BÀI BÁO CÁO HỆ THỐNG WIFI

BÀI 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

-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

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

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 Fi sẽ bị nhiễu khi ở trong bếp có lò vi ba Dải thông của

Fi và của lò vi ba sử dụng là giống nhau, do đó nếu sử dụng các thiết bị

Wi-Fi 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