Quản trị mạng (Phần 1)

1

Phần I: Các thiết bị kết nối

1. Các loại Wireless Network

Wireless LAN (Wifi):

Kết nối Wireless trong một phạm vi nhỏ.

Bán kính phủ sóng bên trong (indoor) khoảng vài trăm mét, bên ngoài (outdoor) khoảng vài km.

Thường được sử dụng ở những nơi đông đúc như khách sạn, sân bay, ga tàu điện, trường học, công ty…

Dựa trên chuẩn 802.11.

Tốc độ truyền từ 1 tới 54 Mbps.

2

Các thiết bị kết nối (tt)

Wireless MAN (WiMAX):

Kết nối giữa các building trong cùng một thành phố.

Bán kính phủ sóng lên tới khoảng 48 km.

Thường được sử dụng ở nơi thưa thớt dân cư hay địa hình phức tạp.

Dựa trên chuẩn 802.16.

Tốc độ truyền khoảng 70 Mbps.

3


Các chuẩn của mạng Wireless

IEEE 802.15: Bluetooth, được sử dụng trong mạng Personal Area Network (PAN)

IEEE 802.11: Wifi, được sử dụng cho mạng Local Area Network (LAN).

IEEE 802.16: WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), đươc sử dụng cho mạng Metropolitan Area Network (MAN).

IEEE 802.20: được sử dụng cho Wide Area Network (WAN).

4


WLAN

Hiện nay, tiêu chuẩn chính cho Wireless LAN là một họ giao thức truyền tin qua mạng không dây 802.11 được phát triển bởi IEEE.

Định ra những tiêu chuẩn cho việc kết nối giữa một wireless client và một base station hay giữa các wireless client với nhau.

IEEE 802.11 bắt đầu được đưa ra vào năm 1997.

Gồm có: 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11b+, 802.11g, 802.11h….

5

802.11:

Tốc độ truyền từ 1 – 2 Mbps.

Hoạt động ở tần số 2.4 GHz.

Tầng vật lý sử dụng phương thức DSSS ( Direct Sequence Spread Spectrum ) hay FHSS ( Frequency Hopig Spread Spectrum ) để truyền.


6

802.11a:

Tốc độ truyền lên tới 54 Mbps.Hoạt động ở tần số 5 GHz.Sử dụng phương pháp điều chế OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing ).Hỗ trợ đồng thời nhiều người truy cập và ít bị xung đột.Các thiết bị theo chuẩn 802.11a không tương thích với các thiết bị hoạt động theo chuẩn 802.11, 802.11b, 802.11g vì chúng hoạt động trên các dải tần số khác nhau. Tuy nhiên, các nhà sản xuất đang cố gắng đưa ra loại chipset hoạt động ở cả 2 chuẩn 802.11a và 802.11b. Sự phối hợp này được biết đến với tên gọi Wifi5.


7

802.11b và 802.11b+:Cũng được biết với tên gọi High Rate hay Wifi.Tốc độ truyền là 11 Mbps (802.11b) hay 22 Mbps (802.11b+).Hoạt động ở tần số 2.4 GHz, hay còn gọi là unlicensed frequency hay ISM ( Industrial, Service, and Medical ).Tầng vật lí chỉ sự dụng trải phổ trực tiếp (DSSS).Được đưa ra vào năm 1999, cải tiến từ chuẩn 802.11, cho phép các chức năng của mạng Wireless phù hợp với mạng Ethernet.Các thiết bị theo chuẩn này được kiểm tra bởi hiệp hội các công ty Ethernet không dây (WECA), được biết đến như hiệp hội Wifi.Được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay cho WLAN.


8

802.11g:

Tốc độ truyền khoảng 20+Mbps.

Hoạt động ở tần số 2.4GHz.

Sử dụng 1 trong 2 phương thức điều chế: OFDM ( tốc độ truyền có thể lên tới 54 Mbps) hay DSSS ( tốc độ giới hạn ở 11 Mbps ).

Tương thích ngược với 802.11b.

Bị hạn chế về số kênh truyền.


9

802.11h:

Được sử dụng ở Châu Âu.

Hoạt động ở tần số 5 GHz.


10


Các cấu trúc của mạng IEEE 802.11

Sử dụng các thiết bị tập trung, gọi là Access Point.

Access Point có chức năng như là một Hub, để các máy tính “di động” có thể kết nối vào.

Nhờ các APs, các máy tính “di động” có thể kết nối đến các máy khác hay resources có trong wired LAN.

Có khả năng mở rộng mạng.

11

Có 2 loại Access Point:

Dedicated Hardware Access Point (HAP):

Như các AP của hãng Linksys, Lucent…

Cung cấp toàn diện các chức năng cần thiết cho một mạng không dây theo chuẩn 802.11.


12

Hình 1: Dedicated Hardware Access Point


13

Các lớp của IEEE 802.11


14

Layer 1: Physical (PHY)

Có nhiệm vụ là “handle” việc truyền data giữa các nodes trong mạng.

Có thể sử dụng một trong các kiểu điều chế sau: Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), FHSS (Frequency Hoping Spread Spectrum), Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) hay Infrared (IR).


15

Layer 2: Media Access Control (MAC)

MAC layer là một tập giao thức được sử dụng để tránh đụng độ xảy ra trên đường truyền.

Theo như chuẩn 802.11 là giao thức CSMA/CA ( Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance ).


16

CSMA/CA: khi một máy tính muốn truyền packet thì:

Lắng nghe trên đường truyền.

Nếu “clear” thì truyền. Nếu không, thì nó sẽ chọn ngẫu nhiên cho mình một “back off factor”, một thời gian trễ ngẫu nhiên.

Khi back off bằng 0, nó sẽ truyền packet.

Do khả năng hai node cùng chọn một “back off counter” là rất nhỏ, do đó sự đụng độ có thể được giảm tối đa.

Sử dụng cơ chế Ready-to-Send(RTS)/ Clear-to-Send(CTS) và ACK để đảm bảo quá trình truyền là “tin cậy” và sự toàn vẹn của thông tin.


17

Hình 5: Extension Point

18

Hình 6: Roaming

19

Các thiết bị phần cứng cần thiết để cài đặt một mạng WLAN.

Cắm vào khe PCMCIA: dùng cho máy tính xách tay.

Cắm vào khe CardbusPCMCIA: dùng cho máy tính xách tay.

Cắm vào khe PCI: dùng cho PC.

Cắm vào USB: dùng cho PC và máy tính xách tay.


20

WiMAX

Là một xu hướng phát triển kế tiếp của Wireless.

Là kỹ thuật truy cập point-to-multipoint và Non-line-of-sight (NOLS).

Tốc độ truyền 70 Mbps, bán kính khoảng 48 km chỉ với một trạm truyền (base station).Đang trong thời gian nghiên cứu, dự kiến sẽ đưa vào ứng dụng vào năm 2006.Hiện nay, WiMAX chưa thể dùng để kết nối khi đang đi trên xe điện, xe hơi… nhưng sẽ sớm được khắc phục.

21

Một số lý do mà WiMAX sẽ phát triển trong tương lai gần

Cung cấp một bán kính hoạt động rộng hơn và tốc độ truyền dữ liệu cao hơn Wifi rất nhiều.

Đối với business, WiMAX là một công cụ tuyệt vời để kết nối các chi nhánh trong một thành phố.

Đối với nhà cung cấp dịch vụ băng thông rộng, WiMAX là một công cụ để cung cấp Internet ở mọi nơi trong thành phố, mà tốc độ truyền vẫn cao.

Độ bảo mật cao hơn.

22

Cable dài bị suy giảm tín hiệu

Hoạt động ở lớp 1 trong OSI lớp 1 chỉ là tín hiệu điện

Phục hồi và khuyết đại tín hiệu điện

Nó bị nhiễu hay suy hao qúa nhiều thì ko thể phục hồi được, cho nên cable 5 chỉ dài 100m

Số repeater theo nguyên tắc 5,4,3(5 segment, 4 thiết bị kuyết đại, 3 segment sử dụng được)

Repeater

23

—Seg—Re1—Seg—Re2—Seg—Re3—Seg—Re4—Seg

không thể xài nhiều repeater vì có khỏang thời gian timeout (khi tiếp súc với một thiết bị nào đó sẽ phát tín hiệu, trong khoảng thời gian đó mà nó không nhận được tín hiệu phản hồi thì mình xem như nó không tồn tại).

Repeater

24

Là một repeater đa port

Nó vẫn hoạt động ở lớp 1 trong mô hình OSI, khi có tín hiệu điện thì nó sẽ copy ra tất cả các port còn lại ngoại trừ port nhận vào.

Hub

25

Cũng dùng để phục hồi và khuyết đại tín hiệu, nó thông minh hơn và truyền chính xác hơn repeater và HUB, do nhớ được địa chỉ MAC

Hoạt động ở lớp 2 trong mô hình OSI

Ở lớp 2 không phải tín hiệu điện mà nó là frame, nó sẽ biết nó đang ở đâu và nó chạy tới đâu nhờ vào địa chỉ MAC

Bridge

26

PCA -------Bri--------- PCB

Dữ liệu truyền ra card mạng mỗi card mạng sẽ có Địa chỉ MAC source và MAC destination là nó chính 1 frame nó sẽ biết đi từ đâu tới đâu dựa vào địa chỉ MAC

nó sẽ nhớ được các địa chỉ MAC ở port nào

Bảng MAC Address Table

Bridge

27

Nằm ở lớp 2

Là một con Bridge đa port

Switch mới đầu chưa học được địa chỉ MAC (MAC address Table bị rỗng)

Nó sẽ học được địa chỉ MAC như thế nào?

Học bằng cách: phát tín hiệu đi tất cả các port ngoại trừ port nhận vô và ghi nhận lại MAC Source ở port nào, và khi có gói reply lại nó sẽ tiếp tục học MAC Address Table

Switch (giống Bridge)

28

Là một thiết bị hoạt động ở lớp 3packet

Packet nó biết đi từ đâu tới đâu dựa vào địa chỉ IP(IP source và IP destination)

Đưa gói tin từ lớp mạng này sang lớp mạng khác (nó gọi là định tuyến, gọi là routing)

Chia làm 2 loại: định tuyến tĩnh và định tuyến động, ngoài ra nó một số router có tích hợp thêm chức năng cấp DHCP.

Router

29

Là một thiết bị chuyển đổi tín hiệu(từ Điện thoại máy tính)gọi là CDU/CSU

CSU/DSU (Channel Service Unit/Data Service Unit)

CDU:Thiêt bi này con đươc goi la đơn vi dich vu sô (digital service unit) la bô phân cân thiêt đê truyên dư liêu sô qua kênh phân cưng.

CSU: Thiêt bi nầy nôi vơi đương truyên sô va cung câp nơi kêt thuc cho tin hiêu sô

Modem

Education

Quản trị mạng (Phần 1)