Giáo trình công nghệ mạng không dây phần 1 cho nghề quản trị mạng tại Trường Cao đẳng Cơ điện ...

Giáo trình kinh tế về công nghệ mạng không dây nghề quản trị mạng trung cấp phần 1 trường cao đẳng cơ điện xây dựng việt, biên soạn theo chương trình đào tạo chuẩn, hệ thống hóa

• Tác giả: Phạm Anh Đức
• Trường học: Trường Cao Đẳng Cơ Điện Xây Dựng Việt Xô
• Chuyên ngành: Quản Trị Mạng
• Đề tài: Giáo Trình Công Nghệ Mạng Không Dây
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. MÔ ĐUN: CÔNG NGHỆ MẠNG KHÔNG DÂY
• 1.1. Mục tiêu của Mô đun
• 1.2. TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY
• 1.2.1. Lịch sử hình thành mạng không dây. Định nghĩa mạng không dây
• 1.2.2. Các chuẩn mạng WLAN
• 1.2.3. Phân loại mạng không dây
• 1.3. BÀI 2 CÁC TẦNG CỦA MẠNG KHÔNG DÂY
• 1.3.1. Các tâng mạng không dây
• 1.3.1.1. Tại sao cần phải chuẩn hóa mạng không dây
• 1.3.1.2. Những tổ chức tham gia xây dựng chuẩn
• 1.3.1.3. Mô hình OSI ( Liên kết các hệ thống mở )
• 1.3.1.4. Chức năng của các tầng hữu tuyến
• 1.3.1.5. Các tầng mạng vô tuyến
• 1.3.1.6. Ưu, nhược điểm của mạng không dây
• 1.3.1.7. Nhược điểm
• 1.4. BÀI 3 KIẾN TRÚC MẠNG KHÔNG DÂY
• 1.4.1. Các thiết bị mạng không dây
• 1.4.1.1. Card mạng không dây
• 1.4.1.1.1. Card PCI Wireless
• 1.4.1.1.2. Card PCMCIA Wireless
• 1.4.1.1.3. Card USB Wireless
• 1.4.1.2. Các chế độ của AP
• 1.4.1.2.1. Chế độ cầu nối ( Bridge Mode)
• 1.4.2. Các Mô hình mạng không dây
• 1.4.2.1. Mô hình mạng AD HOC (Independent Basic Service sets (BSSs))
• 1.4.2.2. Mô hình mạng cơ sở (Basic service sets (BSSs))
• 1.4.2.3. Mô hình mạng mở rộng (Extended Service Set (ESSs))
• 1.5. BÀI 4 BẢO MẬT VÀ QUẢN LÝ MẠNG KHÔNG DÂY
• 1.5.1. Tại sao phải bảo mật mạng không dây(WLAN)
• 1.5.2. Các kiểu tấn công mạng WLAN
• 1.5.2.1. Rogue Access Point
• 1.5.2.2. De-authentication Flood Attack (tấn công yêu cầu xác thực lại)
• 1.5.2.3. Fake Access Point
• 1.5.2.4. Tấn công dựa trên sự cảm nhận sóng mang lớp vật lý
• 1.5.2.5. Tấn công ngắt kết nối (Disassociation flood attack)
• 1.5.3. Bảo mật mạng không dây(WLAN)
• 1.5.4. Mục tiêu
• 1.5.4.1. Phân biệt được các phương pháp bảo mật mạng không dây để có thể áp dụng vào từng mô hình mạng phù hợp
• 1.5.4.2. Kích thước ô
• 1.5.4.3. Chứng thực người dùng
• 1.5.4.4. Gán chính sách (POLICY)
• 1.5.5. CHỨNG THỰC NGƯỜI DÙNG THÔNG QUA RADIUS SERVER

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình công nghệ mạng không dây cho quản trị mạng

Giáo trình công nghệ mạng không dây cho quản trị mạng là một tài liệu quan trọng, cung cấp kiến thức cơ bản và nâng cao về các công nghệ mạng không dây. Tài liệu này được biên soạn nhằm đáp ứng nhu cầu đào tạo nguồn nhân lực trong lĩnh vực công nghệ thông tin, đặc biệt là trong quản trị mạng. Mạng không dây đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại, từ việc kết nối Internet đến việc quản lý hệ thống mạng trong các tổ chức. Việc hiểu rõ về công nghệ mạng không dây sẽ giúp các chuyên gia quản trị mạng có thể thiết kế, triển khai và quản lý các hệ thống mạng hiệu quả hơn.

1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của mạng không dây

Mạng không dây đã trải qua một quá trình phát triển dài, bắt đầu từ những năm 1990 với sự ra đời của các chuẩn mạng không dây đầu tiên. Công nghệ này được phát triển chủ yếu từ nhu cầu của quân đội, nhằm tạo ra một phương tiện truyền thông an toàn và hiệu quả trong các tình huống khẩn cấp. Qua thời gian, mạng không dây đã trở nên phổ biến trong các lĩnh vực khác nhau, từ gia đình đến doanh nghiệp, nhờ vào sự phát triển của các chuẩn như 802.11b, 802.11g và 802.11n.

1.2. Định nghĩa và phân loại mạng không dây

Mạng không dây (Wireless Network) là một loại mạng máy tính mà không sử dụng cáp để kết nối các thiết bị. Thay vào đó, nó sử dụng sóng điện từ để truyền thông tin. Mạng không dây có thể được phân loại thành nhiều loại khác nhau, bao gồm mạng WLAN (Wireless Local Area Network), WPAN (Wireless Personal Area Network), WMAN (Wireless Metropolitan Area Network) và WWAN (Wireless Wide Area Network). Mỗi loại mạng có những đặc điểm và ứng dụng riêng, phù hợp với nhu cầu sử dụng khác nhau.

II. Thách thức trong quản trị mạng không dây hiện nay

Quản trị mạng không dây đối mặt với nhiều thách thức, từ vấn đề bảo mật đến hiệu suất mạng. Một trong những thách thức lớn nhất là bảo mật thông tin trong môi trường không dây, nơi mà dữ liệu có thể bị đánh cắp hoặc bị tấn công dễ dàng hơn so với mạng có dây. Ngoài ra, việc quản lý băng thông và tối ưu hóa hiệu suất mạng cũng là những vấn đề cần được giải quyết. Các chuyên gia quản trị mạng cần phải nắm vững các phương pháp bảo mật và tối ưu hóa để đảm bảo mạng hoạt động hiệu quả và an toàn.

2.1. Vấn đề bảo mật trong mạng không dây

Bảo mật mạng không dây là một trong những vấn đề quan trọng nhất mà các quản trị viên mạng phải đối mặt. Các kiểu tấn công như Rogue Access Point, De-authentication Flood Attack và Fake Access Point có thể gây ra những thiệt hại nghiêm trọng cho hệ thống. Việc áp dụng các phương pháp bảo mật như WPA2, mã hóa dữ liệu và xác thực người dùng là cần thiết để bảo vệ mạng không dây khỏi các mối đe dọa.

2.2. Quản lý băng thông và hiệu suất mạng

Quản lý băng thông trong mạng không dây là một thách thức lớn, đặc biệt trong các môi trường đông người sử dụng. Việc tối ưu hóa hiệu suất mạng đòi hỏi các quản trị viên phải thường xuyên theo dõi và điều chỉnh các thiết lập mạng, bao gồm việc phân bổ băng thông, tối ưu hóa vị trí của các điểm truy cập và sử dụng các công nghệ mới như MU-MIMO để cải thiện tốc độ truyền tải.

III. Phương pháp triển khai mạng không dây hiệu quả

Để triển khai mạng không dây hiệu quả, các chuyên gia cần áp dụng các phương pháp và kỹ thuật hiện đại. Việc lựa chọn thiết bị phù hợp, cấu hình chính xác và bảo trì định kỳ là những yếu tố quan trọng để đảm bảo mạng hoạt động ổn định. Ngoài ra, việc sử dụng các công nghệ mới như Wi-Fi 6 và các giải pháp bảo mật tiên tiến cũng giúp nâng cao hiệu suất và độ an toàn cho mạng không dây.

3.1. Lựa chọn thiết bị mạng không dây phù hợp

Việc lựa chọn thiết bị mạng không dây phù hợp là rất quan trọng. Các thiết bị như Access Point, Router và Switch cần phải được chọn lựa dựa trên nhu cầu sử dụng và quy mô của mạng. Các thiết bị hỗ trợ các chuẩn mới như Wi-Fi 6 sẽ giúp cải thiện tốc độ và hiệu suất mạng, đồng thời giảm thiểu độ trễ.

3.2. Cấu hình và bảo trì mạng không dây

Cấu hình mạng không dây cần phải được thực hiện một cách chính xác để đảm bảo tính ổn định và bảo mật. Các quản trị viên cần thường xuyên kiểm tra và cập nhật các thiết lập mạng, đồng thời thực hiện bảo trì định kỳ để phát hiện và khắc phục kịp thời các sự cố có thể xảy ra.

IV. Ứng dụng thực tiễn của công nghệ mạng không dây

Công nghệ mạng không dây đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ giáo dục, y tế đến doanh nghiệp. Việc sử dụng mạng không dây giúp tăng cường khả năng kết nối và chia sẻ thông tin, đồng thời giảm thiểu chi phí lắp đặt và bảo trì. Các ứng dụng như hệ thống quản lý học tập trực tuyến, telemedicine và các giải pháp IoT đều dựa vào công nghệ mạng không dây để hoạt động hiệu quả.

4.1. Ứng dụng trong giáo dục

Trong lĩnh vực giáo dục, mạng không dây cho phép học sinh và giáo viên kết nối với nhau một cách dễ dàng. Các hệ thống quản lý học tập trực tuyến (LMS) sử dụng mạng không dây để cung cấp tài liệu học tập, tổ chức các buổi học trực tuyến và tạo ra môi trường học tập tương tác.

4.2. Ứng dụng trong y tế

Công nghệ mạng không dây cũng được ứng dụng trong lĩnh vực y tế thông qua các giải pháp telemedicine. Các bác sĩ có thể theo dõi tình trạng sức khỏe của bệnh nhân từ xa, chia sẻ thông tin y tế và thực hiện các cuộc tư vấn trực tuyến, giúp nâng cao chất lượng dịch vụ y tế.

V. Kết luận và tương lai của công nghệ mạng không dây

Công nghệ mạng không dây đang phát triển nhanh chóng và có tiềm năng lớn trong tương lai. Với sự ra đời của các chuẩn mới và các công nghệ tiên tiến, mạng không dây sẽ ngày càng trở nên mạnh mẽ và an toàn hơn. Các chuyên gia quản trị mạng cần phải cập nhật kiến thức và kỹ năng của mình để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

5.1. Xu hướng phát triển của công nghệ mạng không dây

Trong tương lai, công nghệ mạng không dây sẽ tiếp tục phát triển với sự ra đời của các chuẩn mới như Wi-Fi 7. Các công nghệ này sẽ cung cấp tốc độ truyền tải cao hơn, độ trễ thấp hơn và khả năng kết nối nhiều thiết bị hơn, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người dùng.

5.2. Tầm quan trọng của việc đào tạo và cập nhật kiến thức

Để theo kịp với sự phát triển của công nghệ mạng không dây, việc đào tạo và cập nhật kiến thức là rất quan trọng. Các chuyên gia quản trị mạng cần tham gia các khóa học, hội thảo và nghiên cứu để nâng cao kỹ năng và hiểu biết của mình về các công nghệ mới.

Trích đoạn nội dung tài liệu

0 BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ NGOẠI NGỮ GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: Công nghệ mạng không dây NGHỀ: QUẢN TRỊ MẠNG TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP 1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. MÃ TÀI LIỆU: MĐ20 2 LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình “Công nghệ Mạng không dây” được biên soạn theo Chương trình khung nghề Quản trị mạng máy tính đã được Hiệu trưởng Trường Cao đẳng cơ điện xây dựng Việt xô ban hành. Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh vực Công nghệ thông tin nói chung và ngành Quản trị mạng ở Việt Nam nói riêng đã có những bước phát triển đáng kể. Chương trình khung quốc gia nghề Quản trị mạng đã được xây dựng trên cơ sở phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các môđun. Để tạo điều kiện thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo các môđun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay. Mô đun 33: Công nghệ mạng không dây là mô đun đào tạo nghề được biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá trình thực hiện, nhóm biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu Quản trị mạng trong và ngoài nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế. Mặc dầu có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày…. năm… Tham gia biên soạn 1. Chủ biên Phạm Anh Đức 3 MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: . 1 LỜI GIỚI THIỆU . 2 MÔ ĐUN: CÔNG NGHỆ MẠNG KHÔNG DÂY . 5 Mục tiêu của Mô đun: . TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY . Lịch sử hình thành mạng không dây. Định nghĩa mạng không dây . Các chuẩn mạng WLAN . Phân loại mạng không dây . 10 BÀI 2 CÁC TẦNG CỦA MẠNG KHÔNG DÂY . Các tâng mạng không dây .1 Tại sao cần phải chuẩn hóa mạng không dây . Những tổ chức tham gia xây dựng chuẩn .3 Mô hình OSI ( Liên kết các hệ thống mở ) . Chức năng của các tầng hữu tuyến . Các tầng mạng vô tuyến . Ưu, nhược điểm của mạng không dây . Nhược điểm . 17 BÀI 3 KIẾN TRÚC MẠNG KHÔNG DÂY .Các thiết bị mạng không dây .1 Card mạng không dây . Card PCI Wireless . Card PCMCIA Wireless . Card USB Wireless . Các chế độ của AP .Chế độ cầu nối ( Bridge Mode) . Các Mô hình mạng không dây. Mô hình mạng AD HOC (Independent Basic Service sets (BSSs) : . Mô hình mạng cơ sở (Basic service sets (BSSs) . Mô hình mạng mở rộng ( Extended Service Set (ESSs)). 28 Bài tập 1: Cài đặt cấu hình mạng và quản trị mạng ADHOC với mô hình như sau: . 28 4 Bài thực hành số 2 . 38 BÀI 4 BẢO MẬT VÀ QUẢN LÝ MẠNG KHÔNG DÂY.Tại sao phải bảo mật mạng không dây(WLAN). Các kiểu tấn công mạngWLAN .Rogue Access Point .De-authentication Flood Attack(tấn công yêu cầu xác thực lại ) .Fake Access Point . Tấn công dựa trên sự cảm nhận sóng mang lớp vật lý . Tấn công ngắt kết nối (Disassociation flood attack) . Bảo mật mạng không dây(WLAN) . 65 Mục tiêu:Phân biệt được các phương pháp bảo mật mạng không dây để có thể áp dụng vào từng mô hình mạng phù hợp . Kích thước ô . Chứng thực người dùng . Gán chính sách( POLICY) . 71 CHỨNG THỰC NGƯỜI DÙNG THÔNG QUA RADIUS SERVER . 81 5 MÔ ĐUN: CÔNG NGHỆ MẠNG KHÔNG DÂY Mà Môđun: MĐ20 Vị trí, ý nghĩa, vai trò của Mô đun: - Vị trí: Mô đun được bố trí sau khi sinh viên học xong các mô đun chuyên môn nghề ở trình độ cao đẳng - Tính chất: Là mô đun đào tạo nghề. Mục tiêu của Mô đun: - Về kiến thức: + Biết được xu hướng sử dụng công nghệ mạng không dây trong thời đại mới; + Thiết kế, xây dựng được các loại mô hình mạng không dây dạng ad-hoc và Infrastructure; + Hiểu được các chuẩn của mạng không dây; - Về kỹ năng: + Lắp đặt và cấu hình cho các thiết bị mạng không dây; + Quản lý người dùng, nhóm người dùng và sử dụng được các tài nguyên chia sẻ trên mạng không dây; + Biết được các giải pháp và kỹ thuật sử dụng để bảo mật cho mạng không dây Các kỹ thuật mở rộng hệ thống mạng không dây. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Bố trí làm việc khoa học đảm bảo an toàn cho người và phương tiện học tập. + Cần cù, chủ động trong học tập, đảm bảo an toàn trong học tập. Nội dung của Mô đun: Mã bài Tên các bài trong Mô đun Thời lượng Tổng Lý Thực Kiểm tra số thuyết hành M39-01 Tổng quan về mạng không dây 10 5 5 0 M39-02 Các tầng mạng không dây 10 7 3 0 M39-03 Kiến trúc mạng không dây 25 6 18 1 M39-04 Bảo mật mạng không dây 15 5 9 1 Tổng cộng 75 23 35 2 6 Bài 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY Mã bài : MĐ 20-01 Giới thiệu: Mạng không dây là cả một quá trình phát triển dài, giống như nhiều công nghệ khác, công nghệ mạng không dây là do phía quân đội triển khai đầu tiên. Quân đội cần một phương tiện đơn giản và dễ dàng, và phương pháp bảo mật của sự trao đổi dữ liệu trong hoàn cảnh chiến tranh. Mục tiêu: - Trình bày được khái niệm mạng không dây; - Phân loại được các kiểu mạng không dây; - Thiết lập được các ứng dụng mạng không dây; - Mô tả được các chuẩn mạng không dây. - Thực hiện các thao tác an toàn với máy tính. Nội dung chính: 1. Lịch sử hình thành mạng không dây. Mục tiêu:Giúp các học viên hiểu được lịch sử hình thành mạng không dây (Wireless) cũng như các tính năng của các chuẩn mạng không dây Trong khi việc nối mạng Ethernet hữu tuyến đã diễn ra từ 30 năm trở lại đây thì nối mạng không dây vẫn còn là tương đối mới đối với thị trường gia đình. Trên thực tế, chuẩn không dây được sử dụng rộng rãi đầu tiên, 802.11b, đã được Viện kỹ thuật điện và điện tử Mỹ (Institue of Electric and Electronic Engineers) IEEE phê chuẩn chỉ 4 năm trước đây (năm 1999). Vào thời điểm đó, phần cứng nối mạng không dây còn rất đắt và chỉ những công ty giàu có và có nhu cầu bức thiết mới có đủ khả năng để nối mạng không dây. Một điểm truy nhập (hay trạm cơ sở - Access Point), hoạt động như một cầu nối giữa mạng hữu tuyến và mạng không dây, có giá khoảng 1000 đô la Mỹ vào thời điểm năm 1999, trong khi các card không dây máy khách giành cho các máy tính sổ tay có giá khoảng 300 đô la. Vậy mà bây giờ bạn chỉ phải trả 55 đô la cho một điểm truy nhập cơ sở và 30 đô la cho một card máy khách 802.11b và đó là lý do tại sao mà việc nối mạng không dây lại đang được mọi người ưa chuộng đến vậy. Rất nhiều máy tính sổ tay-thậm chí cả những máy thuộc loại cấu hình thấp-bây giờ cũng có sẵn card mạng không dây được tích hợp, vì vậy bạn không cần phải mua một card máy khách nữa. Mạng không dây là cả một quá trình phát triển dài, giống như nhiều công nghệ khác, công nghệ mạng không dây là do phía quân đội triển khai đầu tiên. 7 Quân đội cần một phương tiện đơn giản và dễ dàng, và phương pháp bảo mật của sự trao đổi dữ liệu trong hoàn cảnh chiến tranh. Khi giá của công nghệ không dây bị từ chối và chất lượng tăng, nó trở thành nguồn kinh doanh sinh lãi cho nhiều công ty trong việc phát triển các đoạn mạng không dây trong toàn hệ thống mạng. Công nghệ không dây mở ra một hướng đi tương đối rẻ trong việc kết nối giữa các trường đại học với nhau thông qua mạng không dây chứ không cần đi dây như trước đây. Ngày nay, giá của công nghệ không dây đã rẻ hơn rất nhiều, có đủ khả năng để thực thi đoạn mạng không dây trong toàn mạng, nếu chuyển hoàn toàn qua sử dụng mạng không dây, sẽ tránh được sự lan man và sẽ tiết kiệm thời gian và tiền bạc của công ty Hình 39.1 Mạng không dây trong trường học Trong gia đình có thu nhập thấp, mạng không dây vẫn còn là một công nghệ mới mẻ. Bây giờ nhiều người đã tạo cho mình những mạng không dây mang lại thuận lợi trong công việc, trong văn phòng hoặc giải trí tại nhà. Khi công nghệ mạng không dây được cải thiện, giá của sự sản xuất phần cứng cũng theo đó hạ thấp giá thành và số lượng cài đặt mạng không dây sẽ tiếp tục tăng. Những chuẩn riêng của mạng không dây sẽ tăng về khả năng thao tác giữa các phần và tương thích cũng sẽ cải thiện đáng kể. Khi có nhiều người sử dụng mạng không dây, sự không tương thích sẽ làm cho mạng không dây trở nên vô dụng, và sự thiếu thao tác giữa các phần sẽ gây cản trở trong việc nối kết giữa mạng công ty với các mạng khác. 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. 8 - Năm 1997, Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE) đã phê chuẩn sự ra đời của chuẩn 802.