc cắm vào khe mở rộng bên
trong mỗi máy tính và máy chủ trên mạng.
Vai trò của card mạng là chuẩn bị dữ liệu cho đờng truyền, gửi dữ liệu đến máy tính khác và
kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy tính và đờng truyền.
Card mạng cũng nhận dữ liệu gửi từ đờng truyền và chuyển dịch thành byte để máy tính có
thể hiểu đợc.
Card mạng có thể đợc coi là thiết bị dùng để liên kết dữ liệu bởi vì trên mỗi card mạng đều
sở hữu một m duy nhất, đợc gọi là địa chỉ MAC. Địa chỉ này đợc dùng để điều khiển truyền số
liệu cho máy tính trên mạng. Mặt khác nó còn thực hiện chức năng điều khiển kết nối logic LLC
(logical link control).
1.2.3 Các hub
Hub là một thiết bị mạng thuộc lớp 1 trong mô hình tham chiếu OSI. Mục đích của hub là tái
sinh và định thời lại tín hiệu mạng. Điều này đợc thực hiện ở mức bit cho một số lớn các host
dùng một quá đợc trình gọi là sự tập trung. Có hai lý do để ta lựa chọn Hub là tạo ra điểm kết nối
tập trung cho môi trờng dây dẫn, và tạo ra độ tin cậy cho mạng. Tức là khi bất cứ một cáp đơn nào

bị hỏng đều không ảnh hởng đến toàn mạng. Ta có hai loại Hub là Hub chủ động và Hub bị động,
hầu hết hiện nay dùng Hub chủ động.
Hub chủ động lấy năng lợng từ một nguồn cung cấp riêng để tái sinh tín hiệu mạng.
Hub bị động chỉ làm nhiệm vụ đơn giản là chia tín hiệu cho nhiều user, chúng không tái sinh tín
hiệu, vì vậy chúng không thể mở rộng chiều dài cáp, chúng chỉ cho phép hai hay nhiều host nối vào
Vỏ bọc thuỷ tinh

Sợi quang

Vỏ ngoài bảo vệ
Hình 1.4:
Cáp sợi quang

Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

13

cùng một segment mạng.
Trong mạng token ring hub còn đợc gọi MAU (Media Acces Unit), tc là bộ truy nhập đa
trạm. ngoài ra còn có tên là SMUS (Smart Media Acces Unit) bộ truy nhập đa trmj thoong minh.
Hub thông minh có các pỏt đợc cấu hình, có định nghĩa là chúngcó thể đợc lập trình để quản lý
tải mạng.
1.2.4 . Cầu (bridge)
Cầu là một thiết bị lớp hai đợc thiết kế để nối các segment LAN với nhau. Mục đích của
bridge là lọc các tải mạng , giữ lại các tải mạng, giữ lại các tải cục bộ trong khi vẫn cho phép kết
nối đén thành phần khác của mạng cho tải đợc gửi đến đó. Bridge nhận biết tải nào là cục bộ và
tải nào không, bằng cách nó căn cứ vào địa chỉ cục bộ. Mỗi thiết bị lập mạng có một địa chỉ MAC
duy nhất trên NIC, bridge theo dõi các địa chỉ MAC nào là ở trên mỗi hớng nào của nó và đa ra

quyết định dựa trên các danh sách các địa chỉ MAC.
1.2.5 Switch
Thực chất switch là một bridge đa port. Sự khác nhau giữa hub và switch là các switch đa ra
các quyết định dựa vào các địa chỉ MAC còn các hub không đa ra quyết định gì cả.
1.2.6 Router
Router là thiết bị mạng làm việc tại lớp 3 của mô hình tham chiếu OSI. Nó thực hiện các quyết
định dựa vào các nhóm địa chỉ mạng, nợc với các địa chỉ MAC duy nhất ở lớp 2. Router cũng có
thể kết nối cáckỹ thật lớp 2 khác nhau nh Ethernet, token ring và FDDI. Tuy nhiên, vì khả năng
định tuyến các gói dựa vào thông tin trên lớp 3, nên router trở thàh một backbone của internet, chạy
giao thức IP.
Mục đích của router là kiểm tra các gói dữ liệu (dữ liệu lớp 3, chọn đờng dẫn tốt nhất cho
chúng xuyên qua mạng, và sau đó chuyển chúng đến các port ra thích hợp. Các router là thiết bị
điều khiển tải quan trọng nhất trên một mạng lớn. Chúng cho phép gần nh bất cứ một máy tính
nào đều có thể liên lạc với bất kỳ máy tính nào, ở mọi nơi trên mạng. Trong khi thực hiện chức
năng cơ bản, router cũng có thể thực hiện các tác vụ khác nhau.
Tóm lại mục điách chính của router là chọn đờng dẫn, và chuyển gói ra tuyến tốt nhất. Một
router có thê có nhiều loại port khác nhau. Một port nối tiếp (serial port) là một cổng nối cho
WAN. Cũng có port nối đến đầu cuối điều khiển (console port), cho phép truy nhập trực tiếp vào
router để cấu hình cho nó. Ngoài ra còn có port giao tiếp nối mạng Ethernet LAN. Loại router đặc
biệt có cả đầu nối 10BASE-T và AUI cho kết nối Ethernet.
1.3 Kiến trúc phân tầng và mô hình tham chiếu OSI
1.3.1 Kiến trúc phân tầng
Để giảm độ phức tạp của việc thiết kế và cài đặt mạng, hầu hết các mạng máy tính hiện có
đều đợc phân tích, thiết kế theo quan điểm phân tầng. Mỗi hệ thống thành phần của mạng đợc
xem nh là một cấu trúc đa tầng, trong đó mỗi tầng đợc xây dựng dựa trên tầng trớc đó. Số lợng
các tầng cùng tên và chức năng của mỗi tầng là tuỳ thuộc vào ngời thiết kế. Tuy nhiên tron hầu
hết các mạng, mục đích của mỗi tầng là để cung cấp một dịch vụ nhất định cho tầng cao hơn.
Nguyên tắc của kiến trúc mạng phân tầng là: Mỗi hệ thống trong mạng đều có cấu trúc tầng (số
lợng tầng, chức năng của mỗi tầng là nh nhau). Sau khi đ xác định số lợng tầng và chức năng
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

14

của mỗi tầng thì công việc quan trọng tiếp theo là định nghĩa mối quan hệ (giao diện) giữa hai tầng
đồng mức ở hai hệ thống nối kết với nhau. Trong thực tế dữ liệu không truyền trực tiếp từ tầng thứ i
của hệ thống này sang tầng thứ i của hệ thống kia (trừ tầng thấp nhất trực tiếp sử dụng đờng
truyền vật lý để truyền các sâu bit (0,1) từ hệ thống này sang hệ thống khác). ở đây qui ớc dữ liệu
ở bên hệ thống gửi (Sender) đợc truyền sang hệ thống nhận (Receiver) bằng đờng truyền vật lý
và cứ thế đi ngợc lên tầng trên. Nh vậy, giữa hai hệ thống kết nối với nhau chỉ có tầng thấp nhất
mới liên kết vật lý, còn các tầng cao hơn chỉ là liên kết logic (hay liên kết ảo) đợc đa vào để hình
thức hoá các hoạt động của mạng, thuận tiện cho việc thiét kế và cài đặt phần mềm truyền thông.
1.3.2 Mô hình tham chiếu OSI
Khi thiết kế,các nhà thiết kế tự do lựa chọn kiến trúc mạng riêng của mình. Từ đó dẫn đến
tình trạng không tơng thích giữa các sản phẩm của các nhà sản xuất khác nhau: Phơng thức truy
nhập đờng truyền khác nhau, sử dụng các họ giao thức khác nhau, Sự không tơng thích đó gây
trở ngại cho sự tơng tác của ngời sử dụng các mạng khác nhau. Nhu cầu trao đổi thông tin càng
lớn thì trở ngại đó càng không thể chấp nhận đợc đối với ngời sử dụng.
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

15

Vào năm 1984, tổ chức tiêu chuẩn hoá Quốc tế (ISO) đ xây dựng một mô hình tham chiếu
cho việc kết nối các hệ thống mở OSI. Mô hình này đợc dùng là cơ sở để kết nối các hệ thống mở
chủ cho các ứng dụng phân tán. Từ mở ở đây nói lên khả năng hai hệ thống có thể kết nối trao
đổi thông tin với nhau nếu chúng tuân theo mô hình tham chiếu và các chuẩn liên quan. Mô hình
OSI là kiến trúc chia truyền thông mạng thành 7 tầng. Mỗi tầng bao gồm những hoạt động, thiết bị
và giao thức mạng khác nhau.
Mô hình tham chiếu OSI cho phép ngời phân tích mạng nhận ra đợc các chức năng mạng
diễn ra tại mỗi lớp. Quan trọng hơn nữa, mô hình tham chiếu OSI là khuôn mẫu giúp phân tích,
thiết kế biết luồng thông tin truyền qua một mạng. Ngoài ra ,ta có thể dùng mô hình tham chiếu
OSI để quan sát cách thức mà thông tin hay gói dữ liệu đi di chuyển từ một chơng trình ứng dụng
này xuyên qua môi trờng mạng đi đến chơng trình ứng dụng trên một máy tính khác trên mạng.
Trên hình 1.6 mô tả kiến trúc phân tầng của mô hình tham chiếu OSI. Mô hình này cung cấp
cấu trúc lý thuyết thuần tuý cho hệ thống thông tin máy tính, đa ra cách cấu trúc để xác định các
yêu cầu chức nang và kỹ thuật trong xử lý thông tin giữa các nhà sử dụng. Với mỗi tầng trong mô
hình tham chiếu OSI có hai chuẩn đợc đa ra:
+ Xác định dịch vụ: Là xác định các chức năng của mỗi tầng sẽ có các dịch vụ mà tầng sẽ
cung cấp cho ngời sử dụng hoặc cung cấp cho tầng gần nhất trên nó.
+ Chỉ tiêu kỹ thuật của giao thức: Là xác định các chức năng ở mỗi tầng trong một hệ thống
tơng tác và cấp tơng ứng trong hệ thống khác.
Những u điểm của mô hình tham chiếu này là giao thức trong một tầng có thể đợc trao đổi
mà không ảnh hởng tới các tầng khác và việc thực hiện các chức năng trong một tầng tự do.
Tầng ứng dụng

Tầng biểu diễn

Tầng phiên

Tầng vận chuyển

Tầng mạng

Tầng liên kết dữ liệu

Tầng vật lý

Hệ thống A

Hệ thống B

T
ầng ứng dụng

Tầng biểu diễn

Tầng phiên

Tầng vận chuyển

Tầng mạng

Tầng liên kết dữ liệu

Tầng vật lý

Giao thức tầng 7

Giao thức tầng 6

Giao thức tầng 5

Giao thức tầng 4

Giao thức tầng 2

Giao thức tầng 3

Giao thức tầng 1

Hình 1.5: Kiến trúc phân tầng của mô hình tham chiếu OSI

Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

16

Chức năng các tầng trong mô hình tham chiếu OSI
a./ Tầng ứng dụng (The application layer)
Tầng thứ bảy trong mô hình tham chiếu OSI là tầng ứng dụng. Nó đóng vai trò nh cửa sổ
dành riêng cho hoạt động xử lý của trình ứng dụng nhằm truy nhập các dịch vụ mạng. Lớp này biểu
diễn các dịch vụ hỗ trợ trực tiếp các ứng dụng ngời dùng. Ngoài ra nó còn xử lý truy nhập mạng
chung, kiểm soát luồng và phục hồi lỗi.

Lớp ứng dụng có nhiệm vụ:
+ Nhận dạng và xây dựng tính sẵn sàng cho các đối tác truyền đợc dự định.
+ Đồng bộ các ứng dụng hoạt động phối hợp.
+ Xúc tiến thoả thuận trên các thủ tục khắc phục lỗi
+ Điều khiển sự toàn vẹn của dữ liệu
Lớp ứng dụng là một lớp gần với hệ thống đầu cuối. Nó xác định tài nguyên có sẵn có đủ cho
hoạt động thông tin giữa các hệ thống hay không. Không có lớp ứng dụng sẽ không có hỗ trợ
truyền thông trên mạng. Lớp ứng dụng không cung cấp dịch vụ cho bất kỳ lớp OSI nào khác. ngoài
ra, lớp ứng dụng còn cung cấp một giao diên trực tiếp cho phần còn lại của mô hình tham chiếu
OSI bằng cách dùng các ứng dụng trên mạng, hay một giao diện gián tiếp bằng cách dùng các ứng
dụng cục bộvới một network redirector.

b./ Tầng biểu diễn (The presentation layer)
Tầng trình bày là một giao thức liên thông đặc trng cho thông tin từ các lớp kế cận. Nó cho
phép hoạt động truyền tin giữa các ứng dụng trên các hệ thống máy tính khác nhau diễn ra theo
cách trong suốt đến các ứng dụng. Lớp trình bày liên hệ đến khuôn dạng và biểu diễn dữ liệu. Nếu
cần, lớp này có thể dịch giữa các dạng dữ liệu khác nhau. Nói cách khác lớp trình bày đảm bảo
thông tin mà lớp ứng dụng của một hệ thống đầu cuối gửi đi lớp ứng dụng của hệ thống khác có thể
đọc đợc.
Lớp trình bày chịu trách nhiệm biểu diễn dữ liệu dới dạng mà thiết bị thu có thể biểu diễn
đợc. Lớp trình bày đóng vai trò nh ngời thông dịch cho các thiết bị cần thông tin qua một mạng.
Lớp 6 còn cung cấp ba chức năng chính sau
+ Định dạng dữ liệu (trình bày)
+ Mật m dữ liệu
+ Nén dữ liệu
Sau khi nhận dữ liệu từ lớp ứng dụng, lớp trìng bày thực hiện một hay tất cả các chức năng của
nó trên dữ liệu trớc khi gửi đến lớp phiên. Tại trạm thu, lớp trình bày lấy dữ liệu từ lớp phiên và
thực hiện các chức năng đợc yêu cầu trớc khi chuyển đến lớp ứng dụng.
Công việc định dạng của lớp đợc hiểu nh sau: Giả sử có hai hệ thống không đồng dạng với
nhau. Hệ thống thứ nhất dùng m EBCDIC (Extended Binary Code Decimal Interchange Code) để

biểu diễn dữ liệu. Còn hệ thống thứ hai dùng m ASCII (American Standard Code for Information
Interchange) để biểu điễn. Thì lớp trình bày thực hiện công việc phiên dịch giữa hai loại m khác
nhau này.
Chức năng mật m dữ liệu bảo vệ thông tin trong quá trình truyền. Nó dùng một khoá mật m
để m hoá dữ liệu tại nguồn và sau đó giải m dữ liệu tại đích
Nhiệm vụ nén dữ liệu đợc thực hiện bằng cách dùng các giải thuật để rút ngắn kích thớc các
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

17

file. Giải thuật tìm kiếm các mẫu bít lặ lại trong mỗi file, và sau đó thay thế chúng bằng một token.
Một token là một mẫu bit ngắn hơn rất nhiều dùng để đại diện cho mẫu dài.
c./ Tầng phiên (the sesion layer)
Tầng phiên thiết lập, quản lý, và kết thúc các giao tiếp giũa các ứng dụng. Nó bao gồm khởi
động, dừng, và đồng bộ lại hai máy tính đang có một phiên phối đáp. Lớp phiên phối hợp các
ứng dụng khi chúng tơng tác nhau trên hai host truyền tin. Lớp phiên sẽ quyết định dùng phơng
pháp trao đổi thông tin theo hai hớng đồng thời hay hai hớng luân phiên. Nếu dùng truyền theo
hai hớng đồng thời thì lớp phiên có ít công việc hơn trong quản lý cuộc trao đổi. Trong trờng hợp
này, các lớp khác nhau của các máy tính truyền sẽ quản lý cuộc trao đổi. Có khả năng xuất hiện
các đụng độ ở lớp phiên, mặc dù những đụng độ này rất khác so với các đụng độ xảy ra tại lớp 1.
Truyền tin theo hai hớng luân phiên liên quan đến việc dùng một token dữ liệu của lớp phiên để
cho phép mỗi host lấy lợt truyền.
Tầng 5 có một số các giao thức quan trọng sau:
+ NFS (Network File System)
+ SQL (Structured Query Language)
+ RPC (Remote Procedure Call)
+ X-window System
+ ASP (AppleTalk Session Protocol)

+ DNASCP (Digital Network Architecture Session Control Protocol).

d./ Tầng vận chuyển (the transport layer)

Tầng thứ t là tầng vận chuyển. Tầng này cung cấp mức kết nối bổ sung bên dới tầng phiên.
Tầng này đảm bảo gói truyền không phạm lỗi, theo đúng trình tự, không bị mất hay sao chép. Tầng
này đóng gói thông điệp, chia thông điệp dài thành nhiều gói và gộp các gói nhỏ thành một khung.
Tầng này cho phép gói đợc truyền hiệu quả trên mạng. Tại đầu nhận, tầng vận chuyển mơt gói
thông điệp, lắp ghép lại thành thông điệp gốc và gửi tín hiệu báo nhận. Tầng vận chuyển kiểm soát
lu lợng, xử lý lỗi và tham gia giải quyết vấn đề liên quan đến truyền nhận gói. Tầng vận chuyển
có các giao thức sau: TCP và UDP
Trong chồng giao thức TCP/IP của lớp vận chuyển trong mô hình OSI có hai giao thức TCP và
UDP.
TCP cung cấp một mạch ảo giữa các ứng dụng đầu cuối user. Nó có các đặc trng sau:
+ Có tạo cầu nối
+ Tin cậy
+ Các thiết bị gửi các thông điệp trong các segmen
+ Tái thiết lập các thông điệp tại trạm đích
+ Truyền lại tất cả những gì cha đợc nhận
+ Tái thiết lập thông tin từ các segmen đến
UDP truyền dữ liệu giữa hai máy tính, hoạt động của UDP không đợc tin cậy bằng TCP. Các đặc
tính của UDP:
+ Không tạo cầu nối
+ Không tin cậy
+ Truyền các thông tin (đợc gọi là datagram)
+ Cung cấp phần mềm kiểm tra việc phân phối thông tin
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

18

+ Không tái thiết lập các thông điệp đến
+ Không dùng báo nhận
+ Không cung cấp điều khiển luồng
e./ Tầng mạng (the network layer)
Tầng thứ ba là tầng mạng. Tầng này chịu trách nhiệm lập địa chỉ các thông điệp, diễn dịch địa
chỉ logic thành địa chỉ vật lý. Tầng này quyết định hớng đi từ máy tính nguồn tới máy tính đích.
Nó quyết định dữ liệu sẽ truyền trên đờng nào dựa vào tình hình mạng, u tiên dịch vụ và các yếu
tố khác. nó cũng quản lý lu lợng trên mạng, chẳng hạn nh chuyển đổi gói, định tuyến gói và
kiểm soát tắc nghẽn dữ liệu.
Nếu bộ thích ứng mạng trên bộ định tuyến không thể truyền đủ các đoạn dữ liệu mà máy tính
nguồn gửi đi, tầng mạng trên bộ định tuyến sẽ chia dữ liệu thành những đơn vị nhỏ hơn. Tại đầu
nhận, tầng mạng sẽ nối lại dữ liệu.
f./ Tầng liên kết dữ liệu (the data link layer)
Tầng liên kết dữ liệu cung cấp khả năng truyền dữ liệu tin cậy xuyên qua một liên kết vật lý.
Tức là nó gửi khung dữ liệu từ tầng mạng đến tầng vật lý, ở đầu nhận lớp mạng đóng gói dữ liệu
thô từ lớp vật lý thành từng khung dữ liệu. Tất cả dữ liệu gửi lên mạng đều xuất phát từ một nguồn
và hớng tới một đích. Sau khi dữ liệu đợc truyền, lớp liên kết dữ liệu cua mô hình OSI cung ấp sự
truy nhập môi trờng lập mạng, truyền dẫn vật lý qua môi trờng, và cho phép dữ liệu định vị đích
mà nó hớng tới trên mạng. Ngoài ra lớp liên kết dữ liệu còn kiểm soát các thông báo lỗi, cấu hình
mạng và điều khiển luồng. Để thực hiện chức năng trên lớp liên kết dữ liệu trong mô hình OSI chia
thành hai lớp phụ là lớp phụ điều khiển liên kết logic LLC (Logical link Control) và lớp phụ MAC
(Media Access Control). Lớp hai thông tin với các lớp trên thông qua LLC. Lớp hai dùng MAC để
chọn máy tính nào sẽ ttr các dữ liệu nhị phân, từ một nhóm trong đó tất cả các máy tính đều muốn
truyền cùng một lúc.
Lớp phụ LLC: Lớp này tạo ra tính linh hoạt trong việc phục vụ cho các giao thức lớp mạng trên nó,
trong khi vẫn liên lạc hiệu quả với các kỹ thuật khác nhau bên dới nó. LLC với vai trò là lớp phụ
tham gia vào quá trình đóng gói.
LLC nhận đơn vị dữ liệu giao thức lớp mạng, nh là các gói IP, và thêm nhiều thông tin điều khiển

vào để giúp phân phối gói IP đến đích của nó. Nó thêm hai thành phần địa chỉ của chuẩn 802.2
điểm truy xuất dịch vụ đíh DSAP (Dtination Service Acces Point) và điểm truy xuất dịch vụ
nguồn SSAP (Sỏuce Service Acces Point). Nó đóng gói lại dạng IP, sau đó chuyển xuống lớp phụ
MAC để tiến hành các kỹ thuật đặc biệt điểm yêu cầu cho đóng gói tiếp theo.
Lớp phụ LLC quản lý hoạt động thông tin giữa các thiết bị qua một liên kết đơn trên một mạng
Lớp phụ MAC: Lớp MAC đề cập đến các giao thức chủ yếu phải tuân theo để truy xuất vào môi
trờng vật lý.
Có hai loại MAC toỏng quát: Deterministic (lấy lợt), và non- deterministic (vào trớc đợc phục
vụ trớc).
g./ Tầng vật lý (the physical)
Tầng thứ nhất là tầng thấp nhất trong mô hình tham chiếu OSI là tầng vật lý. Tầng này truyền
luồng bit thô qua phơng tiện vật lý (nh cáp, sóng radio). Tầng vật lý liên kết các giao diện
hàm, cơ, quang vàđiện với đờng truyền. Tầng vật lý cũng chuyển tải những tín hiệu dữ liệu do các
tầng trên tạo ra.
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

19

Tầng vật lý định rõ cách nối đờng truyền với Card mạng nh thế nào, chẳng hạn nó định rõ
bộ nối có bao nhiêu chân và chức năng của mỗi chân. tầng này cũng định rõ kỹ thuật truyền nào sẽ
đợc dùng để gửi dữ liệu lên đờng truyền.
Tầng vật lý chịu trách nhiệm truyền bit nhị phân (0 và 1) từ máy tính này sang máy tính khác.
trong cấp độ này, bản thân bit không có ý nghĩa rõ rệt. Tầng vật lý định rõ m hoá dữ liệu và sự
đồng bộ hoá bit, bảo đảm rằng máy chủ gửi bit 1, nó nhận đợc bit 1 chứ không phải bit 0. tầng vật
lý cũng định rõ mỗi bit kéo dài bao lâu và đợc diễn dịch thành xung điện hay xung ánh sáng thích
hợp cho đờng truyền nh thế nào.
Chuẩn hoá mạng LAN
Do đặc trng riêng, việc chuẩn hoá mạng LAN chỉ dành cho hai tầng thấp nhất, tơng ứng với

tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu trong mô hình tham chiếu OSI. Tầng liên kết dữ liệu đợc chia
thành hai con là tầng điều khiển kết nối logic (LLC) và tầng điều khiển truy nhập đờng truyền
(MAC), nh đợc mô tả trên hình 1.6












1.4 Các chuẩn mạng lan
Cũng giống nh đối với mạng nói chung, có hai loại chuẩn cho mạng cục bộ, đó là:
+ Các chuẩn chính thức do các tổ chức Quốc tế ban hành.
+ Cac chuẩn thực tiễn do các hng sản xuất, các tổ chức ngời sử dụng và đợc dùng rộng ri
trong thức tế.
Ví dụ về chuẩn :
Các chuẩn IEEE 802.x và 8802.x:
IEEE (Intitute of Electrical and Electronic Engineers) là tổ chức đi tiên phong trong lĩnh vực
chuẩn hoá mạng LAN với đề án IEEE 802 nổi tiếng bắt đầu triển khai từ năm 1980 và kết quả là
hàng loạt chuẩn thuộc họ IEEE 802.x ra đời, tạo nên một sự hội tụ quan trọng cho việc thiết kế và
cài đặt các mạng LAN trong thời gian qua. Vị trí của họ chuẩn này càng cao hơn ISO đ xem xét
và chấp nhận chúng thành chuẩn Quốc tế và ban hành dới m hiệutơng ứng là ISO 8802.x.
Đến nay, họ IEEE 802.x bao gồm các chuẩn sau:
+ IEEE 802.1 Liên mạng (Internetworking)
+ IEEE 802.2 Điều khiển liên kết logic (Logical link control-LLC)

+ IEEE 802.3 Mạng LAN (Ethernet) đa truy nhập cảm ứng sóng mang có dò xung đột
(Carrier-sense Multiple Access with Collision Detection CSMA/CD)
Điều khiển liên kết dữ liệu (LLC)
Liên kết dữ liệu


Điều khiển truy nhập đờng truyền (MAC)
Tầng vật lý




Hình 1.6: Mô hình phân tầng của mạng LAN
Đờng truyền vật lý

Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

20

+ IEEE 802.4 Mạng LAN Token bus
+ IEEE 802.5 Mạng LAN Token ring
+ IEEE 802.6 Mạng vùng thành phố (Metropolitan Area Network-MAN)
+ IEEE 802.7 Nhóm t vấn kỹ thuật dải rộng (Broadband Technical Advisory Group)
+ IEEE 802.8 Nhóm t vấn kỹ thuật sợi quang (Fiber-Optic Technical Advisory
Group)
+ IEEE 802.9 Mạng tiếng nói/dữ liệu tích hợp (Integrate Voice/Data Networks)
+IEEE 802.10 An toàn mạng (Network Security)
+ IEEE 802.11 Mạng không dây (Wireless Network)

+ IEEE 802.12 Demand Priority access LAN, 100 Base VG-Any LAN
1.5 kĩ thuật mạng LAN
1.5.1 Cấu hình mạng
Các nút có thể đợc nối với nhau theo các cấu hình vật lý khác nhau. Cách bố trí các phơng tiện
kết nối giữa các nút đợc gọi là cấu hình mạng. Nói cách khác cấu hình mạng định ra cách sắp
xếp, bố trí vật lý của máy tính, dây cáp, và những thành phần khác trên mạng theo phơng diện vật
lý.
Cấu hình mạng ảnh hởng đến khả năng của mạng. Chọn một cấu hình có thể tác động đến:
+ Loại thiết bị mạng cần
+ Các khả năng của thiết bị
+ Sự phát triển của mạng
+ Cách thức quản lý mạng
Ba loại cấu hình cơ bản để thiết kế mạng LAN là: cấu hình Star (sao), Bus (đờng trục), và
cấu hình Ring (vòng tròn).

a./ Cấu hình Star:

Trong cấu hình mạng Star, tất cả các máy tính đợc nối cáp voà một thiết bị trung tâm thờng
là Hub có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các máy tính và chuyển đến máy tính đích của tín hiệu. Tuỳ
theo yêu cầu truyền thông trong mạng, thiết bị trung tâm có thể là một bộ chuyển mạch, một bộ
định tuyến hoặc đơn giản là một bộ phân kênh Hub (hình 1.7). vai trò thựcchất của thiết bị trung
tâm này chính là thực hiện việc bắt tay giữa các cặp máy tính cần trao đổi thông tin với nhau,
thiết lập liên kết điểm- điểm giữa chúng.
Ưu điểm của cấu hình mạng kiểu Star là lắp đặt đơn giản, dễ dàng cấu hình lại (thêm, bớt máy
tính), dễ kiểm xoát và khắc phục sự cố (do mạng Star cung cấp tài nguyên và chế độ quản lý tập
trung). Đặc biệt do sử dụng liên kết điểm - điểm nên tận dụng đợc tối đa tốc độ của đờng truyền
vật lý. Sự hỏng hóc của một máy tính không ảnh hởng đến các máy tính còn lại trên mạng.
Nhợc điểm của cấu hình này chủ yếu là độ dài đờng truyền vật lý nối một máy tính với thiết
bị trung tâm bị hạn chế (trong vòng 100m với cong nghệ hện nay). Do vậy tốn nhiều cáp nếu cài
đặt ở quy mô lớn. Ngoài ra nếu trung tâm điểm bị sự cố thì toàn mạng sẽ ngng hoạt động.

Hub

Hình 1.7: Cấu hình Star với Hub ở trung tâm
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

21







b./ Cấu hình Ring:

Cấu hình mạng Ring (vòng khép kín) nối tất cả các máy tính trên một vòng cáp. không có
đầu nào bị hở, tín hiệu d truyền trên vòng theo một chiều nhất định. Mỗi máy tính của mạng đợc
nối với vòng qua bộ chuyển tiếp có nhiệm vụ nhận tín hiệu, khuếch đại nó rồi mới gửi nó tới máy
tính tiếp theo của vòng. Nh vậy, tín hiệu đợc truyền trên vòng theo một chuỗi liên tiếp các liên
kết điểm - điểm giữa các bộ lặp (hình1.8). cần thiết phải có giao thức điều khiển việc cấp phát
quyền đợc truyền dữ liệu trên vòng cho các trạm coa nhu cầu.
Để tăng độ tin cậy cho mạng, tuỳ trừng hợp ngời ta có thể lắp đặt d thừa các đờng truyền
trên vòng, tạo thành một dạng vòng dự phòng. Khi đờng truyền trên vòng chính gặp sự cố thì vòng

phụ này sẽ đợc sử dụng, với chiều đi của tín hiệu ngợc chiều đi trên mạng chính.
Ưu điểm của cấu hình mạng Ring là: Mọi máy tính đều có quyền truy nhập nh nhau. Tiến dộ
thi hành ổn định cho dù có nhiều máy tính
Nhợc điểm của loại cấu hình này là: Sự cố của một máy tính sẽ ảnh hởng đến tất cả các
máy tính còn lại trên mạng. Khó phát hiện và tách ly các vấn đề. Tái cấu hình lại (thêm, bớt máy
tính) sẽ làm ngng hoạt đông mạng. Đặc biệt quan trọng là dạng Ring đòi hỏi giao thức truy nhập
đờng truyền khá phức tạp.








c./ Cấu hình Bus
ở dạng cấu hình Bus, tất cả các máy tính đợc nối vào một cáp trục chính tạo thành một hàng.
Đây là phơng pháp nối mạng máy tính đơn giản và phổ biến nhất.
Dạng cấu hình này, tất cả các máy tính chia sẻ chung một đờng truyền chính (Bus). Đờng
truyền chính này đợc giới hạn hai đầu bởi một loại đầu nối đặc biệt gọi là Terminator. Mỗi máy
tính đợc nối vào bus qua đầu nối chữ T (T-connector) hoặc một bộ thu phát (Hình 1.9).






Hình 1.8: Cấu hình Ring

Hình 1.9: Cấu hình mạng Bus

Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

22





Khi một máy tính truyền dữ liệu, tín hiệu đợc quảng bá trên hai chiều của bus, có nghĩa là
mọi máy tính còn lại đều có thể nhận tín hiệu trực tiếp. Đối với các bus một chiều, tín hiệu chỉ đi
về một phía, lúc đó Terminator phải đợc thiết kế sao cho các tín hiệu phả đợc dội lại trên bus
đê có thể đến đợc các trạm còn lại ở phía bên kia. Nh vậy, với cấu hình mạng bus, dữ liệu đợc
truyền dựa trên liên kết điểm- nhiều điểm hay quảng bá. Dễ thấy rằng trong trờng hợp này cũng
cần có giao thức để quản lý truy nhập đờng truyền. Tuy nhiên, mức độ quản lý có thể hoặc là gần
nh thả nổi (truy nhập gẫu nhiên), hoặc rất chặt chẽ (truy nhập có điều khiển). Mỗi cách truy nhập
này đều có u điểm riêng.
Ưu điểm của cấu hình mạng bus là: dùng cáp tiết kiệm, phơng tiện kinh tế và dẽ làm việc.
Đơn giản, tơng đối tin cậy và dễ mở rộng.
Nhợc điểm của cấu hình mạng này: Mạng có thể chạy chậm khi lu lợng mạng tăng. Khó
phát hiện và tách ly các vấn đề. Cáp đứt có thể ảnh hởng đến nhiều ngời sử dụng.
Các dạng cấu hình cơ bản này là những cấu hình thông dụng nhất. Trong nhiều trờng hợp, do
thực tế địa hình (cẳng hạn mạng chạy trong một toà nhà nhiều tầng), nhà thiết kế thờng chọn một
cấu hình mạng lailà tổ hợp của những dạng nói trên.

1.5.2 Đờng truyền vật lý

Các loại cáp xoắn, cáp đồng trục và cáp quang là các loại đờng truyền vật lý mà mạng LAN

thờng sử dụng. Ngoài ra, gần đây ngời ta cũng đ bắt đầu sử dụng nhiều các mạng cục bộ không
dây nhờ sóng vô tuyến hoặc sóng ánh sáng hồng ngoại.
Đờng truyền vật lý dùng để truyền tín hiệu điện tử giữa các máy tính trao đổi dữ liệu. Các tín
điện tử đó biểu thị các giá trị dữ liệu dới dạng các xung nhị phân (bit 0 và 1). Tất cả các tín hiệu
đợc truyền giữa các máy tính đều thuộc một dạng sóng điện (EM) nào đó, trải từ các tần số vô
tuyến tới sóng cự ngắn (viba) và tia hồng ngoại. Tuỳ thuộc tần số của sóng điện từ, có thể sử dụng
các đờng truyền vật lý khác nhau để truyền các tín hiệu.
Hình 1.10 minh hoạ phạm vi của dạng sóng điện từ (hay phổ điện từ) cùng các tần số tơng
ứng.
Các tần số vô tuyến có thể truyền bằng cáp điện (cáp đồng trục hoặc cáp đôi xoắn) hoặc
phơng tiện quảng bá.
Các tần số vô tuyến có thể truyền bằng cáp điện (cáp đồng hoặc cáp đôi xoắn) hoặc bằng
phơng tiện quảng bá.
Sóng cự ngắn thờng đợc dùng để truyền giữa các trạm mặt đất và các vệ tinh. Chúng cũng
thờng đợc đợc sử dụng để truyền các tín hiệu quảng bá từ một trạm phát đến nhiều trạm thu.
Tia hồng ngoại là lý tởng đối với nhiều loại truyền thông mạng. Nó có thể đợc dùng giữa
hai điểm hoặc quảng bá từ điểm đến nhiều máy thu. Tia hồng ngoại và các tần số cao hơn của ánh
sáng có thể đợc truyền qua các loại cáp sợi quang.
Khi xem xét lựa chọn đờng truyền vật lý, chúng ta cần chú ý tới các đặc trng cơ bản của
chúng là dải thông, độ suy hao và độ nhiễu điện từ. Dải thông của một đờng truyền chính là độ đo
phạm vi tần số mà nó có thể đáp ứng đợc. Chẳng hạn, dải thông của điện thoạị là 0.4-4 KHz, có
nghĩa là nó có thể truyền đợc các tín hiệu với các tần số nằm trong phạm vi tần số từ 0.4 đến 4
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

23

KHz . tốc độ truyền dữ liệu trên đờng truyền còn đợc gọi là thông lợng (throughput) của đờng
truyền, thờng đợc tính bằng số lợng bit truyền trong một gây (b/s). Thông lợng còn đợc đo

bằng một đơn vị khác là baud. Baud biểu thị số lợng tín hiệu thay đổi trong một gây. Hai đơn vị
baud và b/s không phải lúc nào cũng đồng nhất vì mỗi thay đổi tín hiệu có thể tơng đơng với vài
bit. Chỉ trong trờng hợp mỗi thay đổi tơng đơng với một bit (ví dụ, trong máy tính chỉ có 0 và 1
đợc dùng nh các mức thay đổi tín hiệu) thì hai tốc độ (theo baud và theo bit/gây) mới bằng nhau.
Nhận xét này cần chú ý khi sử dụng các thiết bị điều chế tín hiệu (MODEM).

Các tần số âm thanh
30Hz
-
20kHz

ánh sáng
nhìn thấy
Vi ba (sóng
cực ngắn)
Sóng vô
tuyến
Tera
Hert
Giga
Hertz
Mega
Hertz

Kilo
Hertz

Tia Gamma

Tia X
Tia cực tím

Tia hồng ngoại

Tần số cực cao (EHF)

Tần số siêu siêu cao (
Shf
)
Tần số siêu cao (UHF)

Tần số cao (HF)

Tần số trung bình (MF)
Tần số thấp (LF)

Tần số rất thấp (VLF)

Tần số tiếng nói (VF)

Tần số cực thấp (
Elf)

Tần số cực thấp (
Elf)


Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

24










Lu ý dải thông của cáp truyền phụ thuộc vào độ dài của cáp. dải thông của cáp ngắn nói
chung có thể lớn hơn cáp dài. Bởi vậy, khi thiết kế cáp mạng phải chỉ rõ độ dài cáp tối đa, vì ngoài
giới hạn đó chất lợng truyền tín hiệu không còn đợc bảo đảm.
Độ suy hao là độ đo sự yếu đi của tín hiệu trên đờng truyền. Độ suy hao cũng phụ thuộc vào
độ dài cáp. còn độ nhiễu điện từ gây ra bởi tạp âm điện từ bên ngoài là ảnh hởng đến tín hiệu trên
đờng truyền.
Hiện nay, cả hai loại đờng truyền hữu tuyến và không dây đều đợc sử dụng trong việc kết
nối mạng LAN.
Đờng truyền hữu tuyến gồm có:
+ Cáp đồng trục
+ Cáp xoắn đôi

+ Cáp sợi quang
Đờng truyền không dây gồm có
+ Sóng vô tuyến
+ ánh sáng hồng ngoại.
Chơng 2

Tổng quan Mạng lan không dây

2.1 giới thiệu

Đối với mạng LAN hữu tuyến, hầu hết đều dùng các loại cáp để làm môi trờng vật lý truyền.
Nên giá thành chủ yếu liên quan đến các LAN hữu tuyến chính là chi phí lắp đặt các đờng cáp vật
lý. Hơn thế nữa, nếu kiến trúc của sơ đồ kết nối các máy tính thay đổi thì chi phí để thực hiện tơng
đơng với chi phí lắp đặt từ đầu khi thay đổi kế hoạch nối dây. Một lý do nữa là sự xuất hiện các
thiết bị đầu cuối và máy tính xách tay. Các thiết bị này thờng xuyên phải di chuyển và cần phải
thông tin với các máy tính khác. Do vậy mạng LAN ra đời để đáp ứng các vấn đề đó.
Mạng LAN không dây là một hệ thống dữ liệu linh hoạt đợc thực hiện nh một sự mở rộng
hoặc một sự lựa chọn cho một mạng LAN hữu tuyến. Các mạng LAN không dây sử dụng các sóng
điện từ không gian (vô tuyến hoặc ánh sáng) phát và thu dữ liệu qua không khí, giảm nhu cầu về
kết nối dây. Vì vậy các mạng LAN không dây kết hợp liên kết dữ liệu với tính di động của ngời
sử dụng.
Mạng Lan không dây có thể đáp ứng cho ít nhất bốn nhu cầu: một là các bộ điều khiển logic
có thể lập trình đợc (PLCS) cho các thiết bị tự động điều khiển hiện nay tạo thành các hệ thống
điều khiển rất tinh vi cho các máy tính sử dụng lập trình. Hai là kỹ thuật tự động hoá quá trình
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây

Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin

25

đang chuyển dịch liên tục đến các hệ thống tích hợp lớn hơn, sử dụng một mạng LAN để kết nối
giữa các PLC phân tán và thiết bị tự động hoá nào đó. Ba là u điểm của các hệ thống máy tính trợ
giúp từ việc thiết kế (CAD) đến sản xuất và công việc của kỹ s (CAM/CAE) tạo ra nhu cầu về việc
thống nhất các máy tính làm việc mực độ cao với LAN. Và cuối cùng, khối thị trờng chung to lớn
của các thiết bị và những ngời sử dụng đi động cho việc sản xuất và vận chuyển, nh các ngời
máy và các phơng tiện hớng dẫn tự động (AVG), sẽ tăng nhanh chíng cùng với sự phát triển kịp
thời của các kỹ thuật sản xuất.
Các ứng dụng công nghiệp cần đến các mạng tin cậy cao mà có thể điều tiết một phạm vi rông
các thiết bị đi động và cố định. Vùng phủ sóng có thể mở rộng, thờng bao gồm một số toà nhà.
tuy nhiên, các nhu cầu về dung lợng vừa phải, với khả năng trừ các trạm làm việc CAM/CAE ra.

2.2 hoạt động của LAN không dây

Các mạng LAN không dây sử dụng các sóng điện từ không gian (vô tuyến hoặc ánh sáng) để
truyền thông tin từ một điểm đến một điểm khác. các sóng vô tuyến thờng đợc xem nh là các
sóng mang vô tuyến do chúng chỉ thực hiện chức năng cung cấp năng lợng cho một máy thu ở xa.
Dữ liệu phát đợc điều chế sóng mang vô tuyến (thờng đợc gọi là điều chế sóng mang nhờ thông
tin đang đợc phát) sao cho có thể đợc khôi phục chính xác tại máy thu.
Nhiều sóng mang vô tuyến có thể tồn tại trong cùng vùng không gian, tại cùng thời điểm mà
không can nhiễu lẫn nhau nếu các sóng mang vô tuyến đợc phát trên các tần số vô tuyến khác
nhau. Để nhận lại dữ liệu, máy thu vô tuyến sẽ thu trên tần số vô tuyến của máy phát tơng ứng.
Trong một cấu hình mạng LAN không dây tiêu chuẩn, một thiết bị thu phát (bộ thu/phát),
đợc gọi là một điểm truy nhập, nối với mạng hữu tuyến từ một vị trí cố định sử dụng các tiêu
chuẩn. Chức năng tối thiểu của điểm truy nhập là thu, làm đệm, và phát dữ liệu giữa mạng LAN
không dây và cơ sở hạ tầng mạng hữu tuyến. Một điểm truy nhập đơn có thể hỗ trợ một nhóm nhỏ
ngời sử dụng có thể thực hiện chức năng trong một phạm vi từ một trăm đến vài trăm feet
(1feet=0,3048m). Điểm truy nhập (hoặc anten đợc gắn vào điểm truy nhập) thờng đợc đặt cao
nhng về cơ bản có thể đợc đặt ở bất kỳ chỗ nào miễn là đạt đợc vùng phủ sóng mong muốn.
Những ngời truy nhập vào các mạng LAN không dây thông qua các bộ thích ứng LAN không
dây, nh các Card PC trong các máy tính để bàn hoặc đợc tích hợp trong các máy tính cầm tay.

Các bộ thích ứng LAN không dây cung cấp một giao diện giữa hệ điều hành mạng (NOS) của máy
tính khách và các sóng không gian qua một anten. Bản chất của kết nối không dây là trong suốt đối
với hệ điều hành mạng.

2.3 so sánh mạng hữu tuyến và mạng không dây

Trong thực tế một số trờng hợp, một mạng LAN không dây có thể thay thế trực tiếp các mạng
LAN hữu tuyến. Nếu bắt đầu từ con số không để xây dựng mạng LAN mới, chúng ta nên xem
mạng LAN không dây nh một giải pháp mạng cục bộ. Tuy nhiên, trong đa số trờng hợp, một
mạng LAN không dây chỉ bổ sung cho một mạng LAN hữu tuyến, chứ không phải thay thế.
2.3.1 Phơng tiện truyền dẫn
Sự khác biệt cơ bản giữa mạng không dây và mạng hữu tuyến là phơng tiện truyền dẫn. Đối
với mạng hữu tuyến thì dùng các loại cáp nh cáp đồng trục, cáp xoắn đôi và cáp quang, để truyền