Nghiên cứu bảo mật mạng máy tính không dây

Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC sư PHẠM HẢ NỘI 2
NGUYỄN ĐỎ QUÝ
NGHIÊN CỨU BẢO MẬT MẠNG MÁY TÍNH KHÔNG DÂY
Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60 48 01 01
LUẬN VĂN THẠC SĨ MÁY TÍNH
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Tân Ân
HÀ NỘI, 2013
LỜI CẢM ƠN
Đe hoàn thành được khóa học và viết luận văn này, tôi đã nhận được rất nhiều sự
giúp đõ quý báu của các thầy cô trường Đại học Sư phạm Hà nội 2, các thầy ở Viện
công nghệ thông tin và các thầy ở trường Đại học Sư phạm Hà nội.
Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy cô trường Đại học Sư
phạm Hà nội 2, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Công nghệ thông tin và trong phòng
sau đại học đã tận tình dạy bảo trong suốt thời gian học tập tại trường.
Tôi cũng xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Tân Ân đã dành rất
nhiều thời gian cũng như công sức hướng dẫn phương pháp nghiên cứu, cung cấp tài
liệu, giúp đõ' tôi hoàn thành luận văn này.
Nhân đây, tôi cũng xin cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô trong khoa Công nghệ
thông tin trường Cao đẳng Công nghiệp Phúc yên đã tạo điều kiện và tận tình giúp đỡ
tôi trong suốt thời gian tôi thực nghiệm phương pháp tấn công mạng và bảo mật mạng
máy tính không dây tại khoa.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong suốt quá trình thực hiện luận văn nhưng chắc
chắn không thế tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những đóng góp quí báu
của các thầy cô và các bạn.
Học viên thực hiện
Nguyễn Đỗ Quý
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực và không trùng lặp với các đề tài khác. Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ
cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận
văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Học viên Nguyễn Đỗ Quý
MỤC LỤC
DANH MUC CAC KI HIEU, CAC CHtT VIET TAT
AES - Advanced Encryption Standard AP - Access point
ATM - Asynchronous Transfer Mode BSS - Basic Service Set BSSID - Basic
Service Set Identification CDMA - Code Division Multiple Access
CMSA/CD - Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection CRC - Cyclic
redundancy check
CSMA/CA - Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance
CTS-Clear To Send
DCF - Distribute Coordination Function
DES - Data Encryption Standard
DFS - Dynamic Frequency Selection
DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol
DNS - Domain Name System
DOS - Denial of service
DS - Distribution System
DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum
DVD - Digital Video Disk
ENC - Encrytion
ESS - Extended Service Set
3
ESSID - Extended Service Set IDentification
FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum
FTP - File Transfer Protocol
GPS - Global Positioning System
HomeRF - Home Radio Frequency
HiperLAN - High Performance Radio LAN
HTTP - HyperText Transfer Protocol IBSS - Independent Basic Service Set ICMP
-Internet Control Message Protocol ICV - Intergrity Check Value

IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
IR - Infrared Light
IP - Internet Protocol
IPSec - Internet Protocol Security
IV - Initialization Vector
LAN - Local Area Network
LBT - Listening Before Talking
LLC - Logical Link Control
LOS - Light of Sight
MAC - Media Access Control
MAN - Metropolitan Area Network
MACA - Multiple Access with Collision Avoidance
NAV - Network allocation vector
OSI - Open Systems Interconnection
PCMCIA - Personal Computer Memory Card International Association
PC - Personal Computer
PCF - Point Coordination Function
PDA - Personal Digital Assistant
PRNG - Pseudo Random Number Generator
QoS - Quality of Service
RADIUS - Remote Access Dial-In User Service
4
RF - Radio frequency
RFC - Request For Comment
RFID - Radio Frequency IDentify
RSA - Rivest, Shamir, Adleman
RTS - Request To Send
SMB - Server Message Block
SNMP - Simple Network Management Protocol
SQL - Structure Query Language

SSID - Service Set IDentification
SSL - Secure Sockets Layer
STA - Station
SWAP - Standard Wireless Access Protocol
TACAC - Terminal Access Controller Access Control
TCP - Transmission Control Protocol
TKIP - Temporal Key Integrity Protocol
TV - Television
UWB - Ultra Wide Band
USB - Universal Serial Bus
VLAN - Virtual LAN
VoilP - Voice over Internet Protocol
WAN - Wide Area Network
WEP - Wired Equivalent Protocol
Wi-Fi - Wireless fidelity
WLAN - Wireless LAN
WPAN - Wireless Personal Area Network
WPA - Wi-fi Protected Access
WMAN - Wireless Metropolitan Area Network
WWAN - Wireless Wide Area Network
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
5
LỜI MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong thời đại công nghệ thông tin hiện nay hệ thống mạng máy tính có ảnh
hưởng rất lớn đến sự phát triển của doanh nghiệp, công ty hay thậm chí là một đất nước.
Việc sử dụng hệ thống mạng làm cho thông tin được truyền đi một cách nhanh chóng,
chính xác và thuận tiện. Bên cạnh đó mạng máy tính cũng giảm thiếu được phần lớn
giấy mực và một lượng không nhỏ nhân công góp phần thúc đẩy nền kinh tế phát triển.
Mạng máy tính từ khi ra đời đã được áp dụng trong nhiều lĩnh vực của cuộc

sống. Đó chính là sự trao đối, chia sẻ, lưu trữ và bảo vệ thông tin. Con người luôn luôn
mong muốn có thể kết nối với thế giới ở bất cứ đâu, bất cứ thời gian nào. Chính vì vậy
mạng máy tính không dây ra đời. So với mạng máy tính có dây thì mạng máy tính không
dây thể hiện nhiều ưu điểm nổi bật về độ linh hoạt, tính gián đơn, khả năng tiện dụng.
Nhưng do đặc điểm trao đổi thông tin trong không gian truyền sóng nên khả năng thông
tin bị rò rỉ ra ngoài là hoàn toàn dễ hiếu. Với sự phát triển cao của công nghệ thông tin
ngày càng nhiều thiết bị được tích hợp công nghệ không dây các thiết bị di động cầm
tay đến những thiết bị sử dụng trong gia đình đều có thể sử dụng công nghệ không dây
để điều khiển, các hacker có thể dễ dàng xâm nhập vào mạng hơn bằng nhiều con đường
khác nhau. Vì vậy có thế nói điếm yếu cơ bản nhất của mạng máy tính không dây đó là
khả năng bảo mật, an toàn thông tin. Do mạng máy tính không dây truyền dữ liệu dưới
dạng sóng nên bất cứ thiết bị nào có khả năng thu sóng đều có thể xâm nhập vào được.
Đã có những đề tài, luận văn nghiên cứu về bảo mật mạng máy tính không dây, cũng đã
quét và tìm ra được lỗ hổng bảo mật và có đề xuất một vài giải pháp nhưng đa phần đó
là các giải pháp rời rạc không tập trung vào việc xây dựng nhiều lớp bảo vệ. Đặc biệt là
khi áp dụng xong chính sách bảo vệ mới thì đều không thử xâm nhập lại vào hệ thống
mạng để kiểm tra mức độ bảo mật của hệ thống. Chính vì vậy tôi đă quyết định chọn đề
tài “Nghiên cứu bảo mật mạng máy tính không dây” với sự kế thừa những nghiên cứu
trước đó và bổ sung thêm việc xây dựng các lớp bảo vệ khác nhau và việc cố gắng xâm
6
nhập vào hệ thống mạng máy tính không dây sau khi đã tăng cường mức độ bảo vệ.
2. Mục đích nghiên cứu
- Nâng cao khả năng bảo mật cho mạng máy tính không dây.
- Ngăn chặn những người không có quyền truy nhập vào trong mạng máy tính
không dây.
- Phòng chống hiệu quả việc tấn công vào mạng máy tính không dây.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu, tìm hiếu cấu trúc hoạt động của mạng máy tính không dây.
- Nghiên cứu các loại chuẩn mạng không dây, các phương pháp mã hóa dữ liệu
tương ứng với từng chuẩn trong mạng máy tính không dây, phương thức truyền

gói tin và cách truyền tin trong mạng máy tính không dây.
- Nghiên cứu tìm hiếu một vài cách thâm nhập vào mạng máy tính không dây
thông qua việc bắt và phân tích gói tin.
- Thực hiện việc bắt và phân tích gói tin bằng phần mềm hỗ trợ nhằm tìm ra khóa
bảo mật mạng máy tính không dây.
- Đưa ra giải pháp nhằm nâng cao mức độ bảo vệ mạng máy tính không dây và
thực hiện xâm nhập vào hệ thống mạng nhằm kiểm tra lại mức độ bảo mật dữ
liệu.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Các loại mã khóa bảo mật mạng máy tính không dây.
- Một số phần mềm dò tìm mã khóa bảo mật mạng máy tính không dây trong hệ
điều hành BackTrack.
5. Những đóng góp mới của đề tài
- Đe tài đã chỉ ra được những điêm yếu còn tồn tại của hệ mã hóa WEP và đã đưa
ra được giải pháp đơn giản, kinh tế nhằm nâng cao mức độ bảo mật của mạng
máy tính không dây.
6. Phương pháp nghiên cứu
- Tìm hiếu các tài liệu nghiên cứu, các thông tin cần thiết có liên quan trên các
tạp chí khoa học, tài liệu chuyên ngành, báo, internet.
- Tìm hiếu thực trạng về bảo mật mạng máy tính không dây.
7
Chương 1. TỒNG QUAN VÈ MẠNG MÁY TÍNH KHÔNG DÂY
1.1 Các khái niệm căn bản về mạng không dây
1.1.1 Giới thiệu
Mạng máy tính không dây (WLAN) là một hệ thống thông tin liên lạc dữ liệu
linh hoạt được thực hiện như phần mở rộng hoặc thay thế cho mạng LAN có dây. Sử
dụng sóng điện từ, mạng WLAN truyền và nhận dữ liệu qua khoảng không, tối giản nhu
cầu cho các kết nối hữu tuyến. Vì vậy, các mạng máy tính không dây phù hợp với tính
di động của người sử dụng.
Trong thời gian qua, mạng WLAN được phố biến rộng rãi trong rất nhiều lĩnh

vực, từ việc dùng cá nhân trong gia đình, các cơ quan, công ty đến các trường học, bệnh
viện và gần như là tất cả những nơi có nối mạng có dây thì đều tồn tại mạng không dây.
Mạng không dây rất thích hợp tại những nơi mà mạng có dây khó lắp đặt như những tòa
nhà cao tầng, những nơi có nhiều thiết bị di động.
Mạng không dây (Wireless Lan) sử dụng công nghệ cho phép hai hay nhiều thiết
bị kết

nối với nhau bằng cách sử dụng một giao thức chuẩn mà không cần những kết

nối
bằng dây mạng (Cable). Vì đây là

mạng dựa trên chuấn IEEE

802.1 1 (IEEE -

Institute
of Electrical and Electronics Engineers:

tổ chức khoa học nhằm

mục đích hỗ trợ những
hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật, thúc đấy sự phát triển khoa học công nghệ
trong các lĩnh vực điện tử, viễn thông, công nghệ thông tin ) nên đôi khi nó còn được
gọi là mạng 802.11 network Ethernet để nhấn mạnh rằng mạng này dựa trên mạng
Ethernet truyền thống. Bên cạnh đó còn tồn tại một tên gọi khác rất quen thuộc khi nói
về mạng không dây mà chúng ta thường sử dụng là Wi-Fi (Wireless Fidelity).
1.1.2. ưu điếm của mạng máy tính không dây
Mạng máy tính không dây đang nhanh chóng trở thành một mạng cốt lõi trong
các mạng máy tính và đang phát triển vượt trội. Với công nghệ này, những người sử

dụng có thế truy cập thông tin dùng chung mà không phải tìm kiếm chỗ đế nối dây
mạng, chúng ta có thể mở rộng phạm vi mạng mà không cần lắp đặt hoặc di
chuyển dây. Các mạng máy tính không dây có ưu điểm về hiệu suất, sự thuận lợi, cụ
thể như sau:
8
- Tính di động: những người sử dụng mạng máy tính không dây có thế truy nhập
nguồn thông tin ở bất kỳ nơi nào. Tính di động này sẽ tăng năng suất và tính
kịp thời thỏa mãn nhu cầu về thông tin mà các mạng hữu tuyến không thế có
được.
- Tính đơn giản: lắp đặt, thiết lập, kết nối một mạng máy tính không dây là rất
dễ dàng, đơn giản.
- Tính linh hoạt: có thể triển khai ở những nơi mà mạng hữu tuyến không thế
triên khai được.
- Tiết kiệm chi phí lâu dài: Trong khi đầu tư cần thiết ban đầu đối với phần cứng
của một mạng máy tính không dây có thể cao hơn chi phí phần cứng của một
mạng hữu tuyến nhưng toàn bộ phí tổn lắp đặt và các chi phí về thời gian tồn
tại có thể thấp hơn đáng kể. Chi phí dài hạn có lợi nhất trong các môi trường
động cần phải di chuyển và thay đổi thường xuyên.
- Khả năng vô hướng: các mạng máy tính không dây có thể được cấu hình theo
các topo khác nhau đế đáp ứng các nhu cầu ứng dụng và lắp đặt cụ thế. Các cấu
hình dễ dàng thay đổi

từ các mạng ngang hàng thích hợp cho một số lượng nhỏ
người sử dụng đến các mạng có cơ sở hạ tầng đầy đủ dành cho hàng nghìn
người sử

dụng mà có khả năng di

chuyến trên một vùng rộng.
1.1.3. So sánh ưu và nhược điếm giữa mạng không dây và có dây

Khi xây dựng một mạng máy tính, để đưa ra giải pháp kỹ thuật và thiết bị phù
hợp, cần phải phân tích khả năng đáp ứng yêu cầu theo các tiêu chí đề ra. Để thấy
được những vấn đề của mạng không dây cũng như tương quan những vấn đề đó so với
mạng có dây, dưới đây là một số tiêu chí cơ bản và so sánh giải pháp của mạng có dây
và mạng không dây.
Phạm vỉ ứng dụng
Mạng có dây Mạng không dây
- Có thể ứng dụng trong tất cả các mô
hình mạng nhỏ, trung bình, lớn, rất lớn.
- Chủ yếu là trong mô hình mạng nhỏ và
trung bình, với những mô hình lớn phải
9
Mạng có dây Mạng không dây
- Vì là hệ thống kết nối cố định nên tính - Vì là hệ thống kết nối di động nên rất
1
0
Mạng có dây Mạng không dây
- Lắp đặt, triến khai tốn nhiều thời gian
và chi phí.
- Lắp đặt, triển khai dễ dàng, đơn giản,
nhanh chóng.
Tính linh hoạt, khả năng thay đôi, phát triên
Mạng có dây Mạng không dây
-

Khả năng chịu ảnh hưởng khách
quan bên ngoài như thời tiết, khí
hậu tốt.
-

Chịu nhiều cuộc tấn công đa
dạng, phức tạp, nguy hiểm của
những kẻ phá hoại vô tình và cố
tình.
-

ít nguy cơ ảnh hưởng sức khỏe.
-

Bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên
ngoài như môi trường truyền
sóng, can nhiễu do thời tiết.
-

Chịu nhiều cuộc tấn công đa
dạng, phức tạp, nguy hiểm của
những kẻ phá hoại vô tình và cố
tình, nguy cơ cao hơn mạng có
dây.
-

Còn đang tiếp tục phân tích về
khả năng ảnh hưởng đến sức
Lắp đặt, triên khai
- Gặp khó khăn ở những nơi xa xôi, địa
hình phức tạp.
kết hợp với mạng có dây.
- Có thế triển khai ở những nơi không
thuận tiện về địa hình, không ổn định,
không triển khai được mạng có dây.

Độ phức tạp kỹ thuật
Mạng có dây Mạng không dây
- Độ phức tạp kỹ thuật tùy thuộc từng
loại mạng cụ thể.
-

Độ phức tạp kỹ thuật tùy thuộc
từng loại mạng cụ thể.
-

Xu hướng tạo khả năng thiết lập
các thông số truyền sóng vô tuyến
của thiết bị ngày càng đơn giản
hơn.
Độ tin cậy
STA - Station, các trạm thu/phát sóng, thực chất là các thiết bị không dây kết
nối vào mạng như máy vi tính, máy PDA, các thiết bị di động có khả năng kết nối
Internet với vai trò như phần tử trong mô hình mạng ngang hàng Peer to Peer hoặc
Client trong mô hình Client/Server. Trong phạm vi luận văn này chỉ đề cập đến thiết bị
không dây là máy vi tính (thường là máy tính xách tay cũng có thể là máy để bàn có
card mạng kết nối không dây). Có trường hợp trong luận văn này gọi thiết bị không
dây là STA, có lúc là Client, cũng có lúc gọi trực tiếp là máy tính xách tay. Thực ra
như nhau nhưng cách gọi tên khác nhau cho phù hợp với từng tình huống.
1.1.3. Điểm truy cập -AP
Điểm truy cập - Acces Point, thiết bị mạng dùng sóng để thu phát tín hiệu, là
điểm tập trung giao tiếp với các STA, đóng vai trò cả trong việc truyền và nhận dữ liệu
mạng. AP còn có chức năng kết nối mạng không dây thông qua chuẩn cáp Ethernet, là
cầu nối giữa mạng không dây với mạng có dây. AP có 3 chế độ cơ bản là AP mode,
Repeater Mode và Bridge Mode.
AP Mode: Là kiểu thông dụng nhất, khi Access Point kết nối trực tiếp với mạng

dâv thông thường thì đó là AP mode. Trong chế độ AP mode, AP kết nối ngang hàng
với các đoạn mạng dây khác và có thể truyền tải thông tin như trong một mạng dùng
dâv bình thường. Hầu hết các AP sẽ hồ trợ các mode khác ngoài AP mode, tuy nhiên
AP mode là cấu hình mặc định.
1
1
Mạng có dây Mạng không dây
- Giá cả tùy thuộc vào từng mô hình
mạng cụ thê.
- Thường thì giá thành thiết bị cao hơn so
với của mạng có dây. Nhưng xu hướng
hiện nay là càng ngày càng giảm sự chênh
lệch về giá.
1.1.4. Trạm thu phát - STA
linh hoạt kém, khó thay đổi, nâng cấp, linh hoạt, dễ dàng thay đổi, nâng cấp,
phát triển. phát triển.
Giá cả
Repeater mode: Access Point trong chế độ repeater kết nối với client như 1 AP
và kết nối như 1 client với AP server. Chế độ Repeater thường được sử dụng để mở
rộng vùng phủ sóng.
Bridge Mode: thườnẹ được sử dụnẹ khi muốn kết nối 2 đoạn mạng độc lập với
nhau. Trong Bride mode, AP hoạt động hoàn toàn giống với một Bridge không dây.
Thật vậy, AP sẽ trở thành một Bridge không dây khi được cấu hình theo cách này. Chỉ
một số ít các AP trên thị trường có hỗ trợ chức năng Bridge, điều này sẽ làm cho thiết
bị có giá cao hơn đáng kể.
1.1.4. Trạm phục vụ cơ bản - BSS (Base Service Set)
Kiến trúc cơ bản nhất trong WLAN 802.11 là BSS. Đây là đơn vị của một mạng
con không dây cơ bản. Trong BSS có chứa các STA, nếu không có AP thì sẽ là mạng
các phần tử STA ngang hàng (còn được gọi là mạng Adhoc), còn nếu có AP thì sẽ là
mạng phân cấp (còn gọi là mạng Infrastructure). Các STA trong cùng một BSS thì có

thể trao đôi thông tin với nhau. Người ta thường dùng hình Oval để biểu thị phạm vi
của một BSS. Neu một STA nào đó nằm ngoài một hình Oval thì coi như STA không
giao tiếp được với các STA, AP nằm trong hình Oval đó. Việc kết hợp giữa STA và
BSS có tính chất động vì STA có thế di chuyến từ BSS này sang BSS khác. Một BSS
được xác định bởi mã định danh hệ thống (SSID - System

Set Identifier), hoặc nó cũng
có thể hiểu là tên của mạng không dây đó.
Hình 1. 1 Mô hình một BSS
1
2
Station A
Single Cell Propagation Boundary
Basic Service Set (BSS)
Station B. '
1.1.5. BSS độclập-IBSS
Trong mô hình IBSS - Independent BSS, là các BSS độc lập, tức là không có kết
nối với mạng có dây bên ngoài. Trong IBSS, các STA có vai trò ngang nhau. 1BSS
thường được áp dụng cho mô hình Adhoc bởi vì nó có thể được xây dựng nhanh chóng
mà không phải cần nhiều kể hoạch.
1.1.6. Hệ thống phân tán - DS
Người ta gọi DS - Distribution System là một tập hợp của các BSS. Mà các BSS
này có thể trao đổi thông tin với nhau. Một DS có nhiệm vụ kết hợp với các BSS một
cách thông suốt và đảm bảo giải quyết vấn đề địa chỉ cho toàn mạng.
1.1.7. Hệ thống phục vụ mở rộng - ESS
ESS - Extended Service Set là một khái niệm rộng hơn. Mô hình ESS là sự kết
hợp giữa DS và BSS cho ta một mạng với kích cở tùy ý và có đầy đủ các tính năng phức
tạp. Đặc trưng quan trọng nhất trong một ESS là các STA có thể giao tiếp với nhau và
di chuyển từ một vùng phủ sóng của BSS này sang vùng phủ sóng của BSS mà vẫn
trong suốt với nhau ở mức LLC - Logical Link Control.

BSS 1
Access
Point
Distribution System
Access
Point
BSS 2
Hình 1. 2 Mô hình ESS
1.2.Các công nghệ mạng không dây
1.2.1. Công nghệ sử dụng sóng hồng ngoại
- Sử dụng ánh sáng hồng ngoại là một cách thay thế các sóng vô tuyến để kết nối
1
3
các thiết bị không dây, bước sóng hồng ngoại từ khoảng 0.75-1000 micromet.
Ánh sáng hồng ngoại không truyền qua được các vật chắn sáng, không trong
suốt, về hiệu suất, ánh sáng hồng ngoại có độ rộng băng tần lớn, làm cho tín
hiệu có thể truyền dữ liệu với tốc độ rất cao, tuy nhiên ánh sáng hồng ngoại
không thích hợp như sóng vô tuyến cho các ứng dụng di động do vùng phủ sóng
hạn chế. Phạm vi phủ sóng của nó khoảng 10m, một phạm vị quá nhỏ. Vì vậy mà
nó thường ứng dụng cho các điện thoại di động, máy tính có cổng hồng ngoại
trao đổi thông tin với nhau với điều kiện là đặt sát gần nhau.
1.2.2. Công nghệ Bluetooth
Bluetooth còn gọi là IEEE802.15.1 là một chuẩn công nghiệp cho mạng vùng cá
nhân sử dụng kết nối dữ liệu không dây. Bluetooth là công nghệ không dây cho phép
các thiết bị điện, điện tử giao tiếp với nhau trong khoảng cách ngắn bằng sóng vô tuyến
qua băng tần chung trong dãy 2.4GHz-2.48GHz. Đây là dãy băng tần không cần đăng kí
được dùng riêng cho các thiết bị không dây trong công nghiệp, khoa học,

y

tế.
Trong mạng Bluetooth, các phần tử có thể kết nối với nhau theo kiểu Adhoc
ngang hàng hoặc theo kiếu tập trung, có 1 máy xử lý chính và có tối đa là 7 máy có thể
kết nối vào. Khoảng cách chuẩn để kết nối giữa 2 đầu là 10 mét, nó có thể truyền qua
tường, qua các đồ đạc vì công nghệ này không đòi hỏi đường truyền phải là tầm nhìn
thẳng (LOS - Light of Sight). Tốc độ dữ liệu tối đa là 740Kbps. Nhìn chung thì công
nghệ này còn có giá cả cao.
1.2.3. Công nghệ HomeRF (Home Radio Frequency)
- Công nghệ này cũng giống như công nghệ Bluetooth, hoạt động ở dải tần
2.4GHz, tổng băng thông tối đa là l,6Mbps và 650Kbps cho mỗi người dùng.
HomeRF tố chức các thiết bị đầu cuối thành mạng Adhoc hoặc liên hệ qua một
điểm kết nối trung gian. Điểm khác so với Bluetooth là công nghệ HomeRF
hướng tới thị trường nhiều hơn. Việc bổ xung chuân SWAP - Standard Wireless
Access Protocol cho HomeRF cung cấp thêm khả năng quản lý các ứng dụng
multimedia một cách hiệu quả hơn.
1.2.4. Công nghệ HiperLAN
1
4
HiperLAN - High Performance Radio LAN theo chuẩn của Châu Âu là tương
đương với công nghệ 802.1 1. HiperLAN loại 1 hỗ trợ băng thông 20Mpbs, làm việc ở
dải tần 5GHz. HiperLAN 2 cũng làm việc trên dải tần này nhưng hỗ trợ băng thông lên
tới 54Mpbs. Công nghệ này sử dụng kiểu kết nối hướng đối tượng (connection oriented)
hỗ trợ nhiều thành phần đảm bảo chất lượng, đảm bảo cho các ứng dụng Multimedia.
HiperLAN

Type

1 HiperLAN

Type

2 HiperAccess HiperLink
Application
Wireless
Ethernet
(LAN)
Wireless

ATM
Wireless Local
Loop
Wireless
Point-to-
Point
Frequency 5

GHz 5

GHz 5

GHz 17 GHz
Data Rate 23.5 Mbps -20 Mbps -20 Mbps -155
Mbps
1.2.5. Công nghệ Wimax
Wimax là mạng WMAN bao phủ một vùng rộng lớn hơn nhiều mạng WLAN, kết
nối nhiều toà nhà qua những khoảng cách địa lý rộng lớn. Công nghệ Wimax dựa trên
chuẩn IEEE 802.16 và HiperMAN cho phép các thiết bị truyền thông trong một bán
kính lên đến 50km và tốc độ truy nhập mạng lên đến 70 Mbps.
1.2.6. Công nghệ WiFi
WiFi - tên gọi khác của mạng máy tính không dây - là một mạng LAN nhưng

các thiết bị được kết nối với nhau thông qua sóng điện từ. Mạng WLAN hoạt động dựa
trên chuẩn IEEE 802.11. Chuẩn này đã được phát triển rất nhiều từ khi ra đời. Mục tiêu
của sự phát triển là tăng phạm vi và tốc độ truyền dữ liệu. Mặt khác vấn đề bảo mật
cũng được các nhà làm chuẩn quan tâm khi liên tiếp đưa ra các loại mã hóa bảo mật
khác nhau ứng với các chuẩn khác nhau.
1.2.7. Công nghệ 3G
3G là mạng WWAN (Wireless Wide Area Network) - mạng không dây bao phủ
phạm vi rộng nhất. Mạng 3G cho phép truyền thông dữ liệu tốc độ cao và dung lượng
thoại lớn hơn cho những người dùng di động. Những dịch vụ tế bào thế hệ kế tiếp cũng
dựa trên công nghệ 3G.
1
5
1.2.8. Công nghệ UWB
UWB (Ultra Wide Band) là một công nghệ mạng WPAN tương lai với khả năng
hỗ trợ thông lượng cao lên đến 400 Mbps ở phạm vi ngắn tầm lOm. UWB sẽ có lợi ích
giống như truy nhập USB không dây cho sự kết nối những thiết bị ngoại vi máy tính tới
PC.
1.3.Các chuấn giao thức truyền tin qua mạng không dây
1.3.ĩ. Giới thiệu
IEEE là tổ chức đi tiên phong trong lĩnh vực chuẩn hóa 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.
IEEE 802.11 là chuẩn mạng WLAN do ủy ban các chuẩn về LAN/MAN của
IEEE phát triển hoạt động ở tần số 5GHz hoặc 2.4GHz.
IEEE 802.1 1 và WiFi nhiều khi được hiểu là một nhưng thực ra là có sự khác
biệt giữa chúng. WiFi là một chuẩn công nghiệp đă được cấp chứng nhận và chỉ là một
bộ phận của IEEE 802.11. WiFi do Wi-Fi Alliance đưa ra để chỉ các sản phẩm WLAN
dựa trên các chuấn IEEE 802.1 1 được tổ chức này chứng nhận. Những ứng dụng phổ
biến của WiFi bao gồm Internet, VoIP, Game, ngoài ra còn có các thiết bị điện tử gia

dụng như TV, đầu DVD, camera
IEEE 802.11 là một phần trong nhóm các chuân 802. Trong 802 lại bao gồm các
chuấn nhỏ hơn như 802.3 là chuấn về Ethernet, 802.5 là chuấn về Token ring
1.3.2. Các chuẩn trong IEEE 802.11
1.3.2.1. Chuẩn 802.11
Ra đời năm 1997. Đây là chuẩn sơ khai của mạng không dây, mô tả cách truyền
thông trong mạng không dây sử dụng các phương thức như: DSSS, FHSS, infrared
(hồng ngoại). Tốc độ tối đa là 2Mbps, hoạt động trong bằng tầng 2.4Ghz. Hiện nay
chuẩn này rất ít được sử dụng trong các sản phấm thương mại.
1.3.2.2. Chuân 802.1 lb
Đây là chuẩn mở rộng của 802.11. 802.1 lb đáp ứng đủ cho phần lớn các ứng
1
6
dụng của mạng. Với một giải pháp rất hoàn thiện, 802.1 lb có nhiều đặc điểm thuận lợi
so với các chuẩn không dây khác. Chuẩn 802.1 lb hoạt động ở dải tần 2.4 GHz, tốc độ
truyền dữ liệu tối đa là 11 Mbps trên một kênh, tốc độ thực tế là khoảng từ 4- 5 Mbps.
Khoảng cách có thế lên đến 500 mét trong môi trường mở rộng. Khi dùng chuẩn này tối
đa có 32 người dùng/điểm truy cập.
Đây là chuẩn đã được chấp nhận rộng rãi trên thế giới và được triển khai rất
mạnh hiện nay do công nghệ này sử dụng dải tần không phải đăng ký cấp phép phục vụ
cho công nghiệp, dịch vụ, y tế.
Nhược điểm của 802.1 lb là hoạt động ở dải tần 2.4 GHz trùng với dải tần của
nhiều thiết bị trong gia đình như lò vi sóng nên có thể bị nhiễu.
1.3.2.3. Chuẩn 802.1 ỉa
Chuẩn 802.11a là phiên bản nâng cấp của 802.11b, hoạt động ở dải tần 5 GHz.
Tốc độ tối đa từ 25 Mbps đến 54 Mbps trên một kênh, tốc độ thực tế xấp xỉ 27 Mbps,
dùng chuẩn này tối đa có 64 người dùng/điểm truy cập. Đây cũng là chuẩn đã được chấp
nhận rộng rãi trên thế giới.
1.3.2.4. Chuẩn 802.11g
Các thiết bị thuộc chuẩn này hoạt động ở cùng tần số với chuẩn 802.1 lb là

2.4 Ghz. Tuy nhiên chúng hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu nhanh gấp 5 lần so với chuẩn
802.1 lb với cùng một phạm vi phủ sóng, tức là tốc độ truyền dữ liệu tối đa lên
đến 54 Mbps, còn tốc độ thực tế là khoảng 7-16 Mbps. Các thiết bị thuộc chuân
802.1 lb và 802.1 lg hoàn toàn tương thích với nhau. Tuy nhiên cần lưu ý rằng
khi trộn lẫn các thiết bị của hai chuẩn đó với nhau thì các thiết bị sẽ hoạt động
theo chuân nào có tốc độ thấp hơn. Đây là một chuẩn được chấp thuận rộng rãi
trên thế giới và đã gần như thay thế hoàn toàn chuẩn b và chuẩn a.
1.3.2.5. Chuẩn 802.1 ỉd
Chuẩn 802.1 ld bổ xung một số tính năng đối với lớp MAC nhằm phổ biến
WLAN trên toàn thế giới. Một số nước trên thế giới có quy định rất chặt chẽ về tần số
và mức năng lượng phát sóng vì vậy 802.1 ld ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu đó. Tuy
nhiên, chuấn 802.1 ld vẫn chưa được chấp nhận rộng rãi như là chuẩn của thế giới.
1
7
/.3.2.6. Chuẩn 802.1 le
Đây là chuẩn được áp dụng cho cả 802.11 a, b, g. Mục tiêu của chuẩn này nhằm
cung cấp các chức năng về chất lượng dịch vụ - ỌoS cho WLAN. về

mặt kỹ thuật, 802.1
le cũng bổ xung một số tính năng cho lớp con MAC. Nhờ tính năng này, WLAN 802.11
trong một tương lai không xa có thể cung cấp đầy đủ các dịch vụ như voice, video, các
dịch vụ đòi hỏi QoS rất cao.
1.3.2.7. Chuẩn 802.11/
Đây là một bộ tài liệu khuyến nghị của các nhà sản xuất để các Access Point của
các nhà sản xuất khác nhau có thể làm việc với nhau. Điều này là rất quan trọng

khi quy
mô mạng lưới đạt đến mức đáng kể. Khi đó mới đáp ứng được việc kết nối mạng không
dây trên diện rộng mà không cùng tổ chức.
1.3.2.8. Chuẩn 802.11h

Tiêu chuẩn này bỗ xung một số tính năng cho lớp con MAC nhằm đáp ứng các
quy định châu Âu ở dải tần 5GHz. Châu Âu quy định rằng các sản phẩm dùng dải tần 5
GHz phải có tính năng kiểm soát mức năng lượng truyền dẫn TPC - Transmission Power
Control và khả năng tự động lựa chọn tan so DFS - Dynamic Frequency Selection. Lựa
chọn tần số ở Access Point giúp làm giảm đến mức tối thiểu can nhiễu đến các hệ thống
radar đặc biệt khác.
1.3.2.9. Chuẩn 802.1 li
Đây là chuẩn bổ xung cho 802.11 a, b, g nhằm cải thiện về mặt an ninh cho mạng
không dây. 802.1 li cung cấp những phương thức mă hóa và những thủ tục xác nhận,
chứng thực mới có tên là 802. lx.
1.3.2.10. Chuẩn 802.1 ỉn
Do nhu cầu ngày một tăng cao về tốc độ cũng như về tầm phủ sóng nên đòi hỏi
cần phải có chuẩn mới đáp ứng được những yêu cầu của khác hàng. Chính vì vậy mà
chuẩn n ra đời nhằm đáp ứng tốt nhất điều đó. Theo đặc tả kỹ thuật, chuẩn n có tốc độ lý
thuyết lên đến 600Mbps cao hơn 10 lần so với chuẩn g và vùng phủ sóng rộng khoảng
250m cao hơn gần 2 lần so với chuẩn g. Hai đặc điểm then chốt này giúp việc sử dụng
các ứng dụng trong môi trường mạng Wi-Fi được cải tiến đáng kể, phục vụ tốt cho nhu
1
8
cầu giải trí đa phương tiện, nhiều người dùng có thể xem phim chất lượng cao, gọi điện
thoại qua internet, tải tập tin dung lượng lớn mà chất lượng dịch vụ và độ tin cậy vẫn
đạt cao.
Bên cạnh đó, chuẩn n vẫn đảm bảo khả năng tương thích ngược với các chuẩn
trước đó như a/b/g.
Chuẩn n đã được tố chức IEEE phê duyệt và đưa vào sử dụng rộng rãi. Hiện nay
chuẩn n là chuẩn được sử dụng nhiều trên các thiết bị mạng có kết nối Wi-Fi.
1.3.2.11. Chuẩn 802.1 ỉac
Với nhu cầu cao về multimedia và xem phim chất lượng cao nên các chuẩn mới
vẫn đang được nghiên cứu và phát triển nhằm tăng tốc độ cũng như phạm vi phủ sóng.
Chính vì lý do đó chuẩn ac ra đời với tốc độ tối đa lên đến 1750Mbps. Các thiết bị hỗ

trợ tiêu chuấn ac chỉ hoạt động ở băng tần 5GHz vì băng tần này có nhiều kênh hơn và ít
bị can nhiễu bởi các thiết bị hoạt động ở băng tần 2.4GHz. Trong chuẩn ac, độ rộng của
mỗi kênh là 80Mhz, rộng gấp đôi so với chuẩn n là 40MHz.
Tuy nhiên thế hệ đầu tiên của ac cần phải tương thích với chuấn n nên hỗ trợ cả
hai băng tần là 2.4GHz và 5GHz. Chuẩn ac vẫn chưa được phê duyệt nhưng chuẩn này
hứa hẹn sẽ là chuẩn thay thế chuẩn n trong tương lai.
1.4.Mô hình mạng WLAN
1.4.1. Kiểu Adhoc
Trong kiểu Adhoc, mỗi máy tính trong mạng giao tiếp trực tiếp với nhau thông
qua các thiết bị card mạng không dây mà không dùng đến các thiết bị định tuyến hay
thu phát không dây.
1
9
Vivian George
Hình 1. 3 Mô hình mạng Adhoc
1.4.2. Kiêu Infractructure
Các máy tính trong hệ thống mạng sử dụng một hoặc nhiều thiết bị định tuyến
hay thiết bi thu phát để thực hiện các hoạt động trao đổi dữ liệu với nhau và các hoạt
động khác.
AP
Vivian Martha George
Hình 1. 4 Mô hình mạng Infractructure
1.4.3. Hoạt động của mạng WLAN
Các mạng WLAN sử dụng các sóng điện từ không gian (vô tuyến hoặc ánh sáng)
để truyền thông tin từ một điểm tới điếm khác. Các sóng vô tuyến thường được xem như
các sóng mang vô tuyến do chúng chỉ thực hiện chức năng cung cấp năng lượng cho một
máy thu ở xa. Dữ liệu đang được phát được điều chế trên sóng mang vô tuyến (thường
được gọi là điều chế sóng mang nhờ thông tin đang được phát) sao cho có thể được khôi
phục chính xác tại máy thu.
Nhiễu sóng mang vô tuyến có thể tồn tại trong cùng không gian, tại cùng thời

điểm mà không gây nhiễu lẫn nhau nếu các sóng vô tuyến được 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 tương ứng.
Trong một cấu hình mạng WLAN tiêu chuẩn, một thiết bị

thu/phát (bộ

thu/phát)
được gọi là một điểm truy cập, nối với mạng hữu tuyến từ một vị trí cố định sử dụng
2
0
cáp tiêu chuẩn. Chức năng tối thiểu của điểm truy cập là thu, làm đệm, và phát dữ liệu
giữa mạng WLAN và cơ sở hạ tầng mạng hữu tuyến. Một điểm truy cập đơn có thể hỗ
trợ một nhóm nhỏ người sử dụng và có thể thực hiện chức năng trong một phạm vi từ
một trăm đến vài trăm feet. Điểm truy cập (hoặc anten được

gắn vào điểm truy cập)
thường được đặt

cao nhưng

về cơ bản

có thể được đặt ở bất

kỳ chỗ nào miễn là đạt được
vùng phủ sóng mong muốn.
Những người sử dụng truy cập vào mạng WLAN thông qua các bộ thích ứng máy
tính không dây như các Card mạng không dây trong các máy tính, các máy Palm, PDA.
Các bộ thích ứng máy tính không dây cung cấp một giao diện giữa hệ thống điều hành

mạng của máy 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.
Truyền sóng điện từ trong không gian sẽ gặp hiện tượng suy hao. Vì thế đối với
kết nối không dây nói chung, khoảng cách càng xa thì khả năng thu tín hiệu càng kém,
tỷ lệ lỗi sẽ tăng lên, dẫn đến tốc độ truyền dữ liệu sẽ phải giảm xuống.
Các tốc độ của chuẩn không dây như 11 Mbps hay 54 Mbps không liên quan đến
tốc độ kết nối hay tốc độ download, vì những tốc độ này được quyết định bởi nhà cung
cấp dịch vụ Internet.
Với một hệ thống mạng không dây, dữ liệu được gửi qua sóng radio nên tốc độ
có thể bị ảnh hưởng bởi các tác nhân gây nhiễu hoặc các vật thể lớn. Thiết bị định tuyến
không dây sẽ tự động điều chỉnh xuống các mức tốc độ thấp hơn, ví dụ như là từ 11
Mbps sẽ giảm xuống còn 5.5 Mbps và 2 Mbps hoặc thậm chí là 1 Mbps.
1.4.4. Các quá trình cơ bản dien ra trong mô hình Infrastructure
Đe hiểu quá trình kết nối giữa STA và AP diễn ra như thế nào và khi nào thì
chúng thực sự truyền dữ liệu, chúng ta sẽ xem xét ở góc độ tổng quan trước. Đó là một
loạt các quá trình diễn ra trong hệ thống không sử dụng chế độ bảo mật. Ở đây, ta coi
AP đã được cấp nguồn và hoạt động bình thường. AP quảng bá sự hiện diện của chính
bản thân nó bằng cách gửi các thông báo vô tuyến ngắn liên tục khoảng 10 lần trong
một giây. Những thông báo này được gọi là beacon và cho phép các thiết bị không dây
phát hiện ra sự tồn tại của AP đó.
2
1
Giả sử rằng có ai đó bật máy tĩnh có card mạng không dây (STA). Sau khi được
kích hoạt, STA này bắt đầu dò tìm các AP. Nó cũng có thể được cấu hình để

tìm kiếm
một AP duy nhất, tuy nhiên, nó cũng có thể kết nối với một AP bất kỳ nào khác mà nó
“nhìn thấy”. Có rất nhiều tần số khác nhau (được gọi là các kênh) mà STA có thể sử
dụng đế dò tìm các beacon. Quá trình này được gọi là quét.
STA này có thể phát hiện thấy một vài AP xung quanh mà nó có thể truy cập và

phải quyết định kết nối với AP nào, vì tại một thời điếm nó chỉ có thế kết nối tới một
AP duy nhất, thường AP được lựa chọn có độ lớn của tín hiệu lớn nhất. Khi STA đã sẵn
sàng kết nối với một AP nào đó, trước hết, nó gửi một thông báo yêu cầu chứng thực tới
AP. Chuẩn 802.11 ban đầu coi thông báo chứng thực như là một phần của giải pháp bảo
mật. Vì trong tình huống đặt ra, ta không sử dụng phương pháp bảo mật nào, AP lập tức
đáp ứng yêu cầu chứng thực bằng cách gửi thông báo đáp trả lại và chỉ ra rằng nó chấp
nhận kết nối.
Khi một STA kết nối với một AP, nó được phép gửi và nhận dữ liệu từ mạng đó.
STA gửi một thông báo yêu cầu kết nối và AP gửi trả lại một thông báo thế hiện kết nối
thành công. Sau thời điểm đó, dữ liệu do STA gửi tới AP được
gửi tiếp tới mạng LAN thông qua chính AP đó. Vàngược lại, dữ liệu từ mạng
LAN muốn chuyển tới STA cũng phải thông qua AP.
Đối với các sản phấm hỗ trợ Wifi thời kỳ đầu, khi đã kết nối nghĩa là ta có quyền
truy nhập ngay lập tức. Tuy nhiên, theo quan niệm bảo mật mới, kết nối tức là cho phép
STA bắt đầu quá trình chứng thực, quá trình này thực sự cần
thiết để đảm bảo việc truy cập mạng được an toàn.
1.4.4. ì. Beacon
Việc quảng bá beacon là một phương pháp mà nhờ đó AP thông báo với các thiết
bị xung quanh là nó đã sẵn sàng hoạt động trong môi trường mạng. Các beacon là những
khung chứa thông tin quản lý do chính AP gửi đi, thường là 10 lần trong một giây.
Beacon này chứa các thông tin như là tên mạng và khả năng của AP. Ví dụ, beacon có
thể cho STA biết liệu AP đó có hỗ trợ các phương pháp bảo mật mới của chuân IEEE
802.11 hay không.
2
2
1.4.4.2. Thăm dò
Khi một thiết bị được bật lên, nó có thể lắng nghe các

beacon

và hy vọng sẽ

tìm
thấy một AP nào đó đế thiết lập kết nối. Ta có thể cho rằng là 10 beacon trong một giây
là quá nhiều và lãng phí. Tuy nhiên, nên nhó' rằng có nhiều kênh tần số khác nhau và
STA phải quét trên mỗi tần số và đợi 0,1 giây, như vậy là cũng phải mất một thời gian
mới có thể quét hết được tất cả các kênh. Thêm vào đó, nếu ta đã kết nối và muốn tìm
một AP mới vì tín hiệu của AP cũ quá yếu, ta phải làm sao tìm và kết nối được càng
nhanh càng tốt để không bị gián đoạn. Vì vậy mà STA có một lựa chọn là gửi đi thông
báo thăm dò. Ta có thể hình dung nó như khi ta về nhà mà chẳng nhìn thấy mọi người
đâu, lúc đó ta sẽ hỏi: “Có ai ở nhà không?” Neu bất kỳ một AP nào nhận được thông tin
thăm dò đó, nó ngay lập tức gửi trả lại thông báo giống như dạng một beacon. Nhờ đó
mà một STA có thế nhanh chóng biết được thông tin về các AP xung quanh nó.
1.4.4.3. Kết nối với một AP
Như chúng ta đã nói ở trên quá trình kết nối với một AP được gọi là assciation.
Khi muốn kết nối, thiết bị phải gửi yêu cầu kết nối, AP có thể đáp trả lại yêu cầu đó.
Neu được chấp nhận, ta có kết nối thành công với AP. ỉ.4.4.4. Roaming
Neu có nhiều AP trong cùng một mạng, STA có thê gặp trường hợp chuyển kết
nối từ AP này sang AP khác. Đe làm được điều đó, trước hết nó phải ngắt kết nối với
AP cũ bằng thông báo hủy kết nối, rồi sau đó nó kết nối với AP mới sử dụng thông báo
tạo lại kết nối. Thông báo này có chứa một vài thông tin về AP cũ đế giúp cho quá trình
chuyên giao diễn ra dễ dàng hơn. Thông tin này cũng cho phép AP mới trao đổi với AP
cũ để đảm bảo việc chuyển đổi vừa mới diễn ra.
1.4.4.5. Trao đôi dữ liệu
Khi đã kết nối thành công và sau khi chứng thực đã hoàn tất, đó chính là lúc bắt
đầu gửi dữ liệu. Trong phần lớn các trường hợp thì dữ liệu được trao đổi giữa STA và
AP. Thực tế diễn ra đúng như vậy ngay cả khi ta muốn gửi dữ liệu đến một STA khác.
Đầu tiên, ta phải gửi dữ liệu đến AP và sau đó AP gửi dữ liệu đến STA. Thường
dữ liệu được gửi đến AP và nó sẽ đẩy dữ liệu vào mạng LAN hoặc tới Internet gateway.
Đe làm được điều này, mỗi gói dừ liệu IEEE 802.1 1 đi và đến AP đều có 3 địa chỉ. Hai

trong số đó là địa chỉ nguồn và đích thực sự, địa chỉ còn lại là địa chỉ trung gian, đó
chính là địa chỉ của AP.
2
3
Khi gửi dữ liệu từ STA tới AP thì chỉ có một địa chỉ nguồn, đó chính là địa chỉ
của STA gửi thông tin đi và có tới 2 địa chỉ đích. Một địa chỉ đích là của AP và địa chỉ
còn lại chính là đích thực sự mà dữ liệu cần gửi đến. Giống như dữ liệu từ AP đến STA
cũng có một địa chỉ đích nhưng lại có đến 2 địa chỉ nguồn, một là của AP và một của
thiết bị gửi dữ liệu đi.
1.5.Một số cơ chế khi trao đổi thông tin trong mạng không dây
1.5.1. Cơ chế CSMA-CA (Carrier Sense Multiple Access Collision Avoidance
- Đa truy cập sử dụng sóng mang phòng tránh xung đột)
Nguyên tắc cơ bản khi truy cập của chuẩn 802.11 sử dụng cơ chế CSMA- CA.
Nguyên tắc này gần giống như nguyên tắc CSMA-CD (Carrier Sense Multiple
Access Collision Detect) của chuẩn 802.3 (cho Ethernet). Điểm khác ở đây là CSMA-
CA sẽ chỉ truyền dữ liệu khi bên kia sẵn sàng nhận và không truyền, nhận dữ liệu nào
khác trong lúc đó, đây còn gọi là nguyên tắc LBT (listening before talking - nghe trước
khi nói). Trước khi gói tin được truyền đi, thiết bị không dây đó sẽ kiểm tra xem có các
thiết bị nào khác đang truyền tin không, nếu đang truyền, nó sẽ đợi đến khi nào các thiết
bị kia truyền xong thì nó mới truyền. Đe kiểm tra việc các thiết bị kia đã truyền xong
chưa, trong khi “đợi” nó sẽ hỏi “thăm dò” đều đặn sau các khoảng thời gian nhất định.
1.5.2. Cơ chế RTS/CTS (Request To Send/ Clear To Send)
Để giảm thiểu nguy cơ xung đột do các thiết bị cùng truyền trong cùng thời
điểm, người ta sử dụng cơ chế RTS/CTS. Ví dụ nếu AP muốn truyền dữ liệu đến STA,
nó sẽ gửi 1 khung RTS đến STA, STA nhận được tin và gửi lại khung CTS, để thông
báo sẵn sàng nhận dữ liệu từ AP, đồng thời không thực hiện truyền dữ liệu với các thiết
bị khác cho đến khi AP truyền xong cho STA. Lúc đó các thiết bị khác nhận được thông
báo cũng sẽ tạm ngừng việc truyền thông tin đến STA. Cơ chế RTS/CTS đảm bảo tính
sẵn sàng giữa 2 điểm truyền dữ liệu và ngăn chặn nguy cơ xung đột khi truyền dữ liệu.
1.5.3. Cơ chế ACK (Acknowledging)

ACK là cơ chế thông báo lại kết quả truyền dữ liệu. Khi bên nhận nhận được dừ
liệu, nó sẽ gửi thông báo ACK đến bên gửi báo là đã nhận được bản tin rồi. Trong tình
huống khi bên gửi không nhận được ACK nó sẽ coi là bên nhận chưa nhận được bản tin
và nó sẽ gửi lại bản tin đó. Cơ chế này nhằm giảm bớt nguy cơ bị mất dữ liệu trong khi
truyền giữa 2 điếm.
2
4
1.6.Phân biệt mạng không dây và mạng có dây
WLAN cũng là một chuẩn trong hệ thống 802. Tuy nhiên việc truyền dữ liệu
trong WLAN sử dụng sóng Radio. Trong mạng LAN, dữ liệu được truyền trong dây dẫn.
Tuy nhiên đối với người dùng cuối thì giao diện sử dụng chúng là tương tự nhau. Cả
WLAN và Wire LAN đều được định nghĩa dựa trên hai tang Physical và Data Link
(trong mô hình OSI). Các giao thức hay các ứng dụng đều có thể sử dụng trên nền tảng
LAN và WLAN. Ví dụ như IP, IP Security (IPSec) hay các ứng dụng như Web, FTP,
Mail
Sự khác nhau giữa WLAN và LAN:
- WLAN sử dụng sóng radio để truyền dữ liệu tại tầng Physcial.
- WLAN sử dụng CSMA/CA

(Carrier Sense Multiple Access with Collision
Avoidance) còn LAN sử dụng công nghệ CSMA/CD (Carrier Sense Multiple
Access with Collision Detect). Collision Dectect không thế sử dụng trong mạng
WLAN bởi thông tin đã truyền đi không thể lấy lại được do đó chúng không thể
có tính năng Collision Detect được. Đe đảm bảo gói tin truyền không bị xung
đột mạng WLAN sử dụng công nghệ CSMA/CA. Trước khi truyền gửi tín hiệu
Request To Send (RTS) và Clear To Send (CTS) để hạn chế xung đột xảy ra.
- WLAN sử dụng định dạng cho Frame dữ liệu khác với mạng LAN. WLAN bắt
buộc phải thêm thông tin Layer 2 Header vào gói tin.
- Sử dụng Radio vào việc truyền thông tin sẽ chịu một số vấn đề mà khi sử dụng
dây dẫn không mắc phải:

+ Việc kết nối sẽ chịu ảnh hưởng bởi khoảng cách, do phản xạ sóng nên đôi khi
nguồn phát tín hiệu có thể bị thay đổi và có nhiều tín hiệu đến trước đến sau, một

card
mạng

WLAN

có thể kết nối tới nhiều mạng

WLAN

khác nhau.
+ Do sóng Radio có thể tìm thấy nên việc kết nối và bảo mật trên Wireless LAN
cũng là vấn đề không nhỏ.
- WLAN sử dụng cho người dùng thường xuyên phải di chuyển trong công
ty.
- WLAN sử dụng một giải tần sóng Radio nên có thế bị nhiễu nếu một sóng Radio
2
5