Giáo trình công nghệ mạng không dây nghề Quản trị mạng trình độ Cao đẳng tại Trường Cao đẳng Cơ ...

Giáo trình công nghệ mạng không dây dành cho nghề quản trị mạng cao đẳng cung cấp kiến thức cơ bản và nâng cao về hệ thống mạng hiện đại.

• 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

• TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
• 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 )
• 1.3.2. Chức năng của các tầng hữu tuyến
• 1.3.3. Các tầng mạng vô tuyến
• 1.3.4. Ưu, nhược điểm của mạng không dây
• 1.3.4.1. 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))
• 1.4.3. Bài tập 1: Cài đặt cấu hình mạng và quản trị mạng ADHOC với mô hình như sau
• 1.4.4. Bài thực hành số 2
• 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: Phân biệt được các phương pháp bảo mật mạng không dây để có thể áp dụng vào từng mô hình mạng phù hợp
• 1.5.5. Kích thước ô
• 1.5.6. Chứng thực người dùng
• 1.5.7. Gán chính sách (POLICY)
• 1.5.8. CHỨNG THỰC NGƯỜI DÙNG THÔNG QUA RADIUS SERVER

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình công nghệ mạng không dây cao đẳng

Giáo trình "Công nghệ mạng không dây" được biên soạn nhằm đáp ứng nhu cầu đào tạo nghề Quản trị mạng tại Trường Cao đẳng Cơ điện Xây dựng Việt Xô. Mô đun này không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn tích hợp thực hành, giúp sinh viên nắm vững các khái niệm và ứng dụng của công nghệ mạng không dây. Trong bối cảnh công nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ, việc trang bị kiến thức về quản trị mạng là rất cần thiết.

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

Mạng không dây đã có một lịch sử phát triển dài, bắt đầu từ những năm 1990 với sự ra đời của chuẩn 802.11. Công nghệ này đã nhanh chóng trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày, từ việc kết nối internet đến việc truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị. Sự phát triển của công nghệ thông tin đã thúc đẩy sự phổ biến của mạng không dây, giúp người dùng dễ dàng kết nối mà không cần dây dẫn.

1.2. Định nghĩa và phân loại mạng không dây

Mạng không dây là một loại mạng máy tính mà không sử dụng cáp để kết nối các thiết bị. Các loại mạng không dây phổ biến bao gồm WLAN, WPAN, WMAN và WWAN. Mỗi loại mạng có những đặc điểm và ứng dụng riêng, từ việc kết nối các thiết bị trong một không gian nhỏ đến việc cung cấp dịch vụ internet cho các khu vực rộng lớn.

II. Thách thức trong việc triển khai công nghệ mạng không dây

Mặc dù công nghệ mạng không dây mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng đối mặt với nhiều thách thức. Các vấn đề như bảo mật, độ tin cậy và tốc độ truyền tải dữ liệu là những yếu tố quan trọng cần được xem xét. Việc bảo mật mạng không dây là một trong những thách thức lớn nhất, khi mà các cuộc tấn công mạng ngày càng tinh vi hơn.

2.1. Vấn đề bảo mật trong mạng không dây

Bảo mật mạng không dây là một vấn đề nghiêm trọng, với nhiều kiểu tấn công như Rogue Access Point và De-authentication Flood Attack. Việc áp dụng các biện pháp bảo mật như WPA2 và WPA3 là cần thiết để bảo vệ thông tin và dữ liệu của người dùng.

2.2. Độ tin cậy và tốc độ truyền tải dữ liệu

Độ tin cậy của mạng không dây thường thấp hơn so với mạng có dây. Tốc độ truyền tải dữ liệu cũng có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như khoảng cách, vật cản và nhiễu sóng. Việc tối ưu hóa cấu hình mạng và sử dụng các thiết bị hiện đại có thể giúp cải thiện tình trạng này.

III. Phương pháp triển khai mạng không dây hiệu quả

Để triển khai một mạng không dây hiệu quả, cần có một kế hoạch chi tiết và các phương pháp phù hợp. Việc lựa chọn thiết bị, cấu hình mạng và bảo mật là những yếu tố quan trọng. Các mô hình mạng như ad-hoc và infrastructure cũng cần được xem xét để phù hợp với nhu cầu sử dụng.

3.1. Lựa chọn thiết bị mạng không dây

Việc lựa chọn thiết bị như Access Point, card mạng không dây và router là rất quan trọng. Các thiết bị này cần phải tương thích với các chuẩn mạng không dây hiện hành để đảm bảo hiệu suất tối ưu.

3.2. Cấu hình và bảo mật mạng không dây

Cấu hình mạng không dây cần được thực hiện một cách cẩn thận, bao gồm việc thiết lập các chính sách bảo mật và xác thực người dùng. Sử dụng các phương pháp mã hóa mạnh mẽ như WPA3 sẽ giúp bảo vệ mạng khỏi các cuộc tấn công.

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.

4.1. Ứng dụng trong giáo dục

Trong giáo dục, mạng không dây cho phép sinh viên và giảng viên kết nối với nhau và truy cập tài liệu học tập một cách dễ dàng. Việc sử dụng công nghệ này trong các lớp học giúp nâng cao trải nghiệm học tập và tạo điều kiện cho việc học tập từ xa.

4.2. Ứng dụng trong doanh nghiệp

Nhiều doanh nghiệp hiện nay đã chuyển sang sử dụng mạng không dây để cải thiện hiệu suất làm việc. Mạng không dây giúp nhân viên dễ dàng kết nối và chia sẻ thông tin, đồng thời tạo ra một môi trường làm việc linh hoạt hơn.

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 công nghệ tiên tiến, mạng không dây sẽ ngày càng trở nên phổ biến và quan trọng hơn trong cuộc sống hàng ngày.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ mạng không dây

Trong tương lai, công nghệ mạng không dây sẽ tiếp tục phát triển với tốc độ nhanh chóng. Các chuẩn mới như Wi-Fi 6 và 5G sẽ mang lại tốc độ truyền tải dữ liệu cao hơn và độ tin cậy tốt hơn, mở ra nhiều cơ hội mới cho người dùng.

5.2. Tác động của công nghệ mạng không dây đến xã hội

Công nghệ mạng không dây không chỉ thay đổi cách thức kết nối mà còn ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực khác nhau trong xã hội. Việc áp dụng công nghệ này sẽ giúp cải thiện chất lượng cuộc sống và tạo ra nhiều cơ hội mới cho phát triển kinh tế.

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: CAO ĐẲNG 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)). 27 Bài tập 1: Cài đặt cấu hình mạng và quản trị mạng ADHOC với mô hình như sau: . 27 4 Bài thực hành số 2 . 37 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) . 63 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) . 69 CHỨNG THỰC NGƯỜI DÙNG THÔNG QUA RADIUS SERVER . 79 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: - 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; - 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. - Bố trí làm việc khoa học đảm bảo an toàn cho người và phương tiện 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 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. 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 7 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. - Năm 1997, Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE) 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. Và 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 8 2.4Ghz, cung cấp tốc độ truyền dữ liệu có thể lên tới 11Mbps.