Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Kiến trúc giao thức mạng theo chuẩn IEEE 802.11 Chương 3: Kiến trúc giao thức mạng theo chuẩn IEEE 802.4 Chương 4: Kiến trúc giao thức mạng theo chuẩn IEEE 802.3 Chương 5: Đánh giá hiệu suất các giao thức MAC 802.3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 12 CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG Ngày nay, loài người đã tạo ra một lượng lớn về thông tin, do đó nhu cầu xử lý và vận chuyển thông tin ngày càng cao. Mạng máy tính hiện nay trở nên quá quen thuộc và phổ biến đối với chúng ta, trong mọi lĩnh của đời sống xã hội. Hiện nay ở nhiều nơi mạng đã trở thành một nhu cầu không thể thiếu được. Việc kết nối các máy tính thành mạng để sử dụng đã cho chúng ta thấy những khả năng mới to lớn như: Sử dụng chung tài nguyên: Những tài nguyên của mạng khi trở thành các tài nguyên dùng chung thì mọi thành viên của mạng đều có thể tiếp cận được mà không cần quan tâm tới những tài nguyên đó ở đâu.
Tăng độ tin cậy của hệ thống: Người ta có thể dễ dàng bảo trì máy móc và lưu trữ (backup) các dữ liệu chung và khi có trục trặc trong hệ thống thì chúng có thể được khôi phục nhanh chóng. Nâng cao chất lƣợng và hiệu quả khai thác thông tin: Khi thông tin có thể được sử dụng chung thì nó mang lại cho người sử dụng khả năng tổ chức lại các công việc, sử dụng và khai thác thông tin một cách hiệu quả. Một số mạng máy tính hiện nay: Mạng cục bộ: Một mạng cục bộ là sự kết nối một nhóm máy tính và các thiết bị kết nối mạng được lắp đặt trên một phạm vị địa lý giới hạn, thường trong một toà nhà hoặc một khu công sở nào đó [1]. Mạng này tốc độ truyền dữ liệu cao: 1Mbps – 100 Mbps.
Các công nghệ mạng cục bộ tiêu chuẩn được sử dụng nhiều nhất là công nghệ mạng CSMA/CD và Token Ring. Mạng diện rộng: Mạng diện rộng bao giờ cũng là sự kết nối của các mạng LAN, mạng diện rộng có thể trải trên phạm vi một vùng, quốc gia hoặc cả một lục địa thậm chí trên phạm vi toàn cầu [1]. Mạng INTERNET: Tiền thân là mạng APARNET, với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ đã cho ra đời mạng INTERNET. Mạng này là sự kết hợp của vô số các hệ thống truyền thông, máy chủ cung cấp thông tin và dịch vụ, các máy trạm khai thác thông tin.
Hiện nay việc làm sao có được một hệ thống mạng chạy thật tốt, an toàn, người sử dụng có thể kết nối mọi lúc mọi nơi kể cả khi di dộng đang rất được quan tâm. Ðể giải quyết một vấn đề phải dựa trên những yêu cầu đặt ra và dựa trên công nghệ để giải quyết. Công nghệ không dây đang là một giải pháp quan trọng nhất cho sự phát triển mạnh mẽ của mạng máy tính trong hiện tại và cả trong tương lai. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 13 Sự ra đời của mạng không dây là một trong những bước tiến lớn nhất của ngành mạng máy tính.
Lịch sử của các mạng không dây gắn liền với sự phát hiện của công nghệ sóng radio. Năm 1888, tại Hamburg, Đức, nhà vật lý học tên là Heinrich Rudolf Hertz đã phát hiện ra sóng radio đầu tiên. Đến 1894, sóng radio đã được sử dụng để truyền thông. Trong chiến tranh thế giới thứ 2, Mỹ đã lần đầu tiên sử dụng sóng radio để truyền dữ liệu.
Đến năm 1971, một nhóm các nhà nghiên cứu dưới sự dẫn đầu của Norman Abramson, tại Đại học Hawaii, đã tạo ra mạng chuyển mạch gói sử dụng sóng radio đầu tiên có tên gọi là "Alohanet". Mạng này là mạng cục bộ không dây đầu tiên và được biết đến như mạng WLAN bây giờ. Các WLAN Alohanet đầu tiên chỉ bao gồm bảy máy tính truyền thông với nhau. Đến năm 1972, Alohanet kết nối được với hệ thống mạng WLAN ARPANET trên đất liền.
Điều này đã phá vỡ khoảng cách trong việc truyền thông giữa các máy tính. Đến năm 1990, nhóm công tác 802.11 được thành lập để tiêu chuẩn hóa các giao thức truyền thông trong mạng WLAN.11 đã được chấp nhận là chuẩn cho truyền thông trong mạng cục bộ không dây. Công nghệ này tiếp tục được phát triển cho đến ngày hôm nay. Cùng với sự phát triển của mạng máy tính, các giao thức truyền thông trong mạng cũng phát triển theo.
Đầu tiên là sự ra đời của giao thức ALOHA, tiếp đến là các giao thức cảm nhận sóng mang, cảm nhận sóng mang có dò xung đột, giao thức thẻ bài …Các giao thức này hoạt động khá hiệu quả trong mạng LAN có dây tuy nhiên chúng lại không thích hợp để sử dụng trong mạng không dây. Vì thế, cần phát triển những giao thức mới để đáp ứng nhu cầu truyền thông trong mạng không dây. Mạng LAN không dây 1. Lịch sử của WLAN Công nghệ WLAN lần đầu tiên xuất hiện vào cuối năm 1990, khi những nhà sản xuất giới thiệu những sản phẩm hoạt động trong băng tần 900Mhz.
Những giải pháp này (không được thống nhất giữa các nhà sản xuất) cung cấp tốc độ truyền dữ liệu 1Mbps, thấp hơn nhiều so với tốc độ 10Mbps của hầu hết các mạng sử dụng cáp hiện thời. Năm 1992, những nhà sản xuất bắt đầu bán những sản phẩm WLAN sử dụng băng tần 2. Mặc dầu những sản phẩm này đã có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn nhưng chúng vẫn là những giải pháp riêng của mỗi nhà sản xuất không được công bố rộng rãi. Sự cần thiết cho việc hoạt động thống nhất giữa các thiết bị ở những dãy tần số khác nhau dẫn đến một số tổ chức bắt đầu phát triển ra những chuẩn mạng không dây chung.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 14 Năm 1997, viện IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) đã phê chuẩn sự ra đời của chuẩn 802.11, và cũng được biết với tên gọi WIFI (Wireless Fidelity) cho các mạng WLAN.11 hỗ trợ ba phương pháp truyền tín hiệu, trong đó có bao gồm phương pháp truyền tín hiệu vô tuyến ở tần số 2. Năm 1999, IEEE thông qua hai sự bổ sung cho chuẩn 802. Những thiết bị WLAN dựa trên chuẩn 802.11b đã nhanh chóng trở thành công nghệ không dây vượt trội. Các thiết bị WLAN 802.11b truyền phát ở tần số 2.4Ghz, cung cấp tốc độ truyền dữ liệu có thể lên tới 11Mbps.11b được tạo ra nhằm cung cấp những đặc điểm về tính hiệu dụng, thông lượng (throughput) và bảo mật tương đương với mạng có dây.
Năm 2003, IEEE công bố thêm một sự cải tiến là chuẩn 802.11g, có thể truyền nhận thông tin ở cả hai dải tần 2.4Ghz và 5Ghz và có thể nâng tốc độ truyền dữ liệu lên đến 54Mbps. Thêm vào đó, những sản phẩm áp dụng 802.11g cũng có thể tương thích ngược với các thiết bị chuẩn 802. Hiện nay chuẩn 802.11g đã đạt đến tốc độ 108Mbps-300Mbps. Ưu, nhược điểm của WLAN a) Ƣu điểm: Sự tiện lợi: Mạng không dây cũng như hệ thống mạng thông thường.
Nó cho phép người dùng truy xuất tài nguyên mạng ở bất kỳ nơi đâu trong khu vực được triển khai (nhà hay văn phòng). Với sự gia tăng số người sử dụng máy tính xách tay (laptop), đó là một điều rất thuận lợi. Khả năng di động: Với sự phát triển của các mạng không dây công cộng, người dùng có thể truy cập Internet ở bất cứ đâu. Hiệu quả trong việc chuyển vùng: Người dùng có thể duy trì kết nối mạng khi họ đi từ nơi này đến nơi khác.
Triển khai dễ dàng: Việc thiết lập hệ thống mạng không dây ban đầu chỉ cần ít nhất 1 access point. Với mạng có dây, phải tốn thêm chi phí và có thể gặp khó khăn trong việc triển khai hệ thống cáp ở nhiều nơi trong tòa nhà. Khả năng mở rộng cao: Mạng không dây có thể đáp ứng nhanh chóng yêu cầu kết nối mạng khi số lượng người dùng tăng lên. Với hệ thống mạng dùng cáp cần phải chạy thêm các đường cáp.
Sử dụng được trong những vùng đặc biệt: Trong những vùng mà không thể triển khai cáp (Vùng ảnh hưởng của nơi nhiễm độc, hạt nhân,…) thì việc lựa chọn triển khai mạng không dây là hợp lý. b) Nhƣợc điểm: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 15 -Tính bảo mật của hệ thống chưa cao: Môi trường kết nối không dây là không khí nên khả năng bị tấn công của người dùng là rất cao. - Phạm vi hoạt động giới hạn: Một mạng chuẩn 802.11 với các thiết bị chuẩn chỉ có thể hoạt động tốt trong phạm vi giới hạn, khoảng 50m trong điều kiện thực tế. Ngoài vùng phủ sóng cần lắp đặt thêm Repeater hay access point, dẫn đến chi phí gia tăng.
Độ tin cậy chưa cao: Vì sử dụng sóng vô tuyến để truyền thông nên việc bị nhiễu, tín hiệu bị giảm do tác động của các thiết bị khác( lò vi sóng,….) là không tránh khỏi. Làm giảm đáng kể hiệu quả hoạt động của mạng. Một số ứng dụng của WLAN Giải pháp cho văn phòng di động: Với sự xuất hiện và phát triển của công nghệ mạng không dây, các văn phòng làm việc đã thực sự trở thành 1 văn phòng mở. Các kết nối mạng người dùng được duy trì một cách dễ dàng, liên tục mà không phụ thuộc vào sự thay đổi vị trí làm việc hay sự bổ sung các điểm kết nối mới.
Giải pháp này không chỉ đơn thuần là tăng khả năng trao đổi thông tin ở trong văn phòng mà còn giúp người sử dụng nâng cao năng lực làm việc và hiệu quả kinh doanh. Giải pháp liên kết các mạng (Building-to-Building): Đối với nhiều tổ chức và doanh nghiệp lớn, ngoài văn phòng chính còn có rất nhiều các văn phòng chi nhánh, nhu cầu liên kết các hệ thống mạng thành viên với hệ thống mạng trung tâm được xem như 1 điều kiện tiên quyết cho việc đồng bộ hoá phương thức quản lý và các trao đổi thông tin, dữ liệu hoạt động. Giải pháp kết nối không dây hiện nay đang được xem là giải pháp hợp lý nhất và kinh tế nhất cho các doanh nghiệp lớn, các khu công nghiệp trong việc liên kết các mạng thông tin. Với những ưu điểm vượt trội như kết nối mọi lúc, mọi nơi, khả năng đi động cao, trong tương lại mạng không dây sẽ đáp ứng tối đa những nhu cầu cần thiết của con người trong công việc và giải trí.