Đồ án tìm hiểu mạng LAN không dây

Wireless Lan là một trong những công nghệ truyền thông không dây được áp dụng cho mạng cục bộ.. Dựa trên chuẩn IEEE 802.11 mạng WLan đã đi đến sự thống nhất và trở thành mạng công nghiệp

y fi TRUONG CAO DANG CONG NGHE VA QUAN TRI

Giáo viên hướng dẫn:Huỳnh Phước Danh

Sinh viên thực hiện :

1) Hoàng Ngô Định

2) Bùi Văn Nam

3) Võ Minh Hùng Lop: KS5CNTT2

Bién Hoa, Thang I nadm 2011

MỤC LỤC

LOT NOT Đ Â U << <4 E317 073 1374050704704 019021740 4024000406 2

CHƯƠNG I : TƠNG QUAN VẺ MẠNG WIRELESS LAN <<e- 5 I.GIỚI THIỆU VẺ MẠNG WIRELESS LAN-WLAN -. s-s-scsesesessss 5

1 Wireless Lan là øìÌ -ccc s55 9S 9.9.9 9 99.99.0000 000 000 06.004.04.94.009066000000 08086006 5

Lịch sử ra đời của Wireless lan - << 0S 9.9 9 9.000 0000 00696969999966 5

I.CÁC THIẾT BI CO BAN VÀ ỨNG DỤNG CỦA HỆ THƠNG WLAN 6

1 Các thiết bị cœ Đảnn co £ << E⁄E Sợ 3E 4 4 21 501564 524508 540 6 1.1 Card mạng khơng dây(Wireless NÌC) 5G 0060 1006669446 6

1.2 Các điểm fruy cập (aCC€SS DỌTI) .c 00G G5 S55 S S55 55 9 0000000000008 9888888689090000694 6

1.3 Bridge khơng dây(wbridgỹe) .-ooooGGsS S5 S5 00 HH 008888886609990000000 7

1.4 Cac router diém truy cập(Áccess DoÏn{ FOU€F) << <5 5555555565 7

2 Các ứng dụng của hệ thỐng «<< se s22 EsEsEsEs£sEsEsEsEsEs£seseseseses 7 3.Bảng so sánh ưu và nhược điểm giữa mạng khơng dây và cĩ dây: 8

HI CÁC CHUÂN THƠNG DỤNG CỦA WIRELESS LAN .- 10

1 Các chuẩn IE;EIE Đ(2.Í 1 << << s4 +s+9E* eE2SEESEeSEES4 5405502319 10

I0 10 1.22 8(J2.Í ÍÌÙ, G5 2 9 5 90098.959.000 96.00 00808 68899099999990066066080096 10 1.3 (J2 Í Íáa G5 5 9000.05.90 0000000090005 99.00 0 086880909999909566066066800096 11 1.4 (J24.Í Íÿ, G59 9 5 900.94 0.0 6 0000.01.00 00 0008090000600 0686800000 11 1.5 (J2 ÍIn G9 9 9 5 9 9999.0000001 0 000000000060 0600688800000 12

2 HÏper Ïann oooo<< G5555 5 5 5 5 99.9.9666 669.999.0066 0898.04.09 8666008099409494980886000069999668 808806 12

IV NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠNG WIERLESS LAN 13 CHƯƠNG II : BẢO MẬT MẠNG WIRELESS LAN 5 -ssseseses2 14

I MỘT SĨ HÌNH THỨC TẤN CƠNG XÂM NHẬP PHỎ BIẾN 14

1 Passive Atfack (eavesdropping) co 0S 99.09 009096660 6666009066 14

I CÁC THIẾT BỊ HẠ TẢNG CỦA MẠNG WIRELESS LAN 21

1 Điểm truy CAP: AP(ACCESS POINE) cccccccccccsccccsssssssssssssssssssssccessessssssessssssssssees 21

2 Các chế độ hoạt động của AP « < (so E2 sEsEsEsEsEsEsEsEsEsEseseseseses 21

3 Các thiết bị máy khach trong WIRELESS LAN . 5-5sscseseseses 23

1.1 Card PCI WireÌe§S -oooo c9 000 00 000800.000.000990000 000806 23 1.2 Card PCMCIA Wireless Go c Q9 9996688866606999966666666666966 24 1.3 Card USB Wirel€§S co SG S5 999000 88660666999966886000999906666666000966 24

II CÂU HÌNH AD-HOC MODEE - 5° 5Ÿ << <ssS9seEevsevsevsevserserspvke 24

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN . -< << << << EsEsEsEESSSEEeE5 4 sEsEsEsesesesee 28 TÀI LIỆU THAM KKHẢO 2-5 5-2-s° se 22s Ss£sEsEsESESeSeSeEeEsEsesesesesese 29

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay mạng không dây đang trở nên phô biến trong các tổ chức, doanh nghiệp và cá nhân Chính vì sự tiện lợi của mạng không dây nên nó dần thay thế cho các hệ thống mạng có dây truyền thống hiện tại

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 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 Nói như vậy để thấy được những lợi ích to lớn mà Wireless Lan mang lại, tuy nhiên nó không phải là giải pháp thay thế toàn bộ cho các mạng Lan nối đây truyền thống

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 Ngành công nghiệp này đã kiếm lợi từ việc sử dụng các thiết bị đầu cuối và các máy tính

notebook để truyền thông tin thời gian thực đến các trung tâm tập trung để xử lý Ngày nay, mạng WLAN đang được đón nhận rộng rãi như một kết nỗi đa năng từ các doanh nghiệp Lợi tức của thị trường mạng WLAN ngày càng tăng

Vì vậy, nhóm chúng em đã chọn đê tài tìm hiêu công nghệ Wirelesss Lan

CHUONG I: TONG QUAN VE MANG WIRELESS LAN

I GIOI THIEU VE MANG WIRELESS LAN-WLAN

1 Wireless Lan la gi ?

WLAN là một loại mạng máy tính nhưng việc kết nỗi giữa các thành phần trong mạng không sử dụng các loại cáp như một mạng thông thường, môi trường truyền thông của các thành phần trong mạng là không khí Các thành phần trong mạng sử dụng sóng điện từ để truyền thông với nhau

2 Lịch sử ra đời của Wireless lan

Công nghệ WLAN lần đầu tiên xuất hiện vào cuối năm 1990, khi những nhà sản xuất giới thiệu những sản phẩm hoạt động trong băng tần 900Mhz Những giải pháp này (không được thống nhất giữa các nhà sản xuất) cung cấp tốc độ truyền đữ liệu IMbps, thấp hơn nhiều so với tốc độ 10Mbps của hầu hết các mạng

sử dụng cáp hiện thời

Năm 1992, những nhà sản xuất bắt đầu bán những sản phẩm WLAN sử

dụng băng tần 2.4Ghz Sự cần thiết cho việc hoạt động thống nhất giữa các thiết bị

ở những dãy tần số khác nhau dẫn đến một số tổ chức bắt đầu phát triển ra những chuẩn mạng không dây chung

Nam 1997, Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE) da phé

chuẩn sự ra đời của chuẩn 802.11, và cũng được biết với tên goi WIFI (Wireless

Fidelity) cho các mạng WLAN Chuẩn 802.11 hỗ trợ ba phương pháp truyền tín hiệu, trong đó có bao gồm phương pháp truyễn tín hiệu vô tuyến ở tần số 2.4Ghz

Năm 1999, I[EEE thông qua hai sự bố sung cho chuẩn 802.11 là các chuẩn 802.11a và 802.11b (định nghĩa ra những phương pháp truyện tín hiệu) Và những thiết bị WLAN dựa trên chuẩn 802.11b đã nhanh chóng trở thành công nghệ không dây vượt trội Các thiết bị WLAN 802.11b truyền phát ở tần số 2.4Ghz, cung cấp tốc độ truyền đữ liệu có thê lên tới 11Mbps IEEE 802.11b được tạo ra

nhằm cung cấp những đặc điểm về tính hiệu dụng, thông lượng (throughput) và bảo mật để so sánh với mạng có đây

Nam 2003, IEEE công bố thêm một sự cải tiến là chuẩn 802.11g mà có thể truyền nhận thông tin ở cá hai đấy tần 2.4Ghz và 5Ghz va có thể nâng tốc độ truyền đữ liệu lên đến 54Mbps Thêm vào đó, những sản phẩm áp dụng 802.11g cũng có thể tương thích ngược với các thiết bị chuẩn 802.11b Hiện nay chuẩn 802.11g đã đạt đến tốc độ 108Mbps-300Mbps

Il CAC THIET BI CO BAN VA UNG DUNG CUA HE THONG WLAN

1 Các thiết bị cơ bản

1.1 Card mạng không dây(Wireless NIC)

Card mạng không dây giao tiếp giao tiếp máy tính với mạng không giây

bằng cách điều chế tín hiệu dữ liệu với chuỗi trải phổ và thực hiện một giao thức

truy nhập cảm ứng sóng mang

Hình 1: Card mạng không dây

1.2 Cac diém truy cap (access point)

Các điểm truy cập không dây AP(ACCESS POINT) tạo ra các vùng phủ sóng, nối các nút đi động tới các cơ sở hạ tầng LAN có đây mà còn lọc lưu lượng

và thực hiện chức năng cầu nối với các tiêu chuẩn khác Các điểm truy cập trao đổi với nhau qua mạng hữu tuyến để quản lí các nút di động

Hình 2: Access Point 1.3 Bridge không day(wbridge)

Woridge (Bridge khéng dây) tương tự như các điểm truy cập không dây trừ trường hợp chúng được sử dụng cho các kênh bên ngoài Wbridge được thiết kế để

nối các mạng với nhau, đặc biệt trong các tòa nhà có khoảng cách xa tới 32 km

Wbridge có thê lọc lưu lượng và đảm báo rằng các hệ thống mạng không dây được

kết nối tốt mà không bị mất lưu lượng cần thiết

Hình 3: Wbridge

1.4 Các router điểm truy cập(Access point router)

Một “AP router” là một thiết bị kết hợp các chức năng của một Access

Point và một router Khi là Access Point, nó truyền đữ liệu giữa các trạm không

dây và một mạng hữu tuyến cũng như là giữa các trạm không dây Khi là router,

nó hoạt động như là điểm liên kết giữa hai hay nhiều mạng độc lập, hoặc giữa một

mạng bên trong và một mạng bên ngoài

Độ tin tưởng cao trong nỗi mạng của các doanh nghiệp và sự tăng trưởng

mạnh mẽ của mạng Internet và các dịch vụ trực tuyến là bằng chứng mạnh mẽ đối

với lợi ích của dữ liệu và tài nguyên dùng chung Với mạng WLAN, người dùng truy cập thông tin dùng chung mà không tìm kiếm chỗ để cắm vào, và các nhà quản lý mạng thiết lập hoặc bỗ sung mạng mà không lắp đặt hoặc di chuyển dây noi

Uu diém:

e_ Khả năng lưu động cải thiện hiệu suất và dịch vụ - Các hệ thông mạng WLAN cung cấp sự truy cập thông tin thời gian thực tại bất cứ đâu cho người dùng mạng trong tô chức của họ Khả năng lưu động này hỗ trợ các

cơ hội về hiệu suất và dịch vụ mà mạng nối dây không thê thực hiện được e_ Đơn giản và tốc độ nhanh trong cài đặt - Cài đặt hệ thống mạng WLAN nhanh và dê dàng và loại trừ nhu câu kéo dây qua các tường và các trân nhà

e Linh hoạt trong cài đặt - Công nghệ không dây cho phép mạng đi đến các nơi mà mạng nôi dây không thê

e_ Giảm bớt giá thành sở hữu - Trong khi đầu tư ban đầu của phần cứng cần cho mạng WLAN có giá thành cao hơn các chỉ phí phần cứng mạng LAN hữu tuyến, nhưng chỉ phí cài đặt toàn bộ và giá thành tính theo tuổi thọ thấp hơn đáng kê Các lợi ích về giá thành tính theo tuổi thọ là đáng kế trong môi trường năng động yêu cầu thường xuyên di chuyên, bổ sung, và thay

đối

e Tinh linh hoat - Các hệ thong mạng WLAN được định hình theo các kiểu

topo khác nhau để đáp ứng các nhu cầu của các ứng dụng và các cài đặt cụ thể Cấu hình mạng dễ thay đổi từ các mạng độc lập phù hợp với số nhỏ người đùng đến các mạng cơ sở hạ tầng với hàng nghìn người sử dụng trong một vùng rộng lớn

e_ Khả năng vô hướng:các mạng máy tính không dây có thể được cấu hình theo các topo khác nhau đề đáp ứng các nhu cầu ứng dụng và lắp đặt cụ thé 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 đi chuyên trên một vùng

rộng.

Bảng so sánh ưu và nhược điểm giữa mạng không dây và có dây

- Gặp khó khăn ở những nơi xa xôi, địa

hình phức tạp, những nơi không ôn

định, khó kéo dây, đường truyền

- Chủ yêu là trong mô hình mạng nhỏ

và trung bình, với những mô hình lớn phải kết hợp với mạng có dây

- Co thé triển khai ở những nơi không thuận tiện về địa hình, không ôn định, không triển khai mạng có dây được

- 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 cô tình

- It nguy cơ ánh hưởng sức khỏe

- Bị ảnh hưởng bởi các yêu tô 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 cỗ tình, nguy cơ cao hơn

mạng có dây

- Còn đang tiếp tục phân tích về khá năng ảnh hưởng đền sức khỏe

- Vì là hệ thông kết nôi cô định nên tính

linh hoạt kém, khó thay đổi, nâng cấp,

- Thường thì giá thành thiết bị cao hơn

so Với của mạng có dây Nhưng xu hướng hiện nay là càng ngày càng giảm

va phat triên của các chuân WI-EF1 Hiêu rõ các đặc điêm của từng chuân, chúng ta

sẽ có cái nhìn rõ ràng hơn, đê chọn lựa cho mình một sản phâm "ưng ý" hơn, phù

hợp hơn với nhu cầu sử dụng và túi tiền Sau đây là các chuẩn Wi-Fi thoi "khai sinh" đến nay

1.1 Chuẩn 802.11

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 — Wireless LAN) 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 phố 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

1.2 Chuan 802.11b

Từ tháng 6 năm 1999, IEEE bắt đầu mở rộng chuẩn 802.11 ban dau va tao

ra các đặc tả kỹ thuật cho 8§02.11b Thiết bị router hay access point sử dụng chuẩn 802.11b hỗ trợ băng thông lên đến 11Mbps, ngang với tốc độ mạng nội bộ

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 phô 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 đụng tần số này để giảm chỉ phí sản xuất

Nhưng khi day, 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, băng cách lắp đặt 802.11b ở khoảng cách hợp lý sẽ dễ dàng tránh được nhiễu Ưu điểm của 802.11b là giá thấp, tầm phủ sóng tốt và không dễ

bị che khuất Nhược điểm của 802.1 1b là tốc độ thấp; có thể bị nhiễu bởi các thiết

cũng sử dụng kỹ thuật trải phổ khác với chuẩn 802.11b - kỹ thuật trải phố theo phương pháp đa phân chia tần số trực giao (Orthogonal Frequency Division Multiplexing-OFDM) Đây được coi là kỹ thuật trội hơn so với trải phố 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

Do 802.11a và 802.11b sử dụng tần số khác nhau, hai công nghệ này không tương thích với nhau Một vài hãng sản xuất bắt đầu cho ra đời sản phẩm "lai" 802.11a/b, nhưng các sản phẩm này chỉ đơn thuần là cung cấp 2 chuẩn song Wi-Fi cùng lúc (máy trạm dùng chuẩn nào thì kết nối theo chuẩn đó)

Ưu điểm của 802.11a là tốc độ nhanh; tránh xuyên nhiễu bởi các thiết bị khác Nhược điểm của 802.11a là giá thành cao; tầm phủ sóng ngắn hơn và dễ bị che khuất

1.4 Chuẩn 802.11g

Năm 2002 và 2003, các sản phâm WLAN hỗ trợ chuẩn mới hơn được gọi là 802.11g nỗi lên trên thị trường: chuẩn này cô gắng kết hợp tốt nhất 802.11a và 802.11b Chuẩn 802.1 1g hỗ trợ băng thông 54Mbps và sử dụng tần số 2,4GHz cho phạm vi phủ sóng lớn hơn 8§02.11g tương thích ngược với 802.11b, nghĩa là các điểm truy cập (access point— AP) 802.11g sẽ làm việc với card mạng Wi-Fi chuẩn 802.11b

Thang 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

Ưu điểm của 802.11g là tốc độ nhanh, tầm phủ sóng tốt và không dễ bị che khuất Nhược điểm của 802.1 1g là giá cao hơn 802.1 Ib; có thể bị nhiễu bởi các thiết bị gia dụng.

1.5 Chuẩn 802.11n

—

Hình 5: Edimax BR-6226n tích hợp wifñi chuẩn N

Chuan Wi-Fi mới nhất trong danh muc Wi-Fi la 802.11n 802.11n được

thiết kế dé cải thiện tính năng của 802.11g với 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 chuan nay hoan thanh, 802.11n sé hé tro tốc độ lên đến 100Mbps 802.11n cũng cho tầm phủ sóng tốt hơn các chuẩn Wi-Fi trước đó như tăng cường độ tín hiệu Các thiết bị 802.11n sẽ tương thích ngược với 802.11g

Ưu điểm của 802.11n là tốc độ nhanh nhất, vùng phủ sóng tốt nhất; trở kháng lớn hơn để chống nhiễu từ các tác động của môi trường Nhược điểm của 802.11n là chưa được phê chuẩn cuối cùng: giá cao hơn 802.11g; sử dụng nhiều luồng tín hiệu có thê gây nhiễu với các thiết bị 802.11b/g kế cận

2 Hiper lan

HyperLAN-High Performance Radio Lan theo chuan cia Chau Âu là tương đương với công nghệ 802.11 HiperLAN loại 1 hỗ trợ băng thông 20Mbps, làm việc ở dai tan 5GHz HiperLAN 2 cùng làm việc trên đải tần này nhưng hỗ trợ băng thông lên tới 54Mbps Công nghệ này sử dụng kiểu kết nỗi hướng đối tượng (connection oriented ) hé tro nhiéu thanh phần đảm bảo chất lượng, đảm bảo cho cac ung dung Multimedia

| HIPERLAN 1 HIPERLAN 2 HIPERLAN 3 HIPERLAN 4

x ^

TỤC HỘ dạt 23.5 Mbps 54 Mbps 54 Mbps 155 Mbps

Hình 6: Bảng các tiêu chuẩn của ETSI HIPERLAN

IV NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠNG WIRELESS LAN

Mạng WLAN sử dụng sóng điện từ (vô tuyến và tia hồng ngoại) để truyền thông tin từ điểm này sang điểm khác mà không dựa vào bất kỳ kết nối vật lý nào Các sóng vô tuyến thường là các sóng mang vô tuyến bởi vì chúng thực hiện chức năng phân phát năng lượng đơn giản tới máy thu ở xa Dữ liệu truyền được chồng

lên trên sóng mang vô tuyến để nó được nhận lại đúng ở máy thu Đó là sự điều biến sóng mang theo thông tin được truyền Một khi dữ liệu được chồng (được

điều chế) lên trên sóng mang vô tuyến, thì tín hiệu vô tuyến chiếm nhiều hơn một

tần số đơn, vì tần số hoặc tốc độ truyền theo bit của thông tin biến điệu được thêm vào sóng mang

Nhiều sóng mang vô tuyến tồn tại trong cùng không gian tại cùng một thời điểm mà không nhiễu với nhau nếu chúng được truyền trên các tần số vô tuyến

khác nhau Để nhận dữ liệu, máy thu vô tuyến bắt sóng (hoặc chọn) một tần số vô

tuyến xác định trong khi loại bỏ tất cá các tín hiệu vô tuyến khác trên các tần số

khác

Trong một cầu hình mạng WLAN tiêu biểu, một thiết bị thu phát, được gọi

mét diém truy cap (AP - access point), nỗi tới mạng nối dây từ một vị trí có định

sử dụng cáp Ethernet chuẩn Điểm truy cập (access pơin/) nhận, lưu vào bộ nhớ

đệm, và truyền dữ liệu giữa mạng WLAN và cơ sở hạ tầng mạng nỗi dây Một điểm truy cập đơn hỗ trợ một nhóm nhỏ người sử dụng và vận hành bên trong một phạm vi vài mét tới vài chục mét Điểm truy cập (hoặc anten được gắn tới nó)

thông thường được gắn trên cao