Thiết kế mạng wireless lan cho ký túc xá

Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá

LỜI MỞ ĐẦU
Wireless Lan là một trong những công nghệ truyền thông không dây được áp
dụng cho mạng cục bộ. Sự ra đời của nó khắc phục được những hạn chế mà mạng nối
dây không thể giải quyết được và là giải pháp cho xu thế phát triển của công nghệ
truyền thông hiện đại.
Dựa trên chuẩn IEEE 802.11, mạng Wlan đã đi đến sự thống nhất và trở thành
mạng công nghiệp, từ đó được áp dụng trong rất nhiều lĩnh vực, từ lĩnh vực chăm sóc
sức khỏe, bán lẻ, sản xuất, lưu kho, đến các trường đại học – cao đẳng. Ngành công
nghiệp này đã kiếm lợi từ việc sử dụng các thiết bị đầu cuối và các máy tính notebook,
laptop để truyền thông tin thời gian thực đến các trung tâm tập trung xử lý. Ngày nay,
mạng Wlan đang được đón nhận rộng rải như một kết nối đa năng từ các doanh
nghiệp. Lợi tức của thị trường Wlan ngày càng tăng.
Nhận thấy tầm quan trọng và lợi ích của nó khi đưa mạng không dây vào mô
hình trường học, nhóm đã quyết định thiết kế và xây dựng mô hình mạng không dây
cho kí túc xá trường CĐ CNTT Hữu Nghị Việt – Hàn, nhằm cung cấp dịch vụ Internet
cho khu kí túc xá sinh viên của trường. Với mục đích cho phép sinh viên truy cập
Internet để học hỏi, tìm hiểu cập nhật kiến thức một cách có hiệu quả.
Trên đây là đề tài “nghiên cứu và thiết kế mạng không dây Wireless Lan cho kí túc xá
trường cao đẳng công nghệ thông tin hữu nghị Việt Hàn”. Nhằm giúp các bạn hiểu rõ
hơn về công nghệ và cách xây dựng, cấu hình hệ thống Wireless. Chúng em xin cảm
ơn thầy Nguyễn Vũ Anh Quang đã tạo điều kiện cho nhóm chúng em hoàn thiện đề tài
môn học này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 1

Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
AP

Access Point

Điểm truy cập

BSS
Base Service Set
CSMA-CA Carrier Sense Multiple Access
Collision Avoidance
CSMA-CD Carrier Sense Multiple Access
with Collision Detection
DFS
Dynamic Frequency Selection
DS
Distribution System
DSSS
Direct Sequence Spread Spectrum
ESS
Extended Service Set
FHSS
Frequency Hopping Spread
Spectrum
FTP
File Transfer Protocol

HTTP
Hypertext Transfer Protocol
IBSS
Independent BSS
IPSec
Internet Protocol Security
LAN
Local Area Network
LBT
Listening Before Talking
LLC
Logical Link Control
MAC
Medium Access Control
MAN
Metropolitan Area Network
MIC
Message Integrity Check
NIC
Network Interface Card
NIST
Nation Instutute of Standard and

Trạm phục vụ cơ bản
Đa truy cập sử dụng sóng mang
phòng tránh xung đột
Đa truy nhập sử dụng sóng mang
phát hiện xung đột
Khả năng tự động lựa chọn tần số
Hệ thống phân tán

Trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS
Hệ thống phục vụ mở rộng
Trải phổ nhảy tần
Giao thức truyền file
Giao thức truyền tải siêu văn bản
BSS độc lập
Giao thức bảo mật Internet
Mạng nội bộ
Nghe trước khi nói
Điều khiển liên kết logic
Mạng cá nhân
Tính toàn vẹn của thông điệp
Card giao diện mạng
Viện công nghệ và các chuẩn quốc

tế
OFDM

Orthogonal Frequency Division

Công nghệ ghép kênh phân chia
theo tần số

PAN
PHY
QoS
RF
SMTP
SSID
STA

TKIP
TLS
TPC

Personal Area Network
Physical
Quality of Service
Radio Frequency
Simple Mail Transfer Protocol
System Set Identifier
Station
Temporal Key Integrity Protocol
Transport Layer Sercurity
Transmission Power Control

Mạng đô thị
Lớp vật lý
Chất lượng dịch vụ
Tần số vô tuyến
Giao thức truyền thư đơn giản
Mã định danh hệ thống
Trạm thu phát sóng

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 2

Lớp giao vận và bảo mật
Kiểm soát mức năng lượng truyền
dẫn

Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá
VPN
WEP
WiFi
WPA

Virtual Private Network
Wired Equivalent Privacy
Wireless Fidelity
Wi-Fi Protected Access

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Mạng riêng ảo

Trang 3


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá

DANH MỤC HÌNH ẢNH

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 4


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG
DÂY WIRELESS LAN
1.1. Giới thiệu về mạng không dây
-

Mạng không dây (hay còn gọi là mạng Wifi, Mạng Wireless, 802.11) là mạng
kết nối các thiết bị có khả năng thu và phát sóng (nhờ Máy vi tính có gắn Adapter
không dây, PDA,…) lại với nhau mà không sử dụng dây dẫn mà sử dụng sóng vô

-

tuyến được truyền dẫn trong không gian thông qua các trạm thu / phát sóng.
Mạng không dây tuân theo chuẩn 802.11 của Viện kỹ sư điện và điện tử (IEEE –
Institute of Electrical and Electronics Engineers).
Một số thuật ngữ dùng trong Wireless:
o RF (Radio Frequence): Tần số sóng điện từ của Wireless.
o Channel: Kênh phát sóng của sóng Wifi.
o Spread Spectrum: Trải phổ.
o SSID (Service Set Indentification): Tên dùng để phát sóng biệt với các thiết bị
phát sóng khác.
o Cell: Vùng phủ sóng.
o Noise: Những tín hiệu làm nhiễu sóng khi truyền.Ví dụ như sóng điện thoại di
động, sóng của lò vi ba.
o Roaming: Kỹ thuật giữ kết nối vối trung tâm như AccessPoint.
1.2. Đánh giá ưu và khuyết điểm của mạng không dây
1.2.1. Ưu điểm

-

Không tốn kém chi phí cho việc sử dụng Cable để kết nối các máy tính lại với nhau.
Tuy nhiên, vấn đề chi phí cho việc Cable chỉ thật sự nổi bật khi chúng ta cần di chuyển
toàn bộ hệ thống mạng từ nơi này sang nơi khác, lúc đó chúng ta không thể tận dụng
các Cable đã sử dụng (đôi khi Cable được thiết kế âm tường). Chính vì thế, Wireless
có ưu điểm là đỡ tốn chi phí cho Cable đồng thời có được sự cơ động cần thiết khi di

-

chuyển.
Đối với người dùng nhất là đối với những người hay ra ngoài công tác những bộ phận
như bộ phận Sales của các Công ty, phóng viên báo chí hoặc những người hay chuyển
chỗ liên tục do tính chất công việc như những nhân viên lập trình theo nhóm, test các
sản phẩm … Wireless thật sự là ngườii trợ thủ đắc lực của những người này trong vấn
đề gửi các thông tin, sản phẩm về cho công ty. Wireless còn dễ dàng trong việc mở
rộng mạng.
1.2.2. Khuyết điểm

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 5


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá
-

Điểm nổi bật đầu tiên là độ truyền tải chậm khoảng 54Mb (thông dụng hiện nay) so

-

với 100Mb của mạng LAN truyền thống.

Độ ổn định không cao (sóng chập chờn), bị nhiễu sóng bởi các tần số của sóng khác
(sóng của điện thoại di động, lò vi ba), bị suy giảm tín hiệu khi qua các trần nhà và
cuối cùng đó là khả năng bảo mật của Wireless không cao.
1.2.3. So sánh ưu và nhược điểm của mạng không dây và có dây
 Phạm vi ứng dụng
Mạng có dây
Mạng không dây
+ Có thể dụng trong tất cả các mô hình + Chủ yếu là trong các mô hình mạng
mạng nhỏ, trung bình, lớn và rất lớn.
nhỏ và trung bình, với mô hình lớn
+ Gặp khó khăn ở những nơi xa xôi có
phải kết hợp với mạng có dây.
địa hình phức tạp, những nơi không ổn + Có thể triển khai ở những nơi không
định, khó kéo dây, đường truyền.

thuận tiện về địa hình, không ổn đinh,
không triển khai mạng có dây được.

 Độ phức tạp kỹ thuật
Mạng có dây
Mạng không dây
+ Độ phức tạp kỹ thuật phụ thuộc vào + Độ phức tạp kỹ thuật tùy thuộc vào
từng loại mạng cụ thể.

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

Mạng có dây
Mạng không dây
+ Khả năng chịu ảnh hưởng khách + Bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên
quan bên ngoài như thời tiêt, khí hậu ngoài như môi trường truyền sóng, có
tốt.
thể bị nhiễu do thời tiết.
+ Chịu nhiều cuộc tấn công đa dạng, + Chịu nhiều cuộc tấn công đa dạng,
phức tạp, nguy hiểm của những kẻ phức tạp, nguy hiểm của những kẻ
phá hoại vô tình và cố ý, nguy cơ phá phá hoại vô tình và cố ý, nguy cơ phá
hoại vô tình và cố ý.
+ Ít nguy cơ ảnh hưởng tới sức khỏe

hoại vô tình và cố ý.
+ Còn đang phân tích về khả năng
ảnh hưởng tới sức khỏe.

 Lắp đặt triển khai
Mạng có dây
Mạng không dây
+ Lắp đặt, triển khai tốn nhiều thời + Lắp đặt, triển khai dễ dàng, đơn
gian và chi phí.
SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

giản, nhanh chóng.
Trang 6


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá
 Tính linh hoạt, khả năng thay đổi và phát triển
Mạng có dây

Mạng không dây
+ Tính linh hoạt kém, khó thay đổi, + Rất linh hoạt, dễ dàng thay đổi,
nâng cấp, phát triển.
 Giá cả

nâng cấp và phát triển.

Mạng có dây
Mạng không dây
+ Còn tùy thuộc vào từng mô hình + Giá thành thiết bị cao hơn giá thành
mạng cụ thể

thiết bị của mạng có dây. Nhưng xu
hướng hiện nay là càng ngày càng
giảm sự chênh lệnh về giá.

1.2.4. Những trường hợp nên thiết lập mạng không dây
-

Nên thiết lập Wireless ở những nơi có tính chất tạm thời để làm việc hoặc ở những nơi
mạng Cable truyền thống không thể thi công hoặc làm mất mỹ quan. Như các toà nhà
cao tầng, khách sạn, nhà hàng nơi mà khách hàng thường sử dụng mạng không dây với

-

cường độ cao và đòi hỏi tính cơ động cao.
Trong công ty mà các nhân viên làm việc có tính di động cao.
Các phòng họp của công ty.
Các quán Café Internet.
1.3. Các thiết bị cần thiết để xây dựng một mạng LAN không dây

-

Máy tính có gắn Adapter Wireless.
Access Point.
Nếu muốn cho hệ thống mạng có thể kết nối được với Internet thì chúng ta cần có
đường dây cáp kết nối từ nhà cung cấp dịch vụ Internet tới Modem Wireless.
1.4. Các chuẩn của mạng không dây


Năm 1997, Viện kỹ sư điện và điện tử (IEEE – Institute of Electrical and
Electronics Engineers) đưa ra chuẩn mạng nội bộ không dây (WLAN) đầu tiên –
được gọi là 802.11 theo tên của nhóm giám sát sự phát triển của chuẩn này. Lúc
này, 802.11 sử dụng tần số 2,4GHz và dùng kỹ thuật trải phổ trực tiếp (Direct –
Sequence Spread Spectrum – DSSS) nhưng chỉ hỗ trợ băng thông tối đa là 2Mbps
– tốc độ khá chậm cho hầu hết các ứng dụng. Vì lý do đó, các sản phẩm chuẩn

không dây này không còn được sản xuất nữa.
• Chuẩn 802.11a: IEEE đưa ra chuẩn mở rộng thứ hai cũng dựa vào 802.11 đầu
tiên đó là 802.11a. Chuẩn 802.11a sử dụng tần số 5GHz, tốc độ 54Mbps. Chuẩn
802.11a cũng sử dụng kỹ thuật trải phổ khác với chuẩn 802.11b, đó là kỹ thuật
SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 7


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá
trải phổ theo phương pháp đa phân chia tần số trực giao (Orthogonal Frequency
Division Multiplexing – OFDM). Đây đươc coi là kỹ thuật trội hơn so với trải
phổ trực tiếp (DSSS). Do chi phí cao hơn, 802.11a thường chỉ được sử dụng

trong các mạng doanh nghiệp, ngược lại, 802.11b thích hợp hơn cho nhu cầu gia
đình. Tuy nhiên, do tần số cao hơn tần số của chuẩn 802.11b nên tín hiện của
802.11a gặp nhiều khó khăn hơn khi xuyên tường và các vật cản khác. Vùng phủ
sóng từ 30 – 70 m.
o Ưu điểm: tốc độ cao, với tần số 5GHz tránh được sự xuyên nhiễu từ các
thiết bị khác.
o Nhược điểm: giá thành đắt, tầm phủ sóng ngắn hơn và dễ bị che khuất, hoạt
động trên tần số 5GHz , tốc độ truyền tải lên đến 54Mbps nhưng không
xuyên qua được vật cản , Hiện nay dạng chuẩn này rất ít được sử dụng.
• Chuẩn 802.11b: Từ tháng 6 năm 1999, IEEE bắt đầu mở rộng chuẩn 802.11 ban
đầu và tạo ra các đặc tả kỹ thuật cho 802.11b. Chuẩn 802.11b hỗ trợ băng thông
lên đến 11Mbps, ngang với tốc độ Ethernet thời bấy giờ. Đây là chuẩn WLAN
đầu tiên được chấp nhận trên thị trường, sử dụng tần số 2,4 GHz. Chuẩn 802.11b
sử dụng kỹ thuật điều chế khóa mã bù (Complementary Code Keying - CCK) và
dùng kỹ thuật trải phổ trực tiếp giống như chuẩn 802.11 nguyên bản. Với lợi thế
về tần số (băng tần nghiệp dư ISM 2,4GHz), các hãng sản xuất sử dụng tần số
này để giảm chi phí sản xuất, tốc độ truyền tải với tốc độ thấp hơn 802.11a, vùng
phủ sóng từ 100-300m . Hai chuẩn 802.11a và 802.11b không tương thích với
nhau. Nhưng khi đó, tình trạng "lộn xộn" lại xảy ra, 802.11b có thể bị nhiễu do lò
vi sóng, điện thoại “mẹ bồng con” và các dụng cụ khác cùng sử dụng tần số
2,4GHz. Tuy nhiên, bằng cách lắp đặt 802.11bở khoảng cách hợp lý sẽ dễ dàng
tránh được nhiễu.
o Ưu điểm: giá thành thấp nhất, tầm phủ sóng tốt và không dễ bị che khuất.
o Nhược điểm: tốc độ tối đa thấp nhất, có thể bị nhiễu bởi các thiết bị gia
dụng.
• Chuẩn 802.11g: Năm 2002 và 2003, các sản phẩm WLAN hỗ trợ chuẩn mới hơn
được gọi là 802.11g, được đánh giá cao trên thị trường, chuẩn này cố gắng kết
hợp tốt nhất 802.11a và 802.11b. 802.11g hỗ trợ băng thông 54Mbps và sử dụng
tần số 2,4GHz cho phạm vi phủ sóng lớn hơn. 802.11g tương thích ngược với
802.11b, nghĩa là các điểm truy cập (access point–AP) 802.11g sẽ làm việc với

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 8


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá
card mạng Wi-Fi chuẩn 802.11b... Tháng 7/2003, IEEE phê chuẩn 802.11g.
Chuẩn này cũng sử dụng phương thức điều chế OFDM tương tự 802.11a nhưng
lại dùng tần số 2,4GHz giống với chuẩn 802.11b. Điều thú vị là chuẩn này vẫn
đạt tốc độ 54Mbps và có khả năng tương thích ngược với chuẩn 802.11b nhưng
không tương thích với chuẩn 802.11a. Vùng phủ sóng khoảng 38 –140m.Chuẩn
802.11g phổ biến nhất hiện nay vùng phủ sóng khoảng 38 – 140m.
o Ưu điểm: là tốc độ cao, tầm phủ sóng tốt và ít bị che khuất.
o Nhược điểm: giá thành đắt hơn 802.11b, có thể bị nhiễu bởi các thiết bị
khác sử dụng cùng băng tần.
•

Chuẩn 802.11n: Chuẩn Wi-Fi mới nhất trong danh mục Wi-Fi là 802.11n. Đây là
chuẩn được thiết kế để cải thiện tính năng của 802.11g về tổng băng thông được
hỗ trợ bằng cách tận dụng nhiều tín hiệu không dây và anten (gọi là công nghệ
MIMO (multiple-input and multiple-output)). Khi chuẩn này hoàn thành, 802.11n
sẽ hỗ trợ tốc độ lên đến 248Mbps (có thể lên tới). 802.11n cũng cho tầm phủ sóng
tốt hơn các chuẩn WiFi trước đó nhờ tăng cường độ tín hiệu. Các thiết bị 802.11n
sẽ tương thích ngược với 802.11g. Hoạt động trên cả hai tần số 2.4GHz và
5GHz . Vùng phủ sóng rộng khoảng 70 - 250m.
o Ưu điểm: tốc độ nhanh nhất, vùng phủ sóng tốt nhất, trở kháng lớn hơn để
chống nhiễu từ các tác động của môi trường.
o Nhược điểm: chuẩn vẫn chưa được ban bố, giá cao hơn 802.11g, sử dụng
nhiều luồng tín hiệu có thể gây nhiễu với các thiết bị 802.11b/g kế cận.

Hình 1.1: Các chuẩn của Wireless
 Ngoài 4 chuẩn Wi-Fi chung ở trên, vẫn còn một vài công nghệ mạng không dây
khác vẫn tồn tại.

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 9


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá
o Các chuẩn của nhóm 802.11 giống như 802.11h và 802.11j là các mở rộng
của công nghệ Wi-Fi, mỗi một chuẩn phục vụ cho một mục đích cụ thể.
o Bluetooth là một công nghệ mạng không dây khác. Công nghệ này hỗ trợ
trong một phạm vi rất hẹp (xấp xỉ 10m) và băng thông thấp (1-3Mbps)
được thiết kế cho các thiết bị mạng năng lượng thấp giống như các máy
cầm tay. Giá thành sản xuất thấp của phần cứng Bluetooth cũng hấp dẫn
các hãng sản xuất trong lĩnh vực này. Bạn có thể tìm thấy Bluetooth trong
kết nối mạng PDA hoặc các điện thoại di động với các máy tính PC, nhưng
nó hiếm khi được sử dụng cho mục đích kết nối mạng WLAN nói chung do
phạm vi và tốc độ.
o WiMax cũng được phát triển riêng với Wi-Fi. WiMax được thiết kế nhằm
có thể kết nối mạng trong phạm vi rộng hơn (trải rộng đến hàng dặm hoặc
km).

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 10


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH MẠNG
KHÔNG DÂY TẠI KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG CĐ CNTT HỮU NGHỊ
VIỆT HÀN
2.1.

Nhu cầu và mục tiêu.

Thực tế hiện nay tại KTX, sinh viên rất cần mạng Internet để phục vụ trong việc
giải trí và học tập. Trong những năm qua đã có những kế hoạch triển khai mạng
Internet trong KTX nhưng vẫn chưa được triển khai một cách tích cực.
Với thực tế như vậy trong phạm vi đồ án này sẽ giới thiệu và xây dựng mô hình
mạng Wifi phục vụ nhu cầu sử dụng Internet trong phạm vi ký túc xá. Mục tiêu đề ra
như sau :
+ Dễ dàng cho việc triển khai, sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa khi hệ
thống mạng gặp sự cố.
+ Tổ chứa quản lý chặt chẽ việc truy cập Internet trong sinh viên thông
qua việc quản lý từng user.
+ Dễ dàng mở rộng hệ thống mạng nếu có nhu cầu trong tương lai.
2.2.

Khảo sát hiện trạng.

Ký túc xá trường CĐ CNTT Hữu Nghị Việt Hàn gồm có 5 khu, mỗi khu gồm
có 3 tầng lầu; các thông số cụ thể mỗi khu như sau:
+ Chiều dài
: 70 m
+ Chiều rộng
: 12 m
+ Chiều cao

: 15 m
+ Số phòng mỗi khu
: 48 phòng
+ Mỗi khu cách nhau
: 11 m

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 11


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá

B3

A2

B2

A1

B1
Hình 2.1: Sơ đồ ký túc xá

Trên cơ sở khảo sát thực tế, các đặc điểm khu KTX được mô tả như sau:
+ Các khu KTX nằm rải rác trên một diện tích rộng, khu vực cần phủ
sóng theo tính toán sơ bộ khoảng 5000m2.
+ Dễ bị hiện tượng nhiễu sóng do các phòng trong KTX có thiết kế
tường gạch dày và hệ thống cửa kính lớn.
+ Số người có nhu cầu sử dụng Internet tương đối cao; theo số liệu khảo

sát số người sử dụng tối đa trong một thời điểm có thể lên tới 1000 người.
+ Hiện tại trong khu vực dự định triển khai đã có một mạng Wifi, tuy
nhiên chất lượng kém, không đảm bảo.
+ Với thực tế địa hình như trình bày ở trên, nhóm quyết định sử dụng
thiết bị outdoor để triển khai mô hình, và cần phải có 4 AP để có thể phủ sóng toàn bộ
khu vực.
+ Các ứng dụng được dùng sau khi triển khai mạng cần băng thông cao
như truyền file hay luồng dữ liệu chất lượng cao âm thanh, hình ảnh.
+ Mức độ di động của người sử dụng không cao, chủ yếu sử dụng
desktop cố định tại các phòng trong KTX, tuy nhiên vẫn cần triển khai kỹ thuật
Roaming trong hệ thống mạng.
+ Do có sử dụng hình thức thu phí nên hệ thống cần phải có chính sách
sách bảo mật đủ độ tin cậy.
+ Hệ thống mạng truyền thống có dây hiện tại có thể kết nối dễ dàng đến
điểm đặt các Access point.
Do kinh phí để xây dựng lớn, nên cần phải có giải pháp để thu hồi lại một phần
nguồn đầu tư, với mục đích như vậy nhóm đã đặt ra yêu cầu là người sử dụng cần phải
chia sẻ kinh phí đối với chủ đầu tư bằng cách trả phí sử dụng hằng tháng.
2.3.

Thiết kế hệ thống mạng.

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 12


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá
2.3.1.

Mô hình thiết kế.

3

4

B3

A2
2

A1

B2

1

B1

Hình 2.2: Mô hình thiết kế
2.3.2.
SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Phân tích mô hình.
Trang 13


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá
Theo như khảo sát, mô hình thiết kế gồm 5 khu nhà với tổng diện tích gần 5000m 2
thuộc ký túc xá trường Việt Hàn, với số sinh viên có nhu cầu về sử dụng Internet tương

đối lớn, đòi hỏi phải có đủ số lượng AP, và công suất cần thiết đảm bảo phục vụ tốt
việc truy cập mạng trong cùng một thời.
+ Thiết bị: gồm 4 AP outdoor Zoneflex-7762, 1 PC có cài đặt phần mềm quản
lý Hostpot và 1 switch dùng kết nối giữa PC quản lý với các AP.
+ Điểm đặt: dựa vào thực tế địa hình khảo sát, để đảm bảo thẩm mỹ cũng như
đảm bảo vùng phát sóng tại khu các khu vực triển khai cũng như đáp ứng được đủ nhu
cầu truy cập của sinh viên nên sẽ tiến hành lắp đặt 4 AP theo các điểm như sau:
Điểm đặt số 1: AP được đặt trên cột đèn trước khu B1
Điểm đặt số 2: AP được đặt trên cột đèn trước khu A1
Điểm đặt số 3: do theo kiến trúc Ký Túc Xá khu B3 và B2 đối diện với nhau và
thực tế nhu cầu sử dụng của khu B3 là không nhiều nên điểm đặt số 3 được đặt trên
tường giữa khu B3, đối diện với khu B2.
Điểm đặt số 4: AP được đặt trên cột đèn trước khu A2
Điểm đặt PC: theo như khảo sát thực tế, từ phòng CTSV giữa nhà A1 và A2 có
hệ thống cáp quang nối Internet, cũng như từ đây đến các điểm đặt AP có khoảng cách
tương đối đồng đều nhau và luôn có đội ngũ cán bộ trực tại phòng. Với những điều
kiện thuận lợi như vậy, PC quản lý sẽ được đặt tại đây để tận dụng những điều kiện
trên.
Với số lượng truy cập tương đối lớn và để việc thu phí sử dụng được đảm bảo,
chúng ta cần phải có biện pháp quản lý tốt.
2.4.

Lựa chọn thiết bị.

2.4.1.

Yêu cầu thiết bị.

Với việc đòi hỏi của một hệ thống Wi-Fi chuyên nghiệp, cần xây dựng một giải
pháp tổng thể với các thiết bị chuyên dụng.

Với sự phát triển mạnh mẽ của các dịch vụ intertnet thì nhu cầu làm việc, học
tập và giải trí trên mạng internet đối với sinh viên là rất lớn, Đối với Wi-fi trong môi
trường là trường học thì cần đòi hỏi rất cao, phải đáp ứng nhu cầu kết nối liên tục và
cùng lúc của rất nhiều sinh viên, giáo viên, khẳ năng hoạt động liên tục 24/7, dễ dàng
nâng cấp mở rộng hệ thống, dễ sử dụng & quản lý triển khai hệ thống, khả năng hỗ trợ
truy cập đồng thời tại một thời điểm khoảng trên 3000 sinh viên, cũng như không mất
quá nhiều thời gian, tiền bạc trong việc quản lý và duy trì hệ thống.
Để triển khai các dịch vụ có số lượng User truy cập nhiều trong cùng 1 thời
điểm (từ 1000 đến 5000), với khả năng hỗ trợ nhiều dạng User truy cập cùng lúc tại

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 14


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá
một thời điểm, thì thiết bị phải có những tính năng như đã phân chia băng thông cho
từng phân loại user truy cập, tránh tình trạng nghẽn băng thông đường truyền.
Với những yêu cầu như vậy và thông qua việc tìm hiểu khảo sát trên thị trường
hiện nay thì thấy các dòng sản phẩm của hãng Ruckus đáp ứng rất tốt các yêu cầu trên.

Thông số kỹ thuật:
ZoneFlex 7762

Hình 2.3: Thông số kỹ thuật
2.4.2. Quá trình cài đặt (AP)
Quá trình cài đặt sẽ tiến hành cấu hình 1 số thông tin cơ bản như :
+ Cấu hình cho 4 AP cùng SSID với tần số phát sóng là 2.4 GHz.
+ Chọn kênh 1,6,11,14, tương ứng với các điểm đặt AP trên mô hình 1,2,4,3.
+ Cấu hình DHCP cấp phát IP động cho các client.

+ Cấu hình Roaming cho 4 AP.

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân
Trang 15
Hình 2.4: Cấu hình tần số, kênh


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá

2.5.

Giải pháp quản lý.

Hình 2.5: Cấu hình DHCP

Hình 2.6: Mô hình quản lý
2.5.1.

Phương án quản lý

Theo mô hình đã khảo sát và phần tích như trên để tiết kiệm nhân lực, chi phí
cũng như các vấn đề khác. Phương án quản trị tối ưu cho giải pháp quản lý mạng đó
là người quản trị sử dụng máy chủ được đặt tại phòng quản lý sinh viên để quản lý
người dùng truy cập vào 4 AP dựa trên các user được cấp.
Các vấn đề cơ bản được quản lý:
+ Tạo, xóa các user accout, thay đổi password cho các user
+ Cấp phát băng thông
+ Quyền truy cập
+ Thời gian truy cập
+ Mức phí sử dụng

+ Lọc, giới hạn truy cập một số trang web độc hại.
SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 16


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá
+ Cho phép các user truy cập một số trang mà không cần chứng thực
+ Cho phép một số user đặc biệt được phép truy cập mà không cần chứng thực
Dựa trên mô hình chuẩn đã thiết kế ở trên và các phương án bảo mật đã đưa ra,
phương án bảo mật và quản lý phù hợp với yêu cầu quản lý đưa ra là phần mềm quản
lý Atamedia hotspot.
Quá trình cấu hình được mô tả như sau:
-

Thiết lập giới hạn truy cập cho các user
Đánh dấu mục chọn Autostart HotSpot for selected interface, chọn đúng Card

mạng kết nối với Wireless Access Point và kiểm tra đúng IP của Card .
-

Tạo Pricing Plans

Hình 2.7: Tạo các priciring plans
Chúng ta có thể tạo định nghĩa các loại Account truy cập Internet dựa theo thời
gian truy cập tối đa, giá tiền (có thể qui định đơn vị tiền tệ) cho 1 đơn vị thời gian,
băng thông upload và download, hạn sử dụng v.v... thông qua tạo sẵn các Pricing
Plans.
- Tạo User Account

Hình 2.8 Tạo account user

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 17


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá
Chúng ta có thể qui định các ký tự đầu của tên User, số lượng User cần tạo, chọn
Pricing Plans đã tạo ở bước 3, qui định chiều dài password, băng thông, hạn sử dụng,
giờ truy cập v.v.... sau đó nhấn nút Generate.
- Xóa User Account.
Chúng ta có thể xóa 1 hoặc nhiểu User đã được tạo.

Hình 2.9: Xóa user
- Thay đổi thông tin
Chúng ta có thể xem lại hay sửa đổi thông tin (quan trọng nhất là password) của
User.

Hình 2.10: Chỉnh sửa thông tin
- Sau khi kết nối thành công, tại máy client mở trình duyệt Web truy cập thử 1
trang Web tùy ý, người dùng sẽ được yêu cầu cung cấp User name, password.

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 18


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá

Hình 2.11: Yêu cầu chứng thực
Sau khi máy client kết nối thành công, tại máy quản lý chúng ta sẽ thấy danh
sách các Client đang kết nối với đầy đủ các thông tin cần thiết như IP, MAC, User
v.v...

Hình 2.12: Thông tin kết nối
Ngoài ra Antamedia còn có một số chức năng rất mạnh trong việc quản lý kết nối
Internet Wi-Fi, sau đây xin giới thiệu một vài tính năng tiêu biểu:
- IP Packet Filter: Lọc các Traffic truy cập internet dựa vào Ip Address và Port.

- URL Filtering: Lọc Trang Web theo từ khóa
Hình 2.13: Lọc các Traffic

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân
Trang 19
Hình 2.14: Lọc Trang Web


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá

- MAC WhiteList Nhưng Client có MAC Address qui định sẽ được truy cập
Internet mà không cần chứng thực.

Site WhiteList: Nếu người dùng truy cập vào những trang Web dã được chỉ định sẽ
không cần chứng thực.
Hình 2.15: MAC WhiteList

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân
Trang 20
Hình 2.16: Site WhiteList

Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 21


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá
Free Access: Tạo Account truy cập miễn phí.
Như vậy là với những công việc cơ bản như trên, chúng ta đã triển khai một
chương trình quản lý khá hoàn chỉnh phù hợp với yêu cầu khách quan đặt ra cho việc
trển khai mô hình mạng như trên.
2.6.
Giải pháp tăng cường hiệu năng sử dụng.
2.6.1.
Giải pháp tăng cường vùng phủ sóng

Hình 2.17: Free Access

Hình 2.18: Mô hình đơn AP
Phân tích: AP chỉ có thể cung cấp kết nối WLAN trong vùng phủ sóng của
mình. Khi thiết lập AP, cần lưu ý vị trí đặt AP để đảm bảo khả năng phủ sóng. AP có
loại lắp ngoài trời và trong nhà phục vụ theo từng mục đích sử dụng, địa hình, môi
trường nhưng cần nhớ rằng AP luôn cố định còn client thì luôn di chuyển. Với các máy
trạm di động thì việc di chuyển ra ngoài vùng phủ sóng của AP rất thường xảy ra,
chẳng hạn, người dùng có thể lên tầng trên, ra sau một bức tường, di chuyển từ phòng
này qua phòng khác...
Khi cần di chuyển khắp phòng hoặc giữa các tầng thì việc sử dụng duy nhất một

AP sẽ không đảm bảo vùng phủ sóng cũng như khả năng phục vụ kết nối liên tục
SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 22


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá
Để mở rộng vùng phủ sóng, chúng ta cần lắp đặt thêm nhiều AP. Mỗi AP sẽ phủ
sóng một khu vực. Các AP nên lắp đặt sao cho hạn chế tối đa vùng không có sóng hoặc
rất yếu như hình dưới
Khi tăng cường thêm AP thì phạm vi phát sóng cho người sử dụng sẽ rộng hơn
nhưng lại có một phát sinh lớn xảy ra ở Hình 3.4 có thể do 2 AP sử dụng cùng kênh
dẫn đến nhiễu kênh giữa vùng giao tiếp của 2 AP , nếu được đặt khác kênh nhau nhưng
do không cùng SSID và 2 AP không liên kết với nhau nên khi người dùng di chuyển từ
vùng phát sóng của AP1 đến AP2 sẻ bị ngắt kết nối.
Để giải quyết các nhược điểm trên chúng ta tiến hành cấu hình roaming giữa
các AP như mô tả ở hình dưới .

Hình 2.19: Quá trình Roaming
Yêu cầu: Để có thể tiến hành roaming, các AP cần phải cùng chuẩn, SSID, chế độ mã
hóa/ xác thực nhưng không được trùng kênh.
- Đầu tiên, các AP phải được cấu hình không trùng kênh với nhau. Điều này
giúp máy tính của người dùng phân biệt được tín hiệu giữa các AP
- Việc xử lý roaming sẽ do trình điều khiển card Wi-Fi của client đảm nhận (AP
không tham gia vào quá trình này). Client có thể thực hiện một trong hai cách để
chuẩn bị tiến hành roaming:
Cách 1: khi client nhận thấy tín hiệu từ AP nó đang kết nối giảm đi, nó sẽ thực
hiện tìm kiếm AP khác gần nhất.
Cách 2: khi client di chuyển ra cận vùng phủ sóng AP đang kết nối , tín hiệu
yếu, không đảm bảo kết nối, nó sẽ tiến hành tìm kiếm AP khác gần nhất.

2.5.2.Giải pháp kinh tế.
SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 23


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá
Để đơn giản hóa cho quá trình thiết kế hệ thống mạng và để giảm chi phí đầu
tư, nhóm đề xuất phương án chia sẻ mạng trong từng phòng. Đây cũng là một phương
pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị. Với mô hình dưới đây sẽ cho chúng ta
thấy rõ về phương pháp này:

Hình 2.20: Mô hình chia sẻ mạng
Mô hình gồm: 1 AP,1 switch, 7PC và một Laptop đại diện cho 1 phòng tại
KTX, ở đây sẽ có 1 PC hoặc laptop làm đầu thu sau đó chia sẻ lại cho các máy trong
cùng phòng thông qua switch
• Các bước chia sẻ mạng .
- Tiến hành cấu hình ở máy chia sẻ

Vào My network chọn Properties

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 24

Chọn tab Advanced check vào mục “Internet connection sharing“ chia sẻ mạng


Thiết kế mạng wireless Lan cho ký túc xá

- Tiến hành cấu hình tại máy được chia sẻ

Quá trình chia sẻ mạng thành công

Vào My network chọn Properties

Cấu hình địa chỉ IP có lớp mạng trùng với lớp mạng máy chia sẻ
Lấy Default gateway trùng với địa chỉ máy chia sẻ

SVTH: Nguyễn Mùi – Hồng Nhân

Trang 25