Đại học Công nghệ Thông tin
Khoa mạng máy tính và truyền thông
Lớp MMT03 BÀI BÁO CÁO
Môn: Công nghệ mạng viễn thông

Đề tài:
Tiêu chuẩn IEEE 802.11 và công nghệ Wifi GVHD ThS. Ngô Hán Chiêu

SVTH

Nhóm 10
1. Lê Văn Thương 08520599
2. Lê Đỗ Trường An 08520004
3. Nguyễn Văn Thiệu 08520596

TP HCM, 11/2011
Đ
ề

2.1.2. IEEE 802.2 – điều khiển liên kết logic (LLC) 18
2.1.3. IEEE 802.3 – tiêu chuẩn cho công nghệ Ethernet 18
2.1.4. IEEE 802.4, .5, .6, .9, .12, .14 22
2.1.5. IEEE 802.17 24
2.2. Chuẩn hóa mạng LAN/MAN không dây 25
2.2.1. IEEE 802.11 – công nghệ WiFi – mạng WLAN 26
2.2.2. IEEE 802.15 – Công nghệ Bluetooth, ZigBee – mạng WPAN 26
2.2.3. IEEE 802.16 – công nghệ WiMAX – mạng WMAN 29
2.2.4. IEEE 802.20 34
2.2.5. IEEE 802.21 35
Đ
ề

tài:
Tiêu chu
ẩ
n IEEE 802.11 và cô
ng ngh
ệ

Wifi

GVHD: ThS. Ngô Hán Chiêu-2-

2.2.6. IEEE 802.22 – mạng WRAN 35
2.3. Chuẩn hóa các thành phần khác 35
2.3.1. IEEE 802.10 36

ng ngh
ệ

Wifi

GVHD: ThS. Ngô Hán Chiêu-3-

3.4.1. IEEE 802.11 56
3.4.2. IEEE 802.11b 57
3.4.3. IEEE 802.11a 57
3.4.4. IEEE 802.11d 58
3.4.5. IEEE 802.1x (Tbd) 58
3.4.6. IEEE 802.11i 58
3.4.7. IEEE 802.11g 59
3.4.8. IEEE 802.11h 59
3.4.9. IEEE 802.11n 60
3.5. Bảo mật trong mạng WLAN 69
3.5.1. Cơ sở bảo mật mạng WLAN 69
3.5.2. WEP 74
3.5.3. WPA (Wi-Fi Protected Access) 75
3.5.4. WPA2 76
3.5.5. Trạng thái bảo mật mạng WLAN 84
3.5.6. Các ví dụ kiến trúc bảo mật mạng WLAN 85
3.5.7. Bảo mật 88
3.5.8. Kiến trúc khuyến nghị 88
KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG TIẾP CẬN TIẾP THEO 91
TÀI LIỆU THAM KHẢO 92


-5-

DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ

BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Các bộ tiêu chuẩn thuộc họ chuẩn IEEE 802 15
Bảng 2.1 : So sánh ZigBee – Wifi - Bluetooth 28
Bảng 3.1. So sánh các lớp vật lý của chuẩn IEEE 802.11. 39
Bảng 3.2: Tổng kết các cách dùng địa chỉ 54
Bảng 3.3: Các đặc tả kỹ thuật chủ yếu của 802.11n 64
Bảng 3.4: Các đặc điểm kỹ thuật của IEEE 802.11n 66
Bảng 3.5. Các đặc tính của các kiến trúc bảo mật mạng WLAN 88
HÌNH VẼ
Hình 1.1: Mô hình phân tầng của mạng LAN 16
Hình 1.2: Quan hệ giữa một số chuẩn IEEE và mô hình OSI 16
Hình 1.3: Các thí vụ về cách tiếp cận đối với mô hình OSI 17
Hình 2.1: Một số loại mạng Ethernet với đường truyền vật lý 21
Hình 2.2: Ví dụ về một mạng Ethernet 21
Hình 2.3: Vòng RPR 25
Hình 2.4: Các lĩnh vực ứng dụng ZigBee 29
Hình 2.5: Wimax Relay 31
Hình 3.1. Mạng WLAN IEEE 802.11 tiêu biểu 38
Hình 3.2. Lớp MAC 40
Hình 3.3. Giao dịch giữa hai trạm A và B, và sự thiết lập NAV 43
Đề tài: Tiêu chuẩn IEEE 802.11 và công nghệ Wifi GVHD: ThS. Ngô Hán Chiêu


Hình 3.28. Chứng thực LEAP/RADIUS Cisco 87
Hình 3.29. Kiến trúc mạng WLAN được đề xướng 89
Đề tài: Tiêu chuẩn IEEE 802.11 và công nghệ Wifi GVHD: ThS. Ngô Hán Chiêu

-8-


DSSS Directed Sequence Spread Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp
E
Đề tài: Tiêu chuẩn IEEE 802.11 và công nghệ Wifi GVHD: ThS. Ngô Hán Chiêu

-9-

EV-DO Evolution-Data Optimized Công nghệ phát triển tối ưu hóa dữ liệ
u
F
FDDI Fiber Distributed Data Interface Giao diện Dữ liệu Phân bố theo Cáp
sợi quang
G
GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp
GSM Global System for Mobile
Communications
Hệ thống thông tin di động toàn cầu
H
HARQ Hybrid Automatic Repeat Request Kỹ thuật sửa lỗi bằng dò – lặp
I
IEEE Institute of Electrical and Electronics
Engineers
Học Viện kỹ nghệ Điện và Điện Tử
IP Internet Protocol Giao thức liên mạng
ISL Inter-Switch Link Các giao thức Cisco Inter-Switch Link

ISO International Organization for
Standardization
Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế
L
LAN Local Area Network Mạng máy tính cục bộ

OFDMA
SS Sucriber Station Người sử dụng
TAG Technical AdviSory Group Một tổ chức
T
TV Television Truyền hình
U
UMTS Universal Mobile Telecommunications
System
Là mạng di động thế hệ thứ 3
V
VLAN Virtual Local Area Network Mạng Lan ảo
W
Wi-Fi Wireless Fidelity Hệ thống mạng không dây
WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave
Access
Là một công nghệ viễ
n thông cho phép
kết nối Internet băng rộng ở khoảng
cách lớn
Đề tài: Tiêu chuẩn IEEE 802.11 và công nghệ Wifi GVHD: ThS. Ngô Hán Chiêu

-11-

WLAN Wireless LAN Mạng LAN không dây
WMAN Wireless Metropolitan Area Network Mạng không dây định vị đô thị
hay đơn
giản là mạng MAN không dây
WMM Wi-Fi Multimedia Wi-Fi đa phương tiện
WPAN Wireless Personnal Area Network Mạng không dây cá nhân
WRAN Wireless Regional Area Network Mạng không dây vùng địa lý

Phạm vi: Không đi sâu vào chi tiết về tổ chức IEEE và các tiêu chuẩn cụ thể, mà chỉ nêu lên
khái niệm sơ lược, cách tiếp cận cũng như hiện trạng của các tiêu chuẩn thuộc họ chuẩn IEEE 802.

1.1. Giới thiệu về tổ chức IEEE
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers nghĩa là "Học Viện kỹ nghệ Điện và
Điện Tử") (phát âm trong tiếng Anh như i triple e), là tổ chức chuyên môn kỹ thuật lớn nhất trên
thế giới với mục tiêu thúc đẩy sự sáng tạo và chuyên ngành công nghệ vì lợi ích con người, được
thành lập vào năm 1884 bởi một số các chuyên gia điện như Thomas Edison, Alexander Graham
Bell…ở New York, Mỹ. Tổ chức này chính thức hoạt động đầu năm 1963. IEEE là tổ chức hàng
đầu trong các lĩnh vực từ các hệ thống không gian vũ trụ, máy tính và viễn thông đến kỹ thuật hóa
sinh, năng lượng điện, điện tử tiêu dùng… với 39 hội chuyên ngành. IEEE đang ngày càng lớn
mạnh, hiện nay đã có 380.000 hội viên là các nhà khoa học, các nhà giáo dục, các chuyên gia đầu
ngành, các kỹ sư trong nhiều ngành nghề từ hơn 150 nước, hoạt động trong 325 chi hội ở 10 vùng
lãnh thổ trên toàn thế giới. Với 1300 tiêu chuẩn đã ban hành và hơn 400 tiêu chuẩn đang được soạn
thảo. IEEE còn là cơ quan phát triển các tiêu chuẩn quốc tế hàng đầu trong các lĩnh vực viễn
thông, công nghệ thông tin, thiết bị sản xuất năng lượng và dịch vụ,…
Tổ chức IEEE đã thành lập một ủy ban chuẩn hóa riêng cho mạng LAN/MAN được gọi là
IEEE 802. Ủy ban này đã tiến hành chuẩn hóa các thành phần cũng như từng chi tiết trong cấu trúc
mạng LAN/MAN và các quá trình kết nối giữa chúng. Các tiêu chuẩn do ủy ban này chuẩn hóa
được chia thành các nhóm nhỏ, tương ứng với từng lĩnh vực của các chuẩn đó. Ủy ban chuẩn hóa
mạng LAN/MAN IEEE 802 có một nguyên tắc cơ bản là duy trì và khuyến khích sử dụng các
Đề tài: Tiêu chuẩn IEEE 802.11 và công nghệ Wifi GVHD: ThS. Ngô Hán Chiêu

-13-

chuẩn hóa IEEE/ANSI và các chuẩn tương ứng IEC/ISO JTC trong lớp 1 và lớp 2 của mô hình
tham chiếu OSI. Ủy ban này gặp nhau ít nhất 3 lần một năm từ khi được thành lập năm 1980. Theo
yêu cầu của một số nước thành viên, tập các chuẩn IEEE 802 được quốc tế hóa trong chuẩn JTC1.
Tập các chuẩn này được biết đến với ký hiệu là 802.xxx và các chuẩn tương ứng của JTC1 được kí
hiệu là 8802-nm. IEEE 802 quan niệm khái niệm “local” (trong LAN) nghĩa là các khu trường học,

quan hệ của các tiêu chuẩn IEEE 802 với mô hình tham chiếu OSI và mối quan hệ của
những tiêu chuẩn này với các giao thức lớp cao hơn. Tiêu chuẩn này cũng đưa ra một kiến
trúc chuẩn về địa chỉ LAN MAC và sự nhận dạng các giao thức chung, riêng và chuẩn.
ü Tiêu chuẩn IEEE 802a-2003 cho mạng LAN và MAN nói về các loại Ethernet cho
các loại giao thức khác nhau và triển khai đặc thù của từng nhà cung cấp thiết bị.
ü Tiêu chuẩn IEEE 802b-2004 cho mạng LAN và MAN nói về quá trình đăng ký và
nhận dạng các mục tiêu.
ü P802/D29 (C/LM) nói về tổng quan và kiến trúc của mạng LAN và MAN. Trong dự
án này nhằm điểm lại các chuẩn có liên quan đã xuất bản trước đó cũng như thảo luận về
các chuẩn này.

1.2.2. Các bộ tiêu chuẩn thuộc họ IEEE 802

IEEE là tổ chức đi tiên phong trong lĩnh vực chuẩn hóa mạng cục bộ với dự án IEEE 802 bất
đầu được triển khai và kết quả là hàng loạt chuẩn họ IEEE 802 ra đời, tạo nền tảng quan trọng cho
việc thiết kế và cài đặt mạng cục bộ trong thời gian qua. Vị trí của họ chuẩn này càng cao hơn khi
ISO đã xem xét và tiếp nhận chúng thành chuẩn quốc tế mang tên ISO 8802.x. Đến nay họ IEEE
802 bao gồm các bộ tiêu chuẩn sau:
Tiêu chuẩn Lĩnh vực nghiên cứu Trạng thái hoạt động
IEEE 802.1 Các giao thức LAN tầng cao
IEEE 802.2 Điều khiển liên kết logic Đã ngừng phát triển
IEEE 802.3 Ethernet

IEEE 802.4 Token Bus Đã giải tán
IEEE 802.5 Token Ring
Đề tài: Tiêu chuẩn IEEE 802.11 và công nghệ Wifi GVHD: ThS. Ngô Hán Chiêu

-15-

IEEE 802.6 Metropolitan Area Network Đã giải tán

Bảng 1.1: Các bộ tiêu chuẩn thuộc họ chuẩn IEEE 802
1.2.3. Quan hệ giữa các chuẩn IEEE và mô hình OSI
Ngoài mô hình OSI dùng cho việc chuẩn hóa các mạng nói chung, việc chuẩn hóa mạng
LAN/MAN cũng đã được thực hiện trong một khoảng thời gian dài. Do đặc trưng riêng, việc
chuẩn hóa mạng LAN/MAN chỉ được thực hiện trên hai tầng thấp nhấp, tương ứng với tầng vật lý
và tầng liên kết dữ liệu trong mô hình OSI.
Đề tài: Tiêu chuẩn IEEE 802.11 và công nghệ Wifi GVHD: ThS. Ngô Hán Chiêu

-16- Hình 1.1: Mô hình phân tầng của mạng LAN
Trong LAN, tầng liên kết dữ liệu được chia làm hai tầng con: LLC và MAC. LLC đảm bảo
tính độc lập của việc quản lý các liên kết dữ liệu với đường truyền vật lý và phương pháp truy cập
đường truyền MAC. Tầng con LLC trùng với nhiều môi trường truyền vật lý khác nhau (chẳng hạn
Ethernet, token ring, WLAN). Trong khi đó, MAC quản lý truy cập đường truyền, hoạt động với
vai trò một giao diện giữa tầng con LLC và tầng vật lý của mạng.
Hình 1.2 sau sẽ mô tả sẽ so sánh vị trí tương đối của một số chuẩn IEEE 802.x trên khi so
sánh với mô hình OSI:

Hình 1.2: Quan hệ giữa một số chuẩn IEEE và mô hình OSI
Hình 1.3 sẽ mô tả các thí dụ khác nhau về cách tiếp cận của tổ chức IEEE đối với mô hình OSI
Đề tài: Tiêu chuẩn IEEE 802.11 và công nghệ Wifi GVHD: ThS. Ngô Hán Chiêu

-17-

Hình 1.3: Các thí vụ về cách tiếp cận đối với mô hình OSI

thông tin giữa các hệ thống.
ü Chuẩn IEEE 802.1X-2001 nói về điều khiển truy nhập mạng dựa vào cổng.
ü Chuẩn IEEE P802.1X/D11 là phiên bản nháp hiện vẫn chưa được thông qua cũng nói
về điều khiển truy nhập mạng dựa trên cổng.
ü P802.1t/D10 (C/LM) là chuẩn về kỹ thuật thông tin, viễn thông và trao đổi thông tin
giữa các hệ thống – mạng LAN và mạng MAN-các đặc tính chung - phần 3: các cầu nối
điều khiển truy nhập môi trường (MAC)- các hiệu chỉnh về kỹ thuật và nội dung.
ü P802.1w/D10 (C/LM) chuẩn này cũng như chuẩn P802.1t/D10 ở trên, tuy nhiên phần
này nói về quá trình cấu hình lại nhanh.
ü P802.1X/D11(C/LM) nói về điều khiển truy nhập mạng dựa trên cổng.
ü P802.1y (C/LM) nói về cầu nối điều khiển truy nhập môi trường trong mạng
LAN/MAN - bản sửa đổi thứ 3: Các hiệu chỉnh về nội dung và kỹ thuật và được thông qua
vào tháng 12 năm 2005.
ü P802.1aa (C/LM) nói về điều khiển truy nhập mạng dựa trên cổng trong mạng LAN
và mạng MAN

2.1.2. IEEE 802.2 – điều khiển liên kết logic (LLC)

IEEE 802.2 là chuẩn đặc tả tầng LLC (dịch vụ, giao thức) của mạng LAN.
Có 3 kiểu giao thức LLC chính được định nghĩa:
ü LLC type 1: Là giao thức kiểu không liên kết, không báo nhận.
ü LLC type 2: Là giao thức kiểu có liên kết.
ü LLC type 3: Là giao thức dạng không liên kết, có báo nhận.
Các giao thức này được xây dựng dựa theo phương thức cân bằng của giao thức HDLC và có
các khuôn dạng dữ liệu và các chức năng tương tự, đặc biệt là trong trường hợp LLC – type 2.
Hiện tại, bộ tiêu chuẩn này không còn hoạt động nữa.

2.1.3. IEEE 802.3 – tiêu chuẩn cho công nghệ Ethernet

Đề tài: Tiêu chuẩn IEEE 802.11 và công nghệ Wifi GVHD: ThS. Ngô Hán Chiêu


-20-

liên quan đến Fast Ethernet. Tiếp đến là 802.3z (10Gbps qua cáp quang), 802.3ab (10 Gbps qua
cáp UTP), 802.3ae(10Gbps),
Hiện có 4 tiêu chuẩn nói về mạng LAN/MAN thuộc họ này.
ü Chuẩn IEEE 802.3-2002 nói về kỹ thuật thông tin, viễn thông và sự trao đổi thông
tin giữa các hệ thống – mạng LAN và mạng MAN.
ü Chuẩn IEEE 802.3af-2003, chuẩn này cũng như chuẩn IEEE 802.3-2002 nhưng nói
về công suất thiết bị đầu cuối số liệu (DTE) qua giao diện độc lập với môi trường (MDI).
ü Chuẩn IEEE 802.3aj-2003, chuẩn này cũng như hai chuẩn trên nhưng phần này nói
về quá trình bảo dưỡng trong mạng.
ü Chuẩn 802.3ak-2004, chuẩn này nói về các tham số quản lý và lớp vật lý cho hoạt
động tại tốc độ 10 Gb/s, loại 10GBase-CX4.
ü P802.3ah (C/LM) về kỹ thuật thông tin - viễn thông và quá trình trao đổi thông tin
giữa các hệ thống – mạng LAN và mạng MAN.
ü P1802.3/D3.2 (C/LM) nói về phương pháp kiểm tra phù hợp cho các chuẩn của IEEE
về mạng LAN và MAN.
Tuy nhiên, trong những năm gần đây, Wi-Fi dạng LAN không dây được chuẩn hóa bởi bộ tiêu
chuẩn IEEE 802.11 đã được sử dụng bên cạnh hoặc thay thế cho Ethernet trong nhiều cấu hình
mạng.
Một số thông tin thêm về các quy định về mạng khung dữ liệu IEEE 802.3 quy định một số loại
mạng có đường truyền vật lý như sau:
Đề tài: Tiêu chuẩn IEEE 802.11 và công nghệ Wifi GVHD: ThS. Ngô Hán Chiêu

-21- Hình 2.1: Một số loại mạng Ethernet với đường truyền vật lý
Ví dụ về một mạng Ethernet:

IEEE 802.5 là chuẩn đặc tả mạng LAN với hình trạng vòng sử dụng thẻ bài để điều khiển truy
cập đường truyền. IEEE 802.5 cũng bao gồm cả tầng vật lý và tầng con MAC với các đặc tả sau:
- Đặc tả dịch vụ MAC.
- Giao thức MAC.
- Đặc tả thực thể tầng vật lý.
- Đặc tả nối trạm.
Đề tài: Tiêu chuẩn IEEE 802.11 và công nghệ Wifi GVHD: ThS. Ngô Hán Chiêu

-23-

Nguyên lý: IEEE 802.5 dùng cho mạng dạng xoay vòng và trên cơ sở dùng tín hiệu thăm dò
token. Mỗi trạm khi nhận được tín hiệu thăm dò token thì tiếp nhận token và bắt đầu quá trình
truyền thông tin dưới dạng các frame. Phương pháp xâm nhập mạng này quy định nhiều mức ưu
tiên khác nhau cho toàn mạng và cho mỗi trạm, việc quy định này vừa do người thiết kế vừa do
người sử dụng tự quy định.
ü IEEE 802.6
IEEE 802.6 là chuẩn đặc tả một mạng tốc độ cao nối kết nhiều LAN thuộc các khu vực khác
nhau của một đô thị. Mạng này sử dụng cáp quang với hình trạng dạng bus kép (dual-bus), vì thế
còn được gọi là DQDB. Lưu thông trên mỗi bus là một chiều và khi cả cặp bus cùng hoạt động sẽ
tạo thành một cấu hình chịu lỗi. Phương pháp điều khiển truy cập dựa theo một giải thuật xếp hàng
phân tán có tên là QPDS (Queued-Packet, Distributed-Switch).
Đây là một cải tiến của một tiêu chuẩn cũ hơn (được tạo bởi ANSI) mà nó sử dụng cấu trúc
mạng FDDI. Các tiêu chuẩn dựa trên FDDI bị thất bại do thực hiện tốn kém và thiếu tính tương
thích với các chuẩn LAN hiện hành. Các tiêu chuẩn IEEE 802.6 sử dụng DQDB nên nó hổ trợ lên
tới 150 Mbit/s tốc độ truyền tải. Tiêu chuẩn này không thành công, chủ yếu là do tiêu chuẩn FDDI
mà nó dựa theo cũng không thành công.
ü IEEE 802.9
IEEE 802.9 là chuẩn đặc tả một mạng tích hợp dữ liệu và tiếng nói bao gồm 1 kênh dị bộ 10
Mbps cùng với 95 kênh 64 Kbps. Giải thông tổng cộng 16 Mpbs. Chuẩn này được thiết kế cho các
môi trường có lưu lượng lưu thông lớn và cấp bách. Tiêu chuẩn này thường được gọi là

có khái niệm khe thời gian, toàn bộ băng thông được ấn định cho lưu lượng. Bằng cách tính toán
khả năng mạng và dự báo yêu cầu lưu lượng, RPR ghép thống kê và phân phối công bằng băng
thông (fairness) cho các node trên vòng để tránh tắc nghẽn có thể mang lại lợi ích hơn nhiều so với
vòng SDH/SONET dựa trên ghép kênh phân chia theo thời gian.
RPR là giao thức lớp MAC vận hành ở lớp 2 của mô hình OSI, nó không nhận biết lớp 1 nên
độc lập với truyền dẫn nên có thể làm việc với WDM, SDH hay truyền dẫn dựa trên Ethernet (sử
dụng GBIC - Gigabit Interface Converter). Ngoài ra, RPR đi từ thiết bị đa lớp đến dịch vụ mạng