mạng cục bộ không dây-wireless lan

Mạng cụcbộ không dây là gì?
Wireless LANs
1-1
 Mạng cụcbộ không dây -Wireless LAN
(WLAN) –cungcấptấtcả các tính năng và
lợi ích các công nghệ LAN truyềnthống như
Ethernet và Token Ring, nhưng không bị giới
hạnbởidâydẫnhay cápnối.
/>Mạng cụcbộ không dây?
Wireless LANs
1-2
 WLAN, giống như mộtLAN, đòi hỏimộtphương tiệntruyền
vậtlýđể truyềncáctínhiệu.
 Thay vì sử dụng UTP (phổ biếnchoLAN hiệnnay), WLANs
sử dụng:
 Tia hồng ngoại – Infrared (IR)
• 802.11 có đặctả kỹ thuậtchoWLAN sử dụng IR
•cónhiềuhạnchế, dễ dàng bị chặn/cản, không có sảnphẩmthựctế
 Tầnsố radio - Radio frequencies (RFs)
•Cóthể xu
y
ên qua “
p
hầnlớn” các vậtcảntrongvăn
p
hòng
Mạng cụcbộ
không dây là
gì?
 WLANs sử dụng các dải(band) tần 2.4 GHz và 5-GHz.
 Các dảitầnsố không cầngiấy phép ISM (Industry,

Scientific, Medical).
 S-Band ISM
 802.11b và 802.11g: 2.4- 2.5 GHz

C-Band ISM
 802.11a: 5.725 – 5.875 GHz
Wireless LANs
1-3
Vì sao sử dụng Wireless?
Các lợiíchcủamạng cụcbộ không dây
9Tính di động
9Khả năng mở rộng
9Tính uyểnchuyển
9Tiếtkiệmchi phíchocả ngắnvàdàihạn
9Các lợithế về cài đặt
9Vẫncóđược độ tin cậytrongmôitrường khắcnghiệt
9Thờigiancàiđặtmạng giảmxuống
Wireless LANs
1-4
Sự tiếntriểncủaWLAN
Kho chứahàng
Buôn bán lẻ
Chămsócsứckhỏe
Giáo dục
Kinh doanh
Gia đình
860 Kbps
900 MHz
1 and 2 Mbps
2.4 GHz

Proprietary
1 and 2 Mbps
2.4 GHz
11 Mbps
54 Mbps
Standards-based
5 GHz
Radio
Network
Speed
Wireless LANs
802.11
Ratified
802.11a,b
Ratified
802.11g
Drafted
1986
1988 1990 1992 1994 1996
1998 2000 2002
d IEEE 802.11Begins
Drafting
Các chuẩnhiệntại–a, b, g
860 Kbps
900 MHz
1 and 2 Mbps
2.4 GHz
Proprietary
1 and 2 Mbps
2.4 GHz

11 Mbps
54 Mbps
Standards-based
5 GHz
Radio
Network
Speed
802.11
Ratified
802.11a,b
Ratified
1986
1988 1990 1992 1994 1996
1998 2000 2003
d IEEE 802.11Begins
Drafting
802.11g
Ratified
 802.11a
 Tốc độ lên đến54 Mbps
 Dảitầnsố 5 GHz
 Không tương thích vớicả 802.11b và 802.11g

802.11b
 Tốc độ lên đến 11 Mbps
 Dảitầnsố 2.4 GHz

802.11g
 Tốc độ lên đến54 Mbps
 Dảitầnsố 2.4 GHz

802.11g tương thích ngượcvới
802.11b, nhưng có hạnchế!
Wireless LANs
1-6
Các công nghệởtầng Vậtlýcủa802.11
860 Kbps
900 MHz
1 and 2 Mbps
2.4 GHz
Proprietary
1 and 2 Mbps
2.4 GHz
11 Mbps
54 Mbps
Standards-based
5 GHz
Radio
Network
Speed
802.11
Ratified
802.11a,b
Ratified
802.11g
Ratified
1986
1988 1990 1992 1994 1996
1998 2000 2003
d IEEE 802.11Begins
Drafting

Wireless LANs
1-7
 Tia hồng ngoại
 Ba kiểutruyền sóng vô tuyếnbêntrongcácdảitầnsố 2.4-
GHz không cầncấpphép:
 Frequency hopping spread spectrum (FHSS) 802.11b (not used)
 Direct sequence spread spectrum (DSSS) 802.11b
 Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) 802.11g

Mộtkiểutruyếnsóngvôtuyếnbêntrongcácdảitần 5-GHz
không cầncấpphép:
 Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) 802.11a
Không khí: phương tiệntruyềnkhôngdây
Wireless LANs
1-8
 Các tín hiệu không dây là các sóng điệntừ
 Không cầnphảicóphương tiệntruyềnvậtlý
 Khả năng vượt qua các bứctường và bao phủ khoảng
cách lớncủasóngvôtuyến giúp cho không dây trở thành
mộtcáchlinhhoạt để xây dựng mạng.
Đặctrưng củamộtsố chuẩn không dây
384 Kbps
56 Kbps
54 Mbps
5-11 Mbps
1 Mbps
802.15
802.11b
802.11{a,g}
IS-95 CDMA, GSM

UMTS/WCDMA, CDMA2000
.11 p-to-p link
2G
3G
Indoor
10 – 30m
Outdoor
50 – 200m
Mid range
outdoor
200m – 4Km
Long range
outdoor
5Km – 20Km
Wireless LANs
1-9
Các thành phầncủamộtmạng không dây
network
infrastructure
base station
 thường đượckếtnối đến
mạng đidây
 chuyểntiếp–chịutrách
nhiệmgởicácgóigiữa
mạng đidâyvàcáctrạm
không dây trong “khu
vực” củanó
 vd, cell towers
802.11 access points
Wireless LANs

1-10
Các thành phầncủamộtmạng không dây:
ad hoc mode
Ad hoc mode
 không có base
stations
 các nodes chỉ có thể
truyềnchonhaucác
nodes khác bên trong
vùng bao phủ kếtnối
 nodes tổ chứcvới
nhau thành mộtmạng:
định tuyếngiữachúng
Wireless LANs
1-11
Các thành phầncủamộtmạng không dây:
Infrastructure mode
network
infrastructure
infrastructure mode
 base station kếtnối
các trạmdiđộng vào
mạng đidây
 chuyểngiao-handover:
thiếtbị di động thay
đổi base station (cung
cấpkếtnốivàomạng
đidây)
Wireless LANs
1-12

Các vấn đề về kiểmsoáttruycậpphương
tiệntruyềntrongmạng không dây
 Các vấn đề về kiểmsoáttruycậpphương tiệntruyền
trong mạng không dây
: s
ử
d
ụ
ng CSMA/CD
 Phát hiệnxungđột - Collision Detection(CD) không được
 Có thể không cảmnhậnsóngmangđược trong mộtsố trường hợp
(nếumộtthiếtbị đầucuốibị “ẩn”)

Vấn đề thiếtbị cuốibịẩn
 Nút A và C không thể nghe lẫnnhau
•NútA: hiện đang truyềnchoB
•NútC: muốntruyềnchoB
•ViệctruyềnthôngbởicácnútA vàC cóthể xung độttạinútB
• Nút A và C là bịẩnlẫnnhau
A
B
C
Wireless LANs
1-13
Các vấn đề về kiểmsoáttruycậpphương
tiệntruyềntrongmạng không dây
 Vấn đề thiếtbị cuốibị phơisóng
 Nút C không thể gởi đếnD do cảmnhậnsóngmangtừ nút B
•NútB: hiện đang truyền đếnA
•NútC: muốntruyền đếnD

•SóngmangcủaC khôngcảntrở/gây nhiễusự thu của A, sóng mang
củaB khôngcảntrở sự thu củaD
–Chờ đợi là không cầnthiết
•Nhưng C đang đợido nócảmnhậnsóngmangtừ B
 C bị phơisóngbởiB
Wireless LANs
1-14
A
B
C
D
IEEE 802.11 Wireless LAN
 802.11b
 dảitầnsố vô tuyếnkhông
cầncấpphép2.4-5 GHz
 lên đến 11 Mbps
 sử dụng kỹ thuậtdirect
sequence spread spectrum
(DSSS) ở tầng vậtlý
•Tấtcả các trạmsử
dụng chung chip code
 đượctriểnkhairộng rãi,
sử dụng base stations

802.11a
 dảitần5-6 GHz
 lên đến54 Mbps

802.11g
 dảitần2.4-5 GHz

 lên đến54 Mbps

Cả ba chuẩn đềusử dụng
phương pháp đatruycập
CSMA/CA
 Cả ba đềucóthể triểnkhai
theo kiểubase-station và
ad-hoc network
Wireless LANs
1-15
Kiến trúc 802.11 LAN
 trạm không dây truyềnthông
với base station
 base station = access point
(AP)
 Basic Service Set (BSS) (còn
gọi là “cell”) trong kiểu
infrastructure bao gồm:
 các trạmkhôngdây
 access point (AP): base
station
 kiểu ad hoc: chỉ có các
trạm
BSS 1
Internet
hub, switch
or router
AP
AP
BSS 2

Wireless LANs
1-16
802.11: các kênh, sự kếthợp
 802.11b: dảitầntừ 2.4GHz-2.485GHz được chia thành 11 kênh
(channel) vớinhững tầnsố khác nhau; 3 phầnkhôngchậplênnhau
 quảntrị AP (điểmtruycậpkhôngdây) chọntầnsố cho AP
 khả năng bị nhiễu: kênh truyềncóthể đượcchọngiống nhau bởicác
AP hàng xóm!

trạm/host: phải
k
ế
th
ợ
p
vớimộtAP
 quét/scan các kênh, lắng nghe các
beacon frames (frame báo hi
ệ
u)
chứatêncủa AP (SSID- Service Set Identifier) và địachỉ MAC
 lựachọnAP để kếthợp; khởitạo các giao thứckếthợp
 có thể thựchiệnxácthực
 thường thì sẽ chạyDHCP để lấy địachỉ IP trong mạng (con) củaAP
Wireless LANs
1-17
IEEE 802.11: đatruycập
 Giống như Ethernet, sử dụng CSMA:
 truy cậpngẫunhiên
 cảmnhậnsóngmang: khôngxungđộtvớicuộc truyền đang thực

hiện

Không giống Ethernet:
 không phát hiệnxungđột–truyềntấtcả các frames để hoàn tất
 hồi báo/acknowledgment – vì không có phát hiệnxungđột, ta không
thể biết đượcviệc truyềncủamìnhcóbị xung độthay không

Tại sao không phát hiệnxungđột?
 khó để nhận(cảmnhậnxungđột) khi truyềndo tínhiệunhận được
có thể bị yếu(fading)
 không thể nghe tấtcả các xung đột trong những trường hợpnhư:
hidden terminal (trạmcuốibịẩn), fading

Mục tiêu:
tránh xung đ
ộ
t/avoid collisions:
CSMA/C(ollision)A(voidance)
Wireless LANs
1-18
RTS/CTS (Request To Send/Clear To Send)
ý t
ưở
ng:
cho phép ngườigởi“đặttrước” kênh truyềnhơnlà
truy cậpngẫunhiênđể truyền các frame dữ liệu: tránh xung
đột cho các frame dữ liệudài
 tùy chọn; thường không đượcsử dụng
 Ngườigởi đầu tiên truyềncácgói
nh

ỏ request-to-send (RTS)
đếnAP sử dụng CSMA
 RTSs vẫncóthể xung độtvớicácgóikhác(nhưng chúng
là ngắn)
 AP quảng bá clear-to-send (CTS) trả lờichoRTS
 CTS đượcnghebởitấtcả các nút
 ngườigởi truyền frame dữ liệu
 các trạmkháctrìhoãnviệctruyềnlại
Tránh xung độtchocácframe dữ liệulớn
sử dụng các gói đặttrướckíchcỡ nhỏ!
Wireless LANs
1-19
Tránh xung đột/Collision Avoidance:
trao đối RTS-CTS
AP
A
B
time
R
T
S
(
A
)
R
TS
(
B
)
R

T
S
(
A
)
C
T
S
(
A
)
C
T
S
(
A
)
DATA (A)
A
C
K
(
A
)
A
C
K
(
A
)

reservation collision
defer
Wireless LANs
1-20
802.11: di động trong cùng mạng (con)
 H1 vẫncùngmạng IP:
địachỉ IP có thể giữ
nguyên giữa các BBSs
 switch: AP nào được
kếthợpvớiH1?
 tự học: switch sẽ xem
các frame từ H1 và
“ghi nhớ”cổng nào của
nó có thể đượcsử dụng
để đếnH1
hub or
switch
AP 2
AP 1
H1
BBS 2
BBS 1
router
Wireless LANs
1-21
Các xu hướng gần đây
Recent trends: IEEE 802
 IEEE 802.11
 Wi-Fi
 IEEE 802.15

 Bluetooth
 High rate
 Sensor network

IEEE 802.16
 Broadband wireless MAN
 IEEE 802.20:
New
 Mobile broadband wireless access
Wireless LANs
1-22
Mộtsố sảnphẩmkhôngdây
Some wireless products
Wireless LANs
1-23
Cấu hình Access Point cơ bản
Basic Access Point Configuration
Dựa trên các Access Points của Cisco!
Based on Cisco Wireless Access Points!
Wireless LANs
1-24
Thông tin từ đèn LED
1200 AP1100 AP
Wireless LANs
1-25
 Các màu sắctừ đèn LEDs trên một access point chuyểntải
thông tin trạng thái.
 Khi access point đang đượccấpnguồn, cả ba đèn LEDs
thường là nhấpnháy.
 Sau khi khởi động xong, các màu sắccủa đèn LEDs có ý nghĩa

như sau:
 Green LEDs chỉ trạng thái hoạt động bình thường.
 Amber LEDs chỉ các lỗihay cảnh báo.
 Red LEDs nghĩalàphần đó đang hoạt động không đúng hoặc đang
đượcnângcấp/upgrade.