Báo cáo hệ thống wifi

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH


BÀI BÁO CÁO HỆ THỐNG WIFI

Giảng viên:

Phạm Xuân Hổ

SV thực hiện: Ngô Long Huy (MSSV: 10917013)
Nguyễn Ngọc Tuấn (MSSV:10917074)
Nguyễn Thanh Danh (MSSV: 10917008)

TP HCM 04/2011
1


MỤC LỤC
I. Tìm hiểu về Wifi……………………………………………………………3
1. Wifi là gì?.............................................................................................3
2. Wifi hoạt động như thế nào?................................................................3
II.

Cấu tạo và quá trình hoạt động của hệ thống Wifi………………………4
1. Cấu tạo hệ thống Wifi………………………………………………....4
2. Quá trình hoạt động của hệ thống Wifi………………………………..4

III.

Các mô hình Wifi và ứng dụng của Wifi………………………………...6
1. Các mô hình Wifi……………………………………………………..6

1.1 Chuẩn wifi phổ biến hiện nay…………………………………….6
1.2 Mô hình thu phát wifi hiện nay…………………………………..7
1.3 Tính chất hoạt động………………………………………………7
2. Ứng dụng của Wifi…………………………………………………...9

IV.

Sự phát triển của Wifi trong tương lai………………………………….13

V.

Bảo mật trong Wifi……………………………………………………..14

2


I. Tìm hiểu về Wifi.
1. Wifi là gì?
Wi-Fi hay wifi hay mạng 802.11 đều là như nhau. Nó được viết tắt của từ
Wireless Fidelity (không dây trung thực). Thực ra nó có tên là The Standard for
Wireless Fidelity ( chuẩn cho không dây trung thực).
Wi-Fi là một mạng không dây có khả năng kết nối với mạng khác hay với
máy tính bằng sóng vô tuyến. Nó nhanh hơn và phạm vi hoạt động lớn hơn
Bluetooth. Hệ thống này đã hoạt động ở một số sân bay, quán café, thư viện
hoặc khách sạn. Hệ thống cho phép truy cập Internet tại những khu vực có sóng
của hệ thống này, hoàn toàn không cần đến cáp nối. Ngoài các điểm kết nối
công cộng (hotspots), WiFi có thể được thiết lập ngay tại nhà riêng.
Một người với thiết bị có cài đặt Wi-Fi như máy tính, điện thoại, PDA có thể
kết nối Internet khi ở gần điểm truy cập.
Tên gọi 802.11 bắt nguồn từ viện IEEE (Institute of Electrical and

Electronics Engineers). Viện này tạo ra nhiều chuẩn cho nhiều giao thức kỹ
thuật khác nhau, và nó sử dụng một hệ thống số nhằm phân loại chúng; 3 chuẩn
thông dụng của WiFi hiện nay là 802.11a/b/g.
2. Wi-Fi hoạt động như thế nào?
Truyền thông qua mạng không dây là truyền thông vô tuyến hai chiều.
Cụ thể:
- Thiết bị adapter không dây (hay bộ chuyển tín hiệu không dây) của
máy tính chuyển đổi dữ liệu sang tín hiệu vô tuyến và phát những tín
hiệu này đi bằng một ăng-ten.
- Thiết bị router không dây nhận những tín hiệu này và giải mã chúng.
Nó gởi thông tin tới Internet thông qua kết nối hữu tuyến Ethernet.

3


Qui trình này vẫn hoạt động với chiều ngược lại, router nhận thông tin
từ Internet, chuyển chúng thành tín hiệu vô tuyến và gởi đến adapter
không dây của máy tính.
Đây là hình minh họa:

II. Cấu tạo và quá trình hoạt động của hệ thống Wifi.
1. Cấu tạo hệ thống Wifi.
Truy cập Internet không dây gồm 4 thành phần: đường truyền tốc độ
cao, một cổng mạng, một mạng không dây, và người dùng không dây.
2. Quá trình hoạt động của hệ thống Wifi .
Người dùng sẽ kết nối với mạng không dây qua cổng mạng, và sau đó nó sẽ
khởi chạy trình duyệt Internet
 Đường truyền tốc độ cao: là một sự kết nối Internet băng thông
rộng. Việc kết nối này sẽ nhanh hơn so với dịch vụ kết nối quay số.
 Cổng mạng: nó hoạt động giống như là một cổng thật sự. Nó có

nhiệm vụ là ngăn chặn những truy cập vào mạng không dây của
bạn mà không được phép, đồng thời nó cũng cung cấp những công
4


cụ quản lí rất tốt như thẩm quyền, kiểm tra mạng, và các dịch khác
như in ấn, voice thông qua IP.
 Mạng LAN không dây là một hệ thống kết nối máy tính của bạn
với các thiết bị khác bằng sóng vô tuyến thay vì là dây dẫn.
 Người dùng không dây là những người mà có một máy tính với
một adapter không dây, là những phương tiện để họ truy cập không
dây vào Internet. Adapter không dây có thể được tích hợp sẵn,
hoặc là một thiết bị rời sẽ dược cắm vào máy tính
Mô hình tiêu biểu cho mạng Wifi

5


Sóng vô tuyến được truyền từ các anten cà các router, và sẽ được nhận
bởi các bộ nhận Wifi như các máy tính, điện thoại di động được trang bị card Wifi.
Khi các thiết bị này nhận được tín hiệu thì các card Wifi sẽ đọc tín hiệu và tạo kết
nối không dây. Một khi một kết nối được thiết lập giữa người dùng và mạng thì
người dùng sẽ được nhức nhở bằng một màn hình login và password nếu như đó là
mạng thuê.
Vùng phủ sóng bởi 1 hay nhiều AP được gọi là hot spot. Một hot spot có phạm vi
khoảng từ 1 căn phòng đến vài dặm. Trên thế giới thì các hot spot này dược đặt ở
các thành phố để mọt người với một laptop có thể truy cập internet, hot spot có ở
khắp nơi như trong nhà hàng, khách sạn, trường học, sân bay…
III. Các mô hình Wifi và ứng dụng của Wifi.
1.Các mô hình Wifi.

1.1 Chuẩn wifi phổ biến hiện nay:
- Chuẩn 802.11b : 2.4 GHz , tốc độ 11Mbps, bán kính 100m, bị
nhiễu.
- Chuẩn 802.11G : 2.4GHz, tốc độ 54Mbps, bán kính 200m,ít
nhiễu hơn.
- Chuẩn 802.11n: 2.4Ghz, tốc độ 300Mbps, bán kính 600m, ít
nhiễu nhất.
Thiết bị phát sóng Access Point(AP):
- Indoor: dùng trong nhà.
- Outdoor: lắp đặt ngoài trời.
6


Mô hình đơn giản:

1.2 Mô hình thu phát wifi hiện nay:
- Đa số các wifi hiện nay sử dụng Anten Omni, đa hướng phát
ra 3600, đẳng hướng góc phát tập trung một hướng nhất định.
-Mỗi AP đều có giới hạn truy cập dưới 25 Client.
- Chất lượng sóng giảm đáng kể khi gặp nhiễu và vật cản.
- AP gần nhau sẽ gây nhiễu lẫn nhau.
- Không thể xác định hướng truy cập của Slient.
- Không thể hiệu chỉnh hướng phát sóng.
- Không thể triển khai diện rộng, quản lí khó khăn.
- Gặp vấn đề bảo mật, giới hạn truy xuất, ít có những thiết bị hỗ
trợ.
1.3 Tính chất hoạt động:
Anten Omni (Wifi thường dùng):
- Năng lượng sóng wifi cũng giống như sự phát ra ánh sáng của

bóng đèn. Sau khi được cấp nguồn ánh sang từ bóng đèn sẽ
được phát ra xung quanh cả những vùng không mong muốn gây
ra hao phi năng lượng.
7


Beam Flex (Wifi thông minh):
- Gồm:
Self leaning(Tự chỉnh hướng), Self Opimizing(Tự tối ưu hóa),
Self healing wifi angtenna system(Tự chỉnh sửa hệ thống anten
của wifi).
Công nghệ BeamFlexTM tự động điều hướng tín hiệu phát của
anten.
Điều chỉnh hướng phát sóng, lọa bỏ tín hiệu nhiễu.
Kết hợp các vùng sóng để mở rộng hệ thống.
Sắp đặt / định hướng hoàn toàn khác biệt nhằm tương
thích hoàn toàn với các thiết bị thuộc chuẩn 802.11.
Khác với Omni antennas. Tính hiệu phát từ anten BeamFlex
giống như ánh sáng đèn pin.
-Nếu cấp nguồn cho đèn tròn, nó lập tức phát ra xung
quanh.
-Nếu bạn cũng cấp 1 nguồn năng lượng như vậy cho đèn
pin, ánh sáng phát ra sẽ được tập trung và rõ hơn.
Omni anten truyền thống phát sóng giống như bóng đèn
tròn.
Beamflex antenna tập trung năng lượng phát ra như là
chùm tia sáng chiếu đến tận nơi nhận.

8

2. Ứng dụng của Wifi.
Khả năng truy cập mạng internet không dây không chỉ là tiện ích duy
nhất của wifi.Wifi còn có các ứng dụng khác như:
-Biến điện thoại trở thành điều khiển từ xa
Mạng wifi có khả năng kết nối tất cả các thiết bị điện tử trong
căn hộ của bạn. Và thông qua máy điện thoại cầm tay, bạn có thể điều
khiển mọi vật dụng.
Các hãng chế tạo điên thoại lớn rất quan tâm tới tính năng hữu
ích này. iTune controlling remove của Apple, All Encompassing
Gmote trên nền Android và XBMC remotes là những ứng dụng phổ
biến hiện nay. Nếu có một chiếc điên thoại thông minh, bạn đã nắm
giữ cả thế giới số trong tay.
-Điều khiển máy in từ xa
Điều khiển máy in luôn là một vấn đề "đau đầu" với nhiều nhân
viên văn phòng, khi hầu hết các công ty không thể trang bị máy in cho
mỗi cá nhân hoặc phòng ban.
Thay vì phải tháo, cắm dây nối vào laptop mỗi lần cần in ấn,
người sử dụng có thể kết nối máy in trực tiếp vào mạng wifi của công
ty. Bằng cách này, người dùng có khả năng điều khiển máy in từ mọi
vị trí thông qua laptop.
Ngoài ra, với phần mềm Dropbox (thích hợp với cả máy sử
dụng hệ điều hành Window và Mac), người sử dụng có thể ra lệnh cho
máy in bằng điện thoại di động.
-Thông báo có tin nhắn điện thoại trên máy tính
9


Android Notifier là một ứng dụng hữu ích dành riêng cho điện
thoại chạy hệ điều hành của Google, cho phép chuyển chuông báo

hiệu cuộc gọi đến, tin nhắn, báo lịch từ điện thoại tới máy vi tính.
Nhờ đó, người sử dụng sẽ không còn phải lo sợ tiếng chuông
báo hiệu "vô duyên" của điện thoại phá vỡ sự tập trung của các đồng
nghiệp. Android Notifier cũng là một minh chứng cho sự quan tâm và
sáng tạo của Google trên nền tảng của mạng wifi.
-Biến điện thoại trở thành thiết bị phát sóng wifi
Sử dụng laptop như một bộ phát wifi đã trở nên quen thuộc.
Tuy nhiên, không nhiều người có thể làm điều đó với một chiếc điện
thoại.
Để sử dụng được chức năng này, điện thoại cần được bẻ khóa
và cài một vài phần mềm cần thiết như: PDAnet của iPhone, Wireless
Tether của hệ điều hành Android.
Như vậy, mạng wifi giúp người sử dụng có thể truy cập internet
"mọi lúc mọi nơi" qua sóng điện thoại di động.
-Xem phim trên mọi tivi trong gia đình
Đây là một ứng dụng hữu ích, đặc biệt với những người mê
phim ảnh. Ý tưởng chính là sử dụng một thiết bị như máy vi tính, máy
chơi game Playstation hay Xbox làm máy chủ trung tâm kết nối các
đồ điện tử trong gia đình. Như vậy, bạn sẽ có một trung tâm giải trí
gia đình được kết nối qua mạng wifi với rất nhiều tính năng đa dạng.
Phần mềm điều khiển là Windows Media Mentre, XBMC hay
Google Media Serve dành cho Window. Mạng wifi nội bộ cho phép

10


người sử dụng trao đổi dữ liệu, truy cập và trình chiếu kho phim tại
nhiều tivi khác nhau.
-Chia sẻ dữ liệu giữa các máy tính
Hiện tại, có rất nhiều phương pháp khác nhau để chia sẻ dữ liệu

giữa các máy tính đặt gần nhau như mạng nôi bộ (LAN) hay internet.
Mạng wifi cũng là một cách hữu hiệu để làm việc đó.
Ưu thế lớn của mạng không dây chính là...không cần có dây
nối. Từ đó, mạng wifi giải phóng bạn khỏi những mớ dây phiền toái,
biến văn phòng cũng như căn hộ của bạn gọn gàng và hiện đại hơn.
Nếu bạn ưa thích sử dụng phần mềm Dropbox thì đây cũng là một
cách chia sẻ dữ liệu rất tiện lợi.
-Nghe nhạc "mọi lúc mọi nơi"
Khá giống tiện ích phát phim, thông qua mạng wifi, người sử
dụng có khả năng điều khiển và phát nhạc trên mọi loa được kết nối
vào mạng giải trí không dây của căn hộ.
Tiện ích này đã có từ khá lâu, được trang bị trên các bộ phát thế
hệ cũ và thiết bị phát nhạc không dây. Tuy nhiên, theo các chuyên gia
thì phần mềm Airport Express của Apple có tính năng nổi trội và giúp
người dùng điều khiển loa từ điện thoại iPhone hoặc iPod.
-Tải ảnh từ máy ảnh kỹ thuật số
Thay vì phải nối thẻ nhớ máy ảnh như thông thường, thẻ nhớ
SD Eye-Fi thế hệ mới cho phép tải trực tiếp ảnh tới máy vi tính.
Hệ điều hành iOS của Apple hỗ trợ rất tốt thẻ nhớ SD Eye-Fi.
Ngoài ra, người sử dụng cũng có thể tải trực tiếp ảnh lên mạng trực
tuyến Facebook hoặc trang web ảnh Flickr và Picasa.
11


-Giúp điện thoại nhận biết địa điểm
Nhiều điện thoại thông minh cho phép người dùng đặt lịch trình
và điện thoại sẽ tự động làm những việc như: mở tivi, điều hòa nhiệt
độ, bật đèn… khi bạn tới nhà hoặc cơ quan. Nhưng một trong những
vấn đề lớn khi sử dụng điện thoại như một thiết bị điều khiển thông
minh là sự nhận biết địa điểm.

GPS là một công cụ hữu hiệu và phổ biến trong lĩnh vực định
vị, tuy nhiên để xác định chính xác tọa độ hay văn phòng làm việc của
bạn không phải là một công việc đơn giản. Hơn nữa, sai số cho phép
của GPS khá lớn, vì vậy định vị bằng GPS khó có thể xác định bạn
đang đứng phía trong hay phía ngoài cánh cửa căn hộ của mình. GPS
cũng rất “ngốn pin” khiến nhiều người sử dụng phải “phát sợ” khi mở
ứng dụng này.
Mạng wifi chính là một giải pháp thông minh dành cho điện
thoại. Khi người sử dụng về tới nhà, chiếc điện thoại sẽ tự động nhận
biết và kết nối với mạng wifi tại nhà và thực hiện những công việc đã
được định sẵn. Ứng dụng này hiện chỉ có trên các máy dùng hệ điều
hành Android.
-Đồng bộ hóa dữ liệu, ảnh và âm nhạc
Các đây vài năm, khi những thiết bị nghe nhạc như iPod mới ra
đời, phương tiện duy nhất để kết nối và đồng bộ hóa các thiết bị này là
thông qua cổng USB.
Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của các chuẩn kết nối cùng
mạng wifi, ngày nay người sử dụng có thể đồng bộ và kết nối thiết bị
cầm tay với mọi máy tính cũng như hệ điều hành một cách dễ dàng.

12


Việc đồng bộ hóa điện thoại Android với iTune, Winamp hoặc
iPhone với hệ điều hành Linux được thự hiện một cách trơn tru, đơn
giản.
Ngoài ra, bạn có thể sử dụng một số phần mềm chuyên dụng
như: Photosync, Wi-Fi File Explorer, Dazzboard, Android Manager
Wi-Fi và Awesome Drop để giúp công việc đồng bộ dữ liệu thuận tiện
hơn.

IV. Sự phát triển của Wifi trong tương lai.
Mạng không dây là một bước đột phá của ngành mạng máy tính. Cùng với
sự phát triển của công nghệ Wi-Fi, một số lượng lớn các thiết bị Wi-Fi đã
được bán ra thị trường. Tuy nhiên, theo các nhà phân tích, tương lai của
mạng không dây lại thuộc về WiMax, công nghệ truyền thông không dây
bằng nhiều cách khác nhau.
Người ta cho rằng chỉ 5 năm nữa thôi, WiMax sẽ thay thế Wi-Fi, các thiết bị
WiMax sẽ chiếm lĩnh thị trường đúng y như những gì đang diễn ra với các
thiết bị Wi-Fi. Với WiMax, người dùng có thể truy cập ở bất cứ đâu giống
như mạng điện thoại di động trong khi Wi-Fi chỉ cho phép truy cập ở những
địa điểm cố định có thiết bị hotspot (giống như hộp điện thoại công cộng).
Mạng WiMax

13


WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) là công nghệ
mạng không dây tuân theo chuẩn IEEE 802.16e của tổ chức IEEE. Sử dụng
thiết bị WiMax thì người dùng không phải lo lắng về vấn đề bản quyền. Điều
này nghĩa là chính phủ các nước đã cho phép các hãng truyền thông đấu giá
WiMax và phát triển ra thị trường. Do vậy, khi truy cập với WiMax, người
dùng sẽ không còn lo ngại vấn đề nhiễu sóng do các thiết bị hay dịch vụ
truyền thông khác. Ưu điểm này sẽ giúp người dùng tận dụng được nhiều
năng suất của thiết bị hơn là dùng Wi-Fi.
Một nhược điểm nữa của Wi-Fi có thể là điểm mạnh của WiMax. Đó là các
tín hiệu của Wi-Fi sẽ bị nhiễu khi ở trong bếp có lò vi ba. Dải thông của WiFi và của lò vi ba sử dụng là giống nhau, do đó nếu sử dụng các thiết bị WiFi ở trong bếp thì sẽ gây khó khăn cho việc nấu ăn cũng như sử dụng máy
tính trong khi sử dụng WiMax sẽ không gặp bất cứ vấn đề gì.
Trong vòng 2 tới 5 năm tới, các thiết bị WiMax sẽ được sản xuất nhanh đến
chóng mặt và khả năng tiêu thụ của nó chắc chắn cũng không hề nhỏ. Xét
riêng tại Mỹ, ngay sau khi bao phủ các thành phố lớn, WiMax sẽ mất không

đến 1 năm để phủ trùm nốt các vùng nông thôn.
V. Bảo mật trong Wifi.
Wifi đã ra đời, và tiếp tục này sinh ra một vài vấn đề về bảo mật.
Tháng 9/1999, WEP (Wired Equivalent Privacy) là một chuẩn cho các PC
không dây. WEP được dùng trong lớp vật lí, và lớp liên kết dữ liệu. Và nó
được thiết kế để cung cấp một sự bảo mật trong WLANs tương tự như trong
LANs. WEP sẽ cung cấp sự bảo mật bằng cách mã hóa dữ liệu trong lúc
truyền từ nơi này đến nới khác. Không giống như LANs là những mạng
được xây dựng trong các tòa nhà, chúng đã được bảo vệ. Các WLANs có
nhiều nguy cơ bị tấn công hơn do sử dụng sóng vô tuyến rất dễ bị ngăn cản.
Một lí do khác nữa là trong một vài tập đoàn, thì các nhà quản lí không thay
đổi các khóa dùng chung trong một tháng hay trong một năm, việc dùng một

14


khóa trong thời gian quá lâu có thể sẽ bị những kẻ xấu có được, và điều này
là vô cùng nguy hiểm cho các tập đoàn.
Năm 2002 vấn đề bảo mật của Wifi được nâng lên khi WPA (Wifi
Protected Access) được giới thiệu. WPA có một vài cải tiến như mã hóa tốt
hơn. Và việc cài đặt WPA thì đơn giản hơn nhiều so với việc cài đặt WEP.
Và WPA ra đời với 2 dạng: Enterprise cho các tập đoàn, và Personal cho các
cá nhân, gia đình.
Tháng 6/2004 thì 802.11i ra đời, nó trở thành một chuẩn mới cho Wifi.
802.11i sử dụng WPA2, so với WPA thì cả hai có một vào tính năng giống
nhau. Nhưng WPA2 tăng cường khả năng khả năng mã hóa dữ liệu hơn với
AES(The Advanced Encryption Standard). WPA2 tương thích với WPA do
vậy người dùng có thể nâng cấp từ WPA lên WPA2 dễ dàng, nhưng WPA2
không tương thích với các chuẩn WEP. Cũng giống như WPA, WPA2 cũng
có 2 phiên bản: Anterprise và Personal.

Ngày nay, các tập đoàn sử một mạng riêng ảo(Virtual Private Network) để
gửi và nhận những thông tin quan trọng. VPN sử dụng Enternet để gửi và
nhận thông tin bằng cách tạo ra một kết nối ngầm giữa 2 người sử dụng.
VPN sẽ mã hóa dữ liệu để tránh các hacker khỏi đánh cắp dữ liệu trong lúc
gửi. Để sử dụng VPN thì 2 người dùng phải sử dụng cùng chung một giao
thức xác nhận, nếu không nó sẽ không làm việc. Giao thức xác nhận sẽ đảm
bảo các người sử dụng truy cập một cách an toàn đến các thông tin.
Và còn có một vài cách khác để bảo vệ máy tính không dây của bạn:
Điều đầu tiên bạn nghĩ đến là thay đổi những thông tin mặc định trên router
không dây của bạn. Lí do là rất nhiều hacker có thể truy cập vào được các
thông tin mặc định của router bạn từ những công ty khác, những người mà
đã kết nối không dây với bạn. Và như thế thì sẽ dễ dàng cho các hacker có
thể truy cập được các thông tin của bạn. Và bạn nên tạo một password đủ
mạnh trên máy tính không dây để ngăn các hacker không truy cập vào
những dữ liệu nhạy cảm.

15


Một cách nữa là bạn sử dụng bức tường lửa, các bức tường lửa sẽ dám sát và
giới hạn “giao thông vào và ra” trên máy tính của bạn.
Việc tải các phần mềm chống virus vào trong máy tính của bạn cũng là một
cách bảo vệ máy tính của bạn. Bạn nên cập nhật phần mềm chống virus
thường xuyên bởi vì mỗi tháng có ít nhất từ 10 đến 50 virus mới hay các
worms.
Và nếu bạn đang sử dụng máy tính không dây trong khu vưc công cộng, bạn
nên tắt chế độ chia sẻ tài liệu. Bởi vì nếu bạn để chế độ chia sẻ tài liệu thì
các hacker có thể dễ dàng vào được hệ thống máy của bạn. Và khi bạn
không còn tiếp xúc với máy tính nữa thì bạn nên turn off nó. Đây là cách bảo
mật nhất cho các file máy tính của bạn, vì không một hacker nào có thể vào

được một hệ thống mà nó không còn hoạt động.
………………………………………………………………..

16