BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG CAO ĐẲNG
CÔNG NGHỆ VÀ KINH DOANH VIỆT TIẾN
BÁO CÁO THỰC TẬP CUỐI KHOÁ
THIẾT KẾ MẠNG WLAN
Ngành: Tin Học Ứng Dụng Giảng Viên Hướng Dẫn: Phan Huy Cường
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hải Quân
mạng LAN.
2. Lý do chọn đề tài
Nhận thấy được sự phát triển không ngừng mặt về công nghệ, cũng như nhu cầu sử
dụng của nhiều doanh nghiệp, các cửa hàng nhỏ, thậm chí người dùng cá nhân của loại
hình mạng này ngày càng tăng. Vì vậy, em đã chọn đề tài “Thiết kế mạng WLAN”,
với mục tiêu mở rộng kiến thức về lĩnh vực thiết kế và cài đặt quản lý hệ thống mạng
WLAN, với các tiêu chí đảm bảo tính an toàn, vùng phủ sóng được vận dụng tối đa,
tốc độ truyền tải dữ liệu ổn định.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đề tài chủ yếu tập trung vào các bước triển khai hệ thống mạng WLAN, trên cơ sở
đó bài làm còn đi kèm với các bước hướng dẫn cài đặt quản lý thiết bị Router, AP để
vận hành hệ thống mạng. Đồng thời, đưa ra các đề xuất quản lý AP thường dùng, cũng
như đánh giá về lợi ích của hệ thống mạng WLAN mang lại.
Báo Cáo Thực Tập GVHD: Phan Huy Cường SVTH: Nguyễn Đình Hải Quân Trang 2
4. Phương pháp nghiên cứu
Đề tài sử dụng phương pháp tổng hợp, phân tích, mô tả bằng các sơ đồ, các bảng số
liệu cũng như các hình ảnh minh hoạ trực quan nhằm đánh giá phù hợp về thiết kế
mạng WLAN.
5. Kết cấu và tóm tắt đề tài
Đề tài gồm có 3 chương:
Chương 1: Giới thiệu về mạng WLAN và các nguyên tắc hoạt động
Ở chương này em chủ yếu tập trung vào giới thiệu các chức năng chính của mạng
WLAN, các ưu nhược điểm, cũng như các nguyên tắc hoạt động.
Chương 2: Sơ lược về chuẩn IEEE 802.11 và bảo mật
Mặc dù mạng WLAN có thể sử dụng nhiều kiểu kết nối khác nhau để tạo thành một
mạng nội bộ nhưng đa số sử dụng chuẩn IEEE 802.11 nên em xin chọn phần này để
giới thiệu sơ lược về chuẩn IEEE 802.11và kiểu bảo mật của nó.
SVTH: Nguyễn Đình Hải Quân Trang 4
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
LỜI CẢM ƠN 3
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT 5
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG WLAN VÀ CÁC NGUYÊN TẮC HOẠT
ĐỘNG 6
1.1. Sơ lược về WLAN 6
1.2. Các ứng dụng của mạng WLAN 6
1.3. Lợi ích, hạn chế khi sử dụng mạng WLAN 7
1.4. Các nguyên tắc hoạt động WLAN 9
1.5. Các thiết bị trong WLAN 10
1.6. Các loại mô hình mạng WLAN thường gặp 11
1.6.1. Mô hình Ad-hoc 11
1.6.2. Mô hình cơ sở hạ tầng 11
1.6.3. Mô hình Point to Point 12
1.6.4. Mô hình Point to MultiPoint 12
1.7. Các kỹ thuật phát triển mạng WLAN 12
1.7.1. Roaming 13
1.7.2. Repeater 13
1.7.3. WDS 13
CHƯƠNG 2 CHUẨN IEEE 802.11 VÀ BẢO MẬT WLAN 15
2.1. Giới thiệu về chuẩn IEEE 802.11 15
2.2. Kiến trúc và sự ra đời chuẩn IEEE 802.11 15
2.2.1. Chuẩn IEEE 802.11b 15
2.2.2. Chuẩn IEEE 802.11g 15
2.2.3. Chuẩn IEEE 802.11n 16
2.3 Giới thiệu về kiểu bảo mật trong mạng WLAN kiểu an toàn WPA/WPA2 16
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MẠNG WLAN 17
SVTH: Nguyễn Đình Hải Quân Trang 6
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG WLAN
VÀ CÁC NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG
1.1. Sơ lược về WLAN
WLAN là một loại mạng máy tính nhưng việc kết nối 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.
WLAN cũng được xem là một loại mạng LAN, chúng thực hiện được tất cả các ứng
dụng như trong mạng LAN có dây truyền thống, chỉ khác ở chỗ tất cả các thông tin gửi
và nhận đều truyền qua không gian do đó chúng ta không phải chi phí cho lắp đặt cáp
(chiếm tới 40% chi phí lắp đặt mạng LAN).
Sự ra đời của WLAN đã làm thay đổi khái niệm cũ về mạng LAN, vì chúng có khả
năng kết nối người sử dụng di chuyển dùng máy tính xách tay, các thiết bị cá nhân di
động …
Ngày nay mạng WLAN được sử dụng rộng rãi nó được xem như một kết nối đa
năng từ các doanh nghiệp, vì vậy thị trường của mạng không dây ngày càng phát triển
tương tự như ngành công nghiệp mạng hiện nay. Thị trường này có sự phát triển rất
nhanh và ngày càng nhiều chuẩn wifi mới được ra đời.
1.2. Các ứng dụng của mạng WLAN
Mạng WLAN là kỹ thuật thay thế cho mạng LAN hữu tuyến, nó cung cấp kết nối
giữa một mạng xương sống và mạng trong nhà hoặc người dùng di động trong các cơ
quan. Sau đây là các ứng dụng phổ biến của WLAN thông qua sức mạnh và tính linh
hoạt của mạng WLAN:
Trong các bệnh viện, các bác sỹ các hộ lý trao đổi thông tin về bệnh nhân một
cách tức thời, hiệu quả hơn nhờ các máy tính, notebook sử dụng công nghệ mạng
WLAN.
Các đội kiểm toán tư vấn hoặc kế toán hoặc các nhóm làm việc nhỏ tăng năng
suất với khả năng cài đặt mạng nhanh.
Các nhà quản lý mạng làm việc trong các môi trường năng động tối thiểu hóa
cho việc tái lắp đặt cáp, vì vậy mà làm cho việc nâng cấp trong tương lai trở nên đơn
giản và không tốn kém.
Khả năng đối phó với các thành phần của một mạng LAN động được tạo ra bởi các
người sử dụng di động và các thiết bị tính toán cầm tay là một yếu tố quan trọng khác
cần xem xét đến khi lựa chọn một mạng WLAN. Vì thế, việc sử dụng rộng rãi các máy
tính xách tay và các thiết bị kỹ thuật số cá nhân cầm tay đã dẫn tới mức độ phụ thuộc
càng tăng lên vào các mạng WLAN trong những năm gần đây.
Mạng WLAN cung cấp các hiệu suất sau:
Khả năng lưu động cải thiện hiệu suất và dịch vụ - Các hệ thống mạng
WLAN cung cấp sự truy cập thông tin thời gian thực tại bất cứ đâu cho người
dùng mạng trong tổ chức của họ. Khả năng lưu động này hỗ trợ các cơ hội về
hiệu suất và dịch vụ mà mạng nối dây không thể thực hiện được.
Đơn giản và tốc độ nhanh trong cài đặt - Cài đặt hệ thống mạng WLAN
nhanh và dễ dàng và loại trừ nhu cầu kéo dây qua các tường và các trần nhà.
Linh hoạt trong cài đặt - Công nghệ không dây cho phép mạng đi đến các nơi
mà mạng nối dây không thể.
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 chi phí phần cứng mạng LAN hữu
tuyến, nhưng chi phí cài đặt toàn bộ và giá thành tính theo tuổi thọ thấp hơn
đáng kể. Các lợi ích về giá thành tính theo tuổi thọ là đáng kể trong môi trường
năng động yêu cầu thường xuyên di chuyển, bổ sung, và thay đổi.
Báo Cáo Thực Tập GVHD: Phan Huy Cường SVTH: Nguyễn Đình Hải Quân Trang 8
Tính linh hoạt - Các hệ thống 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 dùng đến
các mạng cơ sở hạ tầng với hàng nghìn người sử dụng trong một vùng rộng lớn.
Khả năng vô hướng:các mạng máy tính không dây có thể được cấu hình theo
dây được
Mạng WLAN
Chủ yếu được
triển khai trong
mô hình mạng
nhỏ và trung
bình, với những
mô hình lớn
phải kết hợp với
mạng có dây
Môi trường hoạt động
Có khả năng tránh
nhiễu do ngoại cảnh,
thời tiết. Có khả năng
hoạt động linh
hoạt ở nhiều
môi trường
khác nhau. Dễ bị ảnh
thi công.
Giá thành các thiết bị ngày càng
giảm, tuy nhiên vẫn còn cao hơn so
với mạng có dây. Quá trình thi công
nhanh chóng do đó chi phí sẽ thi công
sẽ tốn ít hơn so với mạng có dây.
1.4. Các nguyên tắc hoạt động WLAN
Mạng WLAN sử dụng sóng điện từ để truyền thông tin từ điểm này sang điểm khác
mà không dựa trên bất kỳ kết nối vật lý nào 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 sau đó thiết bị router không dây nhận những tín hiệu này và giải mã chúng và gởi
thông tin tới Internet thông qua kết nối hữu tuyến Ethernet.
+ Các tín hiệu truyền được chồng lên trong sóng mang vô tuyến để nó nhận lại đúng
ở máy thu.
Các người dùng đầu cuối truy cập mạng WLAN thông qua các card giao tiếp mạng
WLAN được gắn vào máy tính hay các thiết bị di động có hỗ trợ WLAN.
Các máy tính được gắn card giao tiếp không dây có thể thiết lập một mạng độc lập
ở bất cứ khi nào mà chúng nằm trong phạm vi của nhau.
Trong mạng WLAN một thiết bị thu phát được gọi là điểm truy cập AP (Access
point) điểm truy cập này được nối đến mạng nối dây từ một vị trí cố định sử dụng cáp
Ethernet chuẩn, điểm truy cập đóng vài trò như một thiết bị chuyển tiếp.
Để mở rộng giao tiếp giữa các máy chúng ta phải sử dụng một điểm truy cập, điểm
truy cập có thể giúp mở rộng khoảng cách kết nối giữa các thiết bị lên gấp 2 lần so với
kết nối trực tiếp giữa 2 máy.
Các điểm truy cập có một phạm vi kết nối giữa các thiết bị một cách hữu hạn, trong
phạm vi lớn như trường học, cơ quan sẽ cần lắp nhiều điểm truy cập hơn.
Báo Cáo Thực Tập GVHD: Phan Huy Cường
1.6.2. Mô hình cơ sở hạ tầng
Trong mạng WLAN cơ sở hạ tầng, nhiều điểm truy cập liên kết với mạng nối dây
cho phép người dùng chia sẽ tài nguyên mạng một cách hiệu quả. Các điểm truy cập
không những cung cấp các truyền thông với mạng nối dây mà còn chuyển tiếp lưu
thông mạng không dây sang khu lân cận một cách tức thời. Từ nhiều điểm truy cập
cung cấp phạm vi không dây cho toàn bộ toà nhà hoặc khu vực cơ quan.
Báo Cáo Thực Tập GVHD: Phan Huy Cường SVTH: Nguyễn Đình Hải Quân Trang 12
1.6.3. Mô hình Point to Point
Đây là loại mô hình mạng WLAN thường được triển khai ở quy mô lớn, chúng sử
dụng anten định hướng để truyền dữ liệu từ điểm này đến điểm kia với khoảng cách xa
từ 500m đến 3Km. Với tính tiện lợi ít tốn kém và khả năng triển khai dễ dàng hơn so
với việc đi cáp quang nên chúng được ứng dụng rộng rãi. Mô hình này có thể cung cấp
kết nối xác thực, mã hóa việc truyền dữ liệu cao.
1.6.4. Mô hình Point to MultiPoint Mô hình Point to MultiPoint thường được triển khai ở quy mô rất lớn. Là loại hình
mạng thường được triển khai chủ yếu bởi các công ty truyền thông, các chi nhánh
công ty và du lịch. Thông qua việc sử dụng anten đa hướng để trao đổi dữ liệu đến
nhiều điểm khác.
1.7. Các kỹ thuật phát triển mạng WLAN
Trong quá trình triển khai hoạt động mạng việc sử dụng nhiều điểm truy cập sẽ tạo
đường cáp từ switch hay hub, thì Repeater khắc phục được vấn đề không phải kéo cáp
giữa các thiết bị AP, mà sử dụng chính sóng của AP đó và sau đó lặp lại sóng đó và
phát ra xa hơn, thông qua các thiết bị Repeater.
Repeater là một thiết bị ở lớp 1 (Physical Layer) trong mô hình OSI. Repeater có
vai trò khuếch đại tín hiệu vật lý ở đầu vào và cung cấp năng lượng cho tín hiệu ở đầu
ra để có thể đến được những chặng đường tiếp theo trong mạng. Điện tín, điện thoại,
truyền thông tin qua sợi quang… và các nhu cầu truyền tín hiệu đi xa đều cần sử dụng
Repeater.
1.7.3. WDS
WDS (Wireless Distribution System) là một kỹ thuật mới dùng để phát triển mạng
WLAN. Lúc trước để phát triển mạng WLAN chũng ta chỉ có 2 cách cơ bản như sau:
1. Dùng nhiều AP: mỗi AP có 1 SSID và channel riêng. Điều này rất khó khăn khi
triển khai vì vấn đề giao thoa(nhiễu) sóng giữa các AP, vì vậy không thể lắp bao nhiêu
Báo Cáo Thực Tập GVHD: Phan Huy Cường SVTH: Nguyễn Đình Hải Quân Trang 14
AP cũng được. Mặt khác do có nhiều SSID nên việc chọn mạng để kết nối vào gây
khó khăn cho người truy cập.
2. Dùng booster hay dùng các AP có chức năng repeater hoặc thiết bị repeater. Lúc
này toàn bộ mạng WLAN sẽ có duy nhất 1 SSID và channel. Cái này ưu điểm hơn
phương pháp dùng nhiều AP là do chỉ có 1 SSID nên việc chọn mạng để truy cập dễ
dàng, cái thứ hai là do dùng chung 1 channel nên không xảy ra vấn đề nhiễu sóng giữa
các trạm.
Chức năng WDS tương tự như repeater là mở rộng mạng WLAN chỉ với 1 SSID và
1 channel, tuy nhiên nó có nhiều ưu điểm hơn repeater như sau:
- Với repeater thì mọi kết nối đều tập trung về AP trung tâm nên khi mở rộng mạng
càng nhiều thì băng thông sẽ giảm. Nhất là hệ thống mạng WLAN có dùng các thiết bị
các luật định nghĩa việc truy xuất và gửi dữ liệu, còn chi tiết của việc truyền dẫn và thu
nhận dữ liệu là nhiệm vụ của PHY.
2.2.1. Chuẩn IEEE 802.11b
IEEE đã mở rộng trên chuẩn 802.11 gốc vào tháng Bảy năm 1999, đó chính là
chuẩn 802.11b. Chuẩn này hỗ trợ băng thông lên đến 11Mbps, tương quan với
Ethernet truyền thống. 802.11b sử dụng tần số vô tuyến (2.4 GHz) giống như chuẩn
ban đầu 802.11. Các hãng thích sử dụng các tần số này để chi phí trong sản xuất của
họ được giảm. Các thiết bị 802.11b có thể bị xuyên nhiễu từ các thiết bị điện thoại
không dây (kéo dài), lò vi sóng hoặc các thiết bị khác sử dụng cùng dải tần 2.4 GHz.
Mặc dù vậy, bằng cách cài đặt các thiết bị 802.11b cách xa các thiết bị như vậy có
thể giảm được hiện tượng xuyên nhiễu này.
Ưu điểm: giá thành thấp nhất, phạm vi tín hiệu tốt và không dễ bị cản trở.
Nhược điểm: tốc độ tối đa thấp nhất, các ứng dụng gia đình có thể xuyên nhiễu.
2.2.2. Chuẩn IEEE 802.11g
Vào năm 2002 và 2003, các sản phẩm WLAN hỗ trợ một chuẩn mới hơn đó là
802.11g, được đánh giá cao trên thị trường. 802.11g thực hiện sự kết hợp tốt nhất giữa
802.11a và 802.11b. Nó hỗ trợ băng thông lên đến 54Mbps và sử dụng tần số 2.4 Ghz
để có phạm vi rộng. 802.11g có khả năng tương thích với các chuẩn 802.11b, điều đó
có nghĩa là các điểm truy cập 802.11g sẽ làm việc với các adapter mạng không dây
802.11b và ngược lại.
Ưu điểm: tốc độ cao, phạm vi tín hiệu tốt và ít bị che khuất.
Nhược điểm: thiết bị có thể bị xuyên nhiễu từ nhiều thiết bị khác sử dụng cùng băng
tần.
Báo Cáo Thực Tập GVHD: Phan Huy Cường SVTH: Nguyễn Đình Hải Quân Trang 16
2.2.3. Chuẩn IEEE 802.11n
Chuẩn mới trong danh mục Wi-Fi chính là 802.11n. Đây là chuẩn được thiết kế để
3.1. Khảo sát hiện trạng
Đề tài thiết kế mạng WLAN cho quán Cafe sân vườn Mộc Hoa Viên.
Giới thiệu về quán Cafe vườn Mộc Hoa Viên
Nằm tại vị trí Thôn La Thọ, Xã Điện Hoà, Huyện Điện Bàn, Tỉnh Quảng Nam, nơi
vùng quê yên bình với khí hậu trong lành tươi mát. Với vị trí nằm ở vùng giáp giới
giữa TP.Đà Nẵng, cùng các xã trong khu vực lân cận, đây là nơi thích hợp để khách
hàng đến vui chơi cũng như tổ chức các cuộc gặp mặt, với thuận lợi về diện tích vùng
nông thôn nên quán có diện tích hơn 1200m
2
. Sau khi tìm hiểu về vị trí địa lý cũng
như nhu cầu sử dụng một mạng nội bộ phù hợp. Em quyết định chọn quán cafe này để
làm bài báo cáo thực tập với đề tài: “Thiết kế mạng WLAN” với các thông tin đảm bảo
các yêu cầu như sau:
Phạm vi triển khai
Quán cafe có chiều rộng 25m chiều dài 50m có dạng tương đối hình chữ nhật.
Gồm 1 dãy nhà phục vụ karaoke trong đó có 4 phòng, 1 điểm thanh toán tiền và
phục vụ, các khu vực trống làm sân vườn dành cho khách uống cafe.
Số lượng user trung bình 30-40 user được phân ra theo từng khu vực trong sân và
trong các phòng karaoke.
Loại thiết bị khách hàng hay sử dụng là điện thoại có hỗ trợ wifi chuẩn b/g, Laptop
chuẩn b/g/n, notebook b/g/n.
Các thông số thiết bị đáp ứng theo yêu cầu
Mô hình hình cơ sở hạ tầng áp dụng cho hệ thống trung bình. Nên chỉ yêu cầu có
điểm truy cập AP, hệ thống được thiết kế không dây hoàn toàn có khả năng kết hợp
với mạng LAN, có khả năng mở rộng.
Do diện tích sân vườn rộng để đảm bảo khả năng phủ sóng cho mọi thiết bị như
điện thoại di dộng nên Số lượng AP cần dùng 5 AP, 1 router ADSL2+.
Chi tiết về điểm truy cập AP loại TP-Link TL-WR940ND tốc độ chuẩn N 150Mbps
có tính năng DHCP, quản lý truy cập thông qua MAC, quản lý băng thông, chức năng
bảo mật WPA/WPA2, bán kính phủ sóng tiêu chuẩn 10m cho mỗi AP.
Roaming
Roaming
Hình 3.2 Mô hình logic của mạng WLAN.
Báo Cáo Thực Tập GVHD: Phan Huy Cường SVTH: Nguyễn Đình Hải Quân Trang 20
3.4. Các cài đặt và quản lý
3.4.1. Router ADSL D-LINK 5268
Phần 1. Các bước lắp đặt thiết bị router
Đầu tiên, ta thực hiện kết nối đường line từ nhà cung cấp vào bộ tách tín hiệu, sau đó
kết nối đường line ở cổng ra của bộ tách tín hiệu cổng số 2 có tên router, cuối cùng ta
kết nối dây cáp từ máy tính vào cổng LAN của router và khởi động router.
Báo Cáo Thực Tập GVHD: Phan Huy Cường SVTH: Nguyễn Đình Hải Quân Trang 21 Hình 3.3 Các bước lắp đặt thiết bị.
Báo Cáo Thực Tập GVHD: Phan Huy Cường SVTH: Nguyễn Đình Hải Quân Trang 22
Phần 2 Thiết lập thông số router
Mật khẩu: admin
Báo Cáo Thực Tập GVHD: Phan Huy Cường SVTH: Nguyễn Đình Hải Quân Trang 23
Sau khi đăng nhập xong để cài đặt router ta thực hiện chọn mục Advanced setup,
sau đó chọn WAN ở phần này ta kích nút lệnh Add để bắt đầu thiết lập cấu hình
router.
Mục ATM PVC Configuration ta điền thông số VPI và VCI đúng với nhà cung cấp
dịch vụ dựa vào bảng 3.2, sau đó nhấn Next để tiếp tục.
Báo Cáo Thực Tập GVHD: Phan Huy Cường SVTH: Nguyễn Đình Hải Quân Trang 24
Ở phần Connection Type ta chọn kiểu kết nối là PPP over Ethernet(PPPoE) xem
bảng 3.2 để biết kiểu kết nối của các nhà mạng. Nhấn Next để tiếp tục. Phần PPP Username và PPP Password ta điền thông tin tài khoản và mật khẩu do
nhà cung cấp dịch vụ cung cấp. Nhấn Next để tiếp tục.