Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin 1
Viện đại học mở hà nội
Khoa công nghệ điện tử thông tin
đồ án tốt nghiệp
Khoá 2007 2009 / Hệ HCKT
Đề tài : mạng lan không dây
Họ và tên giáo viên hớng dẫn : vũ đức lý
Họ và tên sinh viên : nguyễn quang huy Ngày sinh : 06 / 10 / 1983
Lớp : 0712E3B Khoá : 2007 - 2009 Ngành học : ĐIệN Tử VIễN THÔNG 1. Tên đề tài tốt nghiệp :
mạng lan không dây 2. Các số liệu ban đầu : 3. Nội dung các phần lý thuyết và tính toán :
Phần I : tổng quan mạng lan
Chơng 1 : Giới Thiệu Mạng LAN
Chơng 2 : Tổng Quan Mạng LAN Không Dây
Phần II : mạng lan không dây
Chơng 3 : Kiến Trúc Mạng LAN Không Dây
Chơng 4 : Các Phơng Pháp Điều Khiển Truy Xuất Đờng Truyền Vật Lý
Chơng 5 : Kỹ Thuật LAN Không Dây
4. Các bản vẽ và đồ thị :
5. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế : 31 / 07 / 2009
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin
4
3.1 Kiến trúc Logic của LAN không dây 30
3.2 Kiến trúc vật lý và các thành phần của LAN không dây 30
3.2.1 Anten thu phát 31
3.2.2 Kênh truyền thông 32
3.2.3 Các thiết bị đầu cuối 32
3.2.4 Phần mềm và giao diện mạng không dây 33
3.3 Kiến trúc IEEE 802.11 35
3.3.1 Đặc tả kiến trúc IEEE 802.11 35
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin
5
3.3.2 Lớp MAC 36
3.3.3 Phân đoạn tập hợp 38
3.3.4 Giải thuật quay lui theo luật số mũ 39
3.3.5 Gia nhập một ô (BSS) 40
3.3.6 Roaming 40
3.3.7 Đồng bộ 41
3.3.8 An toàn 41
3.3.9 Các loại khung 41
3.3.10 Các khung thông dụng 45
3.3.11 Chức năng phối hợp điểm (PCF) 46
Chơng 4. các phơng pháp điều khiển truy xuất đờng truyền vật lý
4.1 Các phơng pháp truy nhập gán cố định 47
4.1.1 Phơng pháp đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) 47
4.1.2 Phơng pháp đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) 48
4.1.3 Phơng pháp đa truy nhập phân chia theo m (CDMA) 49
4.2 Các phơng pháp truy nhập ngẫu nhiên 50
6
Mở đầu
Trong những năm trở lại đây, các vấn đề thông tin không dây đ trở nên rất sôi động trên thị
trờng điện thoại di động. Công nghệ không dây ngày nay đ có thể có mặt ở mọi nơi trên thế giới.
Hàng trăm triệu ngời đang trao đổi thông tin hàng ngày sử dụng các máy nhắn tin, các điện thoại
tế bào, và các sản phẩm thông tin không dây khác. Với sự thành công to lớn của các sản phẩm
không dây và các dịch vụ bản tin, thì việc ứng dụng kỹ thuật thông tin không dây vào các mạng
máy tính là một vấn đề rất đáng đợc quan tâm.
So với các mạng máy tính sử dụng các phơng tiện truyền dẫn thông thờng là cáp, mạng máy
tính không dây đem lại cho ta các tiện ích sau:
+ Tính di động
+ Dễ dàng lắp đặt trong mọi địa hình
+ Giảm đợc thời gian lắp đặt
+ Tăng độ tin cậy
+ Tiết kiệm chi phí lâu dài
Cuộc cách mạng công nghệ thông tin ở nớc ta cũng đang diễn ra rất sôi động. Nhiều dự án
phát triển công nghệ thông tin đ đợc triển khai theo các giải pháp tổng thể và trở thành đối tợng
nghiên cứu, ứng dụng của nhiều ngời và của mọi ngành nghề khác nhau. Trong đó, mạng cục bộ
(LAN) là phổ biến nhất vì tính tập trung, thống nhất, dễ dàng quản lý, đồng thời phản ánh nhu
cầu thực tế của các cơ quan, trờng học, doanh nghiệp cần kết nối các hệ thống đơn lẻ thành mạng
nội bộ để tạo khả năng trao đổi thông tin, phân chia tài nguyên (phần cứng và phần mềm). Với
những triển vọng đó mạng cục bộ (LAN) không dây là đối tợng nghiên cứu chính trong đồ án tốt
nghiệp này.
Trong quá trình hoàn thành đồ án này đợc sự hớng dẫn tận tình, chu đáo của thầy giáo Vũ
Đức Lý.
Em xin trân trọng cảm ơn!
Mạng cục bộ, gọi chung là LAN (Local area Network) là những mạng riêng trong một cao ốc
hay một khu tập thể cỡ vài kilômet. Mạng này đợc dùng rộng ri để kết nối các máy tính cá nhân
và trạm làm việc (work station) trong các văn phòng và công xởng trong công ty để dùng chung
tài nguyên và trao đổi thông tin. Mục đích chính thiết kế LAN là:
+ Hoạt động trong vùng địa lý gới hạn.
+ Cho phép đa truy xuất vào môi trờng có băng thông cao
+ Điều khiển mạng độc lập bởi ngời quản trị cục bộ
+ cung cấp khả năng nối liên tục đến các dịnh vụ cục bộ
+Tạo kết nối vật lý cho các thiết bị liền nhau.
LAN phân biệt với các kiểu mạng khác ở ba đặc trng sau:
a./ Kích cỡ : LAN hạn chế về kích cỡ, tức là thời gian truyền tải xấu đợc hạn chế và biết trớc.
Biết đợc hạn chế này để có thể dùng kiểu thiết kế khác đi. Điều này sẽ làm việc quản trị mạng trở
nên đơn giản.
b./ Kĩ thuật truyền dẫn: LAN thờng dùng công nghệ truyền tải có một dây cáp đơn nhất cho mọi
máy tính gắn vào, tơng tự nh mạng dây điện thoại sử dụng ở nông thôn. Các LAN truyền thông
với tốc độ từ 10Mb/s đến 100Mb/s có độ trễ thấp (hàng trục microgiây), và rất ít lỗi. Tỷ suất lỗi
trên mạng LAN thấp hơn nhiều so với mạng diện rộng, có thể đạt từ
8
10
đến
11
10
c./ Cấu hình: Có thể có nhiều cấu hình cho các LAN quảng bá, thờng ta có ba loại cấu hình cơ
bản: cấu hình bus, cấu hình sao(start) và cấu hình ring. Ngài các cấu hình cơ bản trên ta còn có cấu
hình mở rộng là sự kết hợp của các cấu hình cơ bản là: start bus và start ring.
Trong tất cả các mạng máy tính đều có chung một số thành phần, chức năng, và đặc tính nhất
định, đó là:
nhau. Thông thờng, mỗi máy tính hoạt động với cả hai vai trò máy khách và máy phục vụ, vì vậy
không có máy nào đợc chỉ định chịu trách nhiệm quản lý toàn mạng. Ngời dùng ở từng máy tính
tự quyết định dữ liệu nào trên máy của họ sẽ đợc dùng chung trên mạng.
Mạng dựa trên máy phục vụ
Hiện nay hầu hết các mạng máy tính đều có máy phục vụ chuyên dụng. Máy phục vụ chuyên
dụng là máy chỉ hoạt động nh một máy phục vụ chứ không kiêm luôn vai trò của máy khách hay
trạm làm việc. Máy phục vụ có tính chuyên dụng vì chúng đợc tối u hoá để phục vụ nhanh những
yêu cầu của khách hàng trên mạng, cũng nh để đảm bảo an toàn cho tập tin và th mục. Mạng dựa
trên máy phục vụ đ trở thành mô hình chuẩn cho hoạt động mạng. Các dịch vụ mà máy phục vụ
phải thi hành rất đa dạng và phức tạp bao gồm nhận các yêu cầu từ máy khách trên mạng, thực hiện
một số quá trình xử lý để phục vụ các yêu cầu, và gửi các kết quả qua mạng trở lại máy khách. Một
chơng trình trên máy phục vụ lắng nghe các yêu cầu của mạng và biết cách giải quyết các yêu cầu
đó. Sau đó, máy chủ sử dụng mạng để gửi các kết quả tới máy khách. Ta có nhiều loại máy phục vụ
khác nhau:
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin
9
NB* Máy chủ tập tin/in ấn:
Máy phục vụ tập tin, in ấn quản lý việc truy nhập và sử dụng các tài nguyên máy in và tập tin
của ngời dùng. Chẳng hạn, nếu chúng ta đang chạy một chơng trình xử lý văn bản, trình sử lý
văn bản này sẽ chạy trên máy tính của chúng ta. Tài liệu xử lý văn bản, lu trên máy phục vụ tập
tin, in ấn đợc tải vào bộ nhớ máy tính của chúng ta, sao cho chúng ta có thể hiệu chỉnh hoặc xử lý
cục bộ. Nói cách khác, máy phục vụ tập tin, in ấn đợc dùng để lueu trữ tập tin và dữ liệu.
yêu cầu là đợc tải xuống máy tính đa ra yêu cầu.
*Máy phục vụ th tín:
máy khách
máy chủ tập tin
Ethernet LAN
Máy chủ CSDL
Máy khách Máy
mạng dựa trên máy chủ.
Hoạt động hoạt động nh
nh máy khách máy chủ in
Ehternet LAN
Hoạt động nh Hoạt động nh Hoạt động nh
Máy khách Máy khách Máy khách
và máy chủ và máy chủ
Hình 1.1: Ví dụ về mạng ngang hàng Và mạng dựa trên máy phục vụ
Mạng ngang
hàng
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin
10
Có hai loại cáp đồng trục là: loại cáp mảnh và loại cáp dày. Loại mảnh có đờng kính 0.25 inh
(0.5cm). Có đặc điểm là mềm dẻo, nó có thể mang tín hiệu đi xa tới 185m trớc khi tín hiệu bắt
đầu suy yếu.
Loại cáp dày có dờng kính 0.5 inh (1.3cm). có dặc điểm là cứng, có thể mang tín hiệu đi xa
500m trớc khi tín hiệu suy yếu b./ Cáp xoắn đôi
ở hình thái đơn giản cáp xoắn đôi gồm hai sợi dây cách ly quấn vào nhau. Cáp xoắn đôi có
hai loại là: Cáp xoắn đôi trần (UTP) và cáp xoắn đôi có bọc (STP).
Lớp vỏ bọc ngoài (PVC)
chất cách ly
Lới đồng hoặc nhôm lõi dẫn điện
Hình 1.2: Cáp đồng trục với những lớp khác nhau
UTP
STP
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin
11
vỏ bọc để giảm tình trạng nhiễu xuyên âm
Loại STP: Loại dùng vỏ đồng bện, nó cũng dùng lớp cách ly ở giữa nh cáp đồng trục, và xung
quanh các cặp dây và mắt xoắn bên trong của cặp dây cũng dùng chất cách ly. Lớp cách ly này bảo
vệ không cho tác động của nhiễu ngoài môi trờng ảnh hởng đến dữ liệu truyền
c./ Cáp quang:
Trong cáp sợi quang, sợi quang truyền tín hiệu dữ liệu dạng số ở hình thái xung ánh sáng. Do
xung điện không đợc truyền đi qua sợi quang nên gửi dữ liệu trên cáp quang là tơng đối an toàn,
chánh các loại nhiẽu suy hao rất ít. Cáp quang truyền dữ liệu với tốc độ cao do tín hiệu không bị
suy yiêú trong quá trình truyền, và không bị nhiễu.
Kết cấu sợi quang:
Cáp quang cũng tơng tự nh cáp đồng trục, ngoại trừ không có lớp lới. Cáp quang có lõi là một
sợi thuỷ tinh (sợi quang ) cực mảnh, đợc bao bọc bởi lớp thuỷ tinh đồng tâm gọi là lớp vỏ bọc.
Lớp vỏ bọc này có chiết xuất thấp hơn lõi để giữ ánh sáng ở trong lõi kế tiếp là một bìa khoác
ngoài bằng plastic để bảo vệ thuỷ tinh.
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin
12
bị hỏng đều không ảnh hởng đến toàn mạng. Ta có hai loại Hub là Hub chủ động và Hub bị động,
hầu hết hiện nay dùng Hub chủ động.
Hub chủ động lấy năng lợng từ một nguồn cung cấp riêng để tái sinh tín hiệu mạng.
Hub bị động chỉ làm nhiệm vụ đơn giản là chia tín hiệu cho nhiều user, chúng không tái sinh tín
hiệu, vì vậy chúng không thể mở rộng chiều dài cáp, chúng chỉ cho phép hai hay nhiều host nối vào
Vỏ bọc thuỷ tinh
Sợi quang
Vỏ ngoài bảo vệ
Hình 1.4:
Cáp sợi quang
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin
13
cùng một segment mạng.
Trong mạng token ring hub còn đợc gọi MAU (Media Acces Unit), tc là bộ truy nhập đa
trạm. ngoài ra còn có tên là SMUS (Smart Media Acces Unit) bộ truy nhập đa trmj thoong minh.
Hub thông minh có các pỏt đợc cấu hình, có định nghĩa là chúngcó thể đợc lập trình để quản lý
tải mạng.
1.2.4 . Cầu (bridge)
Cầu là một thiết bị lớp hai đợc thiết kế để nối các segment LAN với nhau. Mục đích của
bridge là lọc các tải mạng , giữ lại các tải mạng, giữ lại các tải cục bộ trong khi vẫn cho phép kết
nối đén thành phần khác của mạng cho tải đợc gửi đến đó. Bridge nhận biết tải nào là cục bộ và
tải nào không, bằng cách nó căn cứ vào địa chỉ cục bộ. Mỗi thiết bị lập mạng có một địa chỉ MAC
duy nhất trên NIC, bridge theo dõi các địa chỉ MAC nào là ở trên mỗi hớng nào của nó và đa ra
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin
14
của mỗi tầng thì công việc quan trọng tiếp theo là định nghĩa mối quan hệ (giao diện) giữa hai tầng
đồng mức ở hai hệ thống nối kết với nhau. Trong thực tế dữ liệu không truyền trực tiếp từ tầng thứ i
của hệ thống này sang tầng thứ i của hệ thống kia (trừ tầng thấp nhất trực tiếp sử dụng đờng
truyền vật lý để truyền các sâu bit (0,1) từ hệ thống này sang hệ thống khác). ở đây qui ớc dữ liệu
ở bên hệ thống gửi (Sender) đợc truyền sang hệ thống nhận (Receiver) bằng đờng truyền vật lý
và cứ thế đi ngợc lên tầng trên. Nh vậy, giữa hai hệ thống kết nối với nhau chỉ có tầng thấp nhất
mới liên kết vật lý, còn các tầng cao hơn chỉ là liên kết logic (hay liên kết ảo) đợc đa vào để hình
thức hoá các hoạt động của mạng, thuận tiện cho việc thiét kế và cài đặt phần mềm truyền thông.
1.3.2 Mô hình tham chiếu OSI
Khi thiết kế,các nhà thiết kế tự do lựa chọn kiến trúc mạng riêng của mình. Từ đó dẫn đến
tình trạng không tơng thích giữa các sản phẩm của các nhà sản xuất khác nhau: Phơng thức truy
nhập đờng truyền khác nhau, sử dụng các họ giao thức khác nhau, Sự không tơng thích đó gây
trở ngại cho sự tơng tác của ngời sử dụng các mạng khác nhau. Nhu cầu trao đổi thông tin càng
lớn thì trở ngại đó càng không thể chấp nhận đợc đối với ngời sử dụng.
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin
15
Tầng biểu diễn
Tầng phiên
Tầng vận chuyển
Tầng mạng
Tầng liên kết dữ liệu
Tầng vật lý
Hệ thống A
Hệ thống B
T
ầng ứng dụng
Tầng biểu diễn
Tầng phiên
Tầng vận chuyển
Tầng mạng
Tầng liên kết dữ liệu
Lớp ứng dụng có nhiệm vụ:
+ Nhận dạng và xây dựng tính sẵn sàng cho các đối tác truyền đợc dự định.
+ Đồng bộ các ứng dụng hoạt động phối hợp.
+ Xúc tiến thoả thuận trên các thủ tục khắc phục lỗi
+ Điều khiển sự toàn vẹn của dữ liệu
Lớp ứng dụng là một lớp gần với hệ thống đầu cuối. Nó xác định tài nguyên có sẵn có đủ cho
hoạt động thông tin giữa các hệ thống hay không. Không có lớp ứng dụng sẽ không có hỗ trợ
truyền thông trên mạng. Lớp ứng dụng không cung cấp dịch vụ cho bất kỳ lớp OSI nào khác. ngoài
ra, lớp ứng dụng còn cung cấp một giao diên trực tiếp cho phần còn lại của mô hình tham chiếu
OSI bằng cách dùng các ứng dụng trên mạng, hay một giao diện gián tiếp bằng cách dùng các ứng
dụng cục bộvới một network redirector.
b./ Tầng biểu diễn (The presentation layer)
Tầng trình bày là một giao thức liên thông đặc trng cho thông tin từ các lớp kế cận. Nó cho
phép hoạt động truyền tin giữa các ứng dụng trên các hệ thống máy tính khác nhau diễn ra theo
cách trong suốt đến các ứng dụng. Lớp trình bày liên hệ đến khuôn dạng và biểu diễn dữ liệu. Nếu
cần, lớp này có thể dịch giữa các dạng dữ liệu khác nhau. Nói cách khác lớp trình bày đảm bảo
thông tin mà lớp ứng dụng của một hệ thống đầu cuối gửi đi lớp ứng dụng của hệ thống khác có thể
đọc đợc.
Lớp trình bày chịu trách nhiệm biểu diễn dữ liệu dới dạng mà thiết bị thu có thể biểu diễn
đợc. Lớp trình bày đóng vai trò nh ngời thông dịch cho các thiết bị cần thông tin qua một mạng.
Lớp 6 còn cung cấp ba chức năng chính sau
+ Định dạng dữ liệu (trình bày)
+ Mật m dữ liệu
+ Nén dữ liệu
Sau khi nhận dữ liệu từ lớp ứng dụng, lớp trìng bày thực hiện một hay tất cả các chức năng của
nó trên dữ liệu trớc khi gửi đến lớp phiên. Tại trạm thu, lớp trình bày lấy dữ liệu từ lớp phiên và
thực hiện các chức năng đợc yêu cầu trớc khi chuyển đến lớp ứng dụng.
Công việc định dạng của lớp đợc hiểu nh sau: Giả sử có hai hệ thống không đồng dạng với
nhau. Hệ thống thứ nhất dùng m EBCDIC (Extended Binary Code Decimal Interchange Code) để
+ DNASCP (Digital Network Architecture Session Control Protocol).
d./ Tầng vận chuyển (the transport layer)
Tầng thứ t là tầng vận chuyển. Tầng này cung cấp mức kết nối bổ sung bên dới tầng phiên.
Tầng này đảm bảo gói truyền không phạm lỗi, theo đúng trình tự, không bị mất hay sao chép. Tầng
này đóng gói thông điệp, chia thông điệp dài thành nhiều gói và gộp các gói nhỏ thành một khung.
Tầng này cho phép gói đợc truyền hiệu quả trên mạng. Tại đầu nhận, tầng vận chuyển mơt gói
thông điệp, lắp ghép lại thành thông điệp gốc và gửi tín hiệu báo nhận. Tầng vận chuyển kiểm soát
lu lợng, xử lý lỗi và tham gia giải quyết vấn đề liên quan đến truyền nhận gói. Tầng vận chuyển
có các giao thức sau: TCP và UDP
Trong chồng giao thức TCP/IP của lớp vận chuyển trong mô hình OSI có hai giao thức TCP và
UDP.
TCP cung cấp một mạch ảo giữa các ứng dụng đầu cuối user. Nó có các đặc trng sau:
+ Có tạo cầu nối
+ Tin cậy
+ Các thiết bị gửi các thông điệp trong các segmen
+ Tái thiết lập các thông điệp tại trạm đích
+ Truyền lại tất cả những gì cha đợc nhận
+ Tái thiết lập thông tin từ các segmen đến
UDP truyền dữ liệu giữa hai máy tính, hoạt động của UDP không đợc tin cậy bằng TCP. Các đặc
tính của UDP:
+ Không tạo cầu nối
+ Không tin cậy
+ Truyền các thông tin (đợc gọi là datagram)
+ Cung cấp phần mềm kiểm tra việc phân phối thông tin
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin
vào để giúp phân phối gói IP đến đích của nó. Nó thêm hai thành phần địa chỉ của chuẩn 802.2
điểm truy xuất dịch vụ đíh DSAP (Dtination Service Acces Point) và điểm truy xuất dịch vụ
nguồn SSAP (Sỏuce Service Acces Point). Nó đóng gói lại dạng IP, sau đó chuyển xuống lớp phụ
MAC để tiến hành các kỹ thuật đặc biệt điểm yêu cầu cho đóng gói tiếp theo.
Lớp phụ LLC quản lý hoạt động thông tin giữa các thiết bị qua một liên kết đơn trên một mạng
Lớp phụ MAC: Lớp MAC đề cập đến các giao thức chủ yếu phải tuân theo để truy xuất vào môi
trờng vật lý.
Có hai loại MAC toỏng quát: Deterministic (lấy lợt), và non- deterministic (vào trớc đợc phục
vụ trớc).
g./ Tầng vật lý (the physical)
Tầng thứ nhất là tầng thấp nhất trong mô hình tham chiếu OSI là tầng vật lý. Tầng này truyền
luồng bit thô qua phơng tiện vật lý (nh cáp, sóng radio). Tầng vật lý liên kết các giao diện
hàm, cơ, quang vàđiện với đờng truyền. Tầng vật lý cũng chuyển tải những tín hiệu dữ liệu do các
tầng trên tạo ra.
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin
19
Tầng vật lý định rõ cách nối đờng truyền với Card mạng nh thế nào, chẳng hạn nó định rõ
bộ nối có bao nhiêu chân và chức năng của mỗi chân. tầng này cũng định rõ kỹ thuật truyền nào sẽ
đợc dùng để gửi dữ liệu lên đờng truyền.
Tầng vật lý chịu trách nhiệm truyền bit nhị phân (0 và 1) từ máy tính này sang máy tính khác.
trong cấp độ này, bản thân bit không có ý nghĩa rõ rệt. Tầng vật lý định rõ m hoá dữ liệu và sự
đồng bộ hoá bit, bảo đảm rằng máy chủ gửi bit 1, nó nhận đợc bit 1 chứ không phải bit 0. tầng vật
lý cũng định rõ mỗi bit kéo dài bao lâu và đợc diễn dịch thành xung điện hay xung ánh sáng thích
hợp cho đờng truyền nh thế nào.
Chuẩn hoá mạng LAN
Do đặc trng riêng, việc chuẩn hoá mạng LAN chỉ dành cho hai tầng thấp nhất, tơng ứng với
+ IEEE 802.3 Mạng LAN (Ethernet) đa truy nhập cảm ứng sóng mang có dò xung đột
(Carrier-sense Multiple Access with Collision Detection CSMA/CD)
Điều khiển liên kết dữ liệu (LLC)
Liên kết dữ liệu Điều khiển truy nhập đờng truyền (MAC)
Tầng vật lý
Hình 1.6: Mô hình phân tầng của mạng LAN
Đờng truyền vật lý
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin
20
+ IEEE 802.4 Mạng LAN Token bus
+ IEEE 802.5 Mạng LAN Token ring
+ IEEE 802.6 Mạng vùng thành phố (Metropolitan Area Network-MAN)
+ IEEE 802.7 Nhóm t vấn kỹ thuật dải rộng (Broadband Technical Advisory Group)
+ IEEE 802.8 Nhóm t vấn kỹ thuật sợi quang (Fiber-Optic Technical Advisory
Group)
+ IEEE 802.9 Mạng tiếng nói/dữ liệu tích hợp (Integrate Voice/Data Networks)
+IEEE 802.10 An toàn mạng (Network Security)
+ IEEE 802.11 Mạng không dây (Wireless Network)
Hub
Hình 1.7: Cấu hình Star với Hub ở trung tâm
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin
21
b./ Cấu hình Ring:
Cấu hình mạng Ring (vòng khép kín) nối tất cả các máy tính trên một vòng cáp. không có
đầu nào bị hở, tín hiệu d truyền trên vòng theo một chiều nhất định. Mỗi máy tính của mạng đợc
nối với vòng qua bộ chuyển tiếp có nhiệm vụ nhận tín hiệu, khuếch đại nó rồi mới gửi nó tới máy
tính tiếp theo của vòng. Nh vậy, tín hiệu đợc truyền trên vòng theo một chuỗi liên tiếp các liên
kết điểm - điểm giữa các bộ lặp (hình1.8). cần thiết phải có giao thức điều khiển việc cấp phát
quyền đợc truyền dữ liệu trên vòng cho các trạm coa nhu cầu.
Để tăng độ tin cậy cho mạng, tuỳ trừng hợp ngời ta có thể lắp đặt d thừa các đờng truyền
trên vòng, tạo thành một dạng vòng dự phòng. Khi đờng truyền trên vòng chính gặp sự cố thì vòng
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin
22 Khi một máy tính truyền dữ liệu, tín hiệu đợc quảng bá trên hai chiều của bus, có nghĩa là
mọi máy tính còn lại đều có thể nhận tín hiệu trực tiếp. Đối với các bus một chiều, tín hiệu chỉ đi
về một phía, lúc đó Terminator phải đợc thiết kế sao cho các tín hiệu phả đợc dội lại trên bus
đê có thể đến đợc các trạm còn lại ở phía bên kia. Nh vậy, với cấu hình mạng bus, dữ liệu đợc
truyền dựa trên liên kết điểm- nhiều điểm hay quảng bá. Dễ thấy rằng trong trờng hợp này cũng
cần có giao thức để quản lý truy nhập đờng truyền. Tuy nhiên, mức độ quản lý có thể hoặc là gần
nh thả nổi (truy nhập gẫu nhiên), hoặc rất chặt chẽ (truy nhập có điều khiển). Mỗi cách truy nhập
này đều có u điểm riêng.
Ưu điểm của cấu hình mạng bus là: dùng cáp tiết kiệm, phơng tiện kinh tế và dẽ làm việc.
Đơn giản, tơng đối tin cậy và dễ mở rộng.
Nhợc điểm của cấu hình mạng này: Mạng có thể chạy chậm khi lu lợng mạng tăng. Khó
phát hiện và tách ly các vấn đề. Cáp đứt có thể ảnh hởng đến nhiều ngời sử dụng.
Các dạng cấu hình cơ bản này là những cấu hình thông dụng nhất. Trong nhiều trờng hợp, do
thực tế địa hình (cẳng hạn mạng chạy trong một toà nhà nhiều tầng), nhà thiết kế thờng chọn một
cấu hình mạng lailà tổ hợp của những dạng nói trên.
1.5.2 Đờng truyền vật lý
Các loại cáp xoắn, cáp đồng trục và cáp quang là các loại đờng truyền vật lý mà mạng LAN
bằng một đơn vị khác là baud. Baud biểu thị số lợng tín hiệu thay đổi trong một gây. Hai đơn vị
baud và b/s không phải lúc nào cũng đồng nhất vì mỗi thay đổi tín hiệu có thể tơng đơng với vài
bit. Chỉ trong trờng hợp mỗi thay đổi tơng đơng với một bit (ví dụ, trong máy tính chỉ có 0 và 1
đợc dùng nh các mức thay đổi tín hiệu) thì hai tốc độ (theo baud và theo bit/gây) mới bằng nhau.
Nhận xét này cần chú ý khi sử dụng các thiết bị điều chế tín hiệu (MODEM).
Kilo
Hertz
Tia Gamma
Tia X
Tia cực tím
Tia hồng ngoại
Tần số cực cao (EHF)
Tần số siêu siêu cao (
Shf
)
Tần số siêu cao (UHF)
Tần số cao (HF)
Tần số trung bình (MF)
Tần số thấp (LF)
Tần số rất thấp (VLF)
Tần số tiếng nói (VF)
Tần số cực thấp (
Elf)
+ Cáp sợi quang
Đờng truyền không dây gồm có
+ Sóng vô tuyến
+ ánh sáng hồng ngoại.
Chơng 2
Tổng quan Mạng lan không dây
2.1 giới thiệu
Đối với mạng LAN hữu tuyến, hầu hết đều dùng các loại cáp để làm môi trờng vật lý truyền.
Nên giá thành chủ yếu liên quan đến các LAN hữu tuyến chính là chi phí lắp đặt các đờng cáp vật
lý. Hơn thế nữa, nếu kiến trúc của sơ đồ kết nối các máy tính thay đổi thì chi phí để thực hiện tơng
đơng với chi phí lắp đặt từ đầu khi thay đổi kế hoạch nối dây. Một lý do nữa là sự xuất hiện các
thiết bị đầu cuối và máy tính xách tay. Các thiết bị này thờng xuyên phải di chuyển và cần phải
thông tin với các máy tính khác. Do vậy mạng LAN ra đời để đáp ứng các vấn đề đó.
Mạng LAN không dây là một hệ thống dữ liệu linh hoạt đợc thực hiện nh một sự mở rộng
hoặc một sự lựa chọn cho một mạng LAN hữu tuyến. Các mạng LAN không dây sử dụng các sóng
điện từ không gian (vô tuyến hoặc ánh sáng) phát và thu dữ liệu qua không khí, giảm nhu cầu về
kết nối dây. Vì vậy các mạng LAN không dây kết hợp liên kết dữ liệu với tính di động của ngời
sử dụng.
Mạng Lan không dây có thể đáp ứng cho ít nhất bốn nhu cầu: một là các bộ điều khiển logic
có thể lập trình đợc (PLCS) cho các thiết bị tự động điều khiển hiện nay tạo thành các hệ thống
điều khiển rất tinh vi cho các máy tính sử dụng lập trình. Hai là kỹ thuật tự động hoá quá trình
Đồ án tốt nghiệp Mạng LAN không dây
Nguyễn quang huy lớp 0712E3b khoa công nghệ điện tử thông tin
25
Các bộ thích ứng LAN không dây cung cấp một giao diện giữa hệ điều hành mạng (NOS) của máy
tính khách và các sóng không gian qua một anten. Bản chất của kết nối không dây là trong suốt đối
với hệ điều hành mạng.
2.3 so sánh mạng hữu tuyến và mạng không dây
Trong thực tế một số trờng hợp, một mạng LAN không dây có thể thay thế trực tiếp các mạng
LAN hữu tuyến. Nếu bắt đầu từ con số không để xây dựng mạng LAN mới, chúng ta nên xem
mạng LAN không dây nh một giải pháp mạng cục bộ. Tuy nhiên, trong đa số trờng hợp, một
mạng LAN không dây chỉ bổ sung cho một mạng LAN hữu tuyến, chứ không phải thay thế.
2.3.1 Phơng tiện truyền dẫn
Sự khác biệt cơ bản giữa mạng không dây và mạng hữu tuyến là phơng tiện truyền dẫn. Đối
với mạng hữu tuyến thì dùng các loại cáp nh cáp đồng trục, cáp xoắn đôi và cáp quang, để truyền
Copyright: Tài liệu đại học ©