Tweet
Tài liệu này có thể dành cho những bạn chưa có kiến thức gì về lĩnh vực mạng không dây. Loạt bài viết được tham khảo chủ yếu từ sách Cisco Press Official Study Guide của môn CCNP Switching. Phần lab cho các vấn đề lý thuyết này có thể tham khảo trong CCLabPro Switching hoặc tập sách lab Wireless.
Cơ bản về Wireless LAN
Giới thiệu
Các hệ thống mạng switched Ethernet thường được dùng trong các mạng doanh nghiệp ngày nay. Các kết nối Ethernet thường được dùng từ thiết bị lớp lõi (core layer device), xuống đến lớp phân phối (distribution), xuống dần đến lớp truy cập (access layer). Theo truyền thống, các người dùng đầu cuối phải dùng dây mạng để kết nối vào hệ thống mạng campus. Tuy nhiên, công nghệ mạng không dây cho phép các thiết bị ở lớp access của mạng campus có thể mở rộng đến người dùng cuối mà không cần dùng dây. Với việc dùng các thiết bị mạng không dây, người dùng cuối có thể trở nên cơ động và có thể di chuyển dễ dàng mà không hề bị mất kết nối mạng.
Bài viết này sẽ giới thiệu một cái nhìn tổng quan về các công nghệ được dùng trong mạng không dây WLAN. Khi đã hiểu và quen thuộc với một vài lý thuyết cơ bản của mạng không dây, bạn sẽ có khả năng hiểu, thiết kế và dùng các thiết bị mạng không dây để mở rộng hệ thống mạng để kết nối với người dùng.
Cơ bản về mạng không dây
Bài viết này sẽ giới thiệu mạng không dây nội bộ WLAN từ góc nhìn thực tế. Tài liệu trình bày dựa trên những kiến thức bạn đã có trong các chủ đề về mạng chuyển mạch LAN trong khóa học ccnp switching. Sau cùng, mục tiêu của bài viết này giúp bạn có kiến thức đủ về wireless để có thể tích hợp công nghệ này vào mạng của bạn.
So sánh mạng có dây và mạng không dây
Một mạng không dây được tích hợp một cách chính xác vào mạng switched có dây như thế nào? Ngược lại, chức năng switching sẽ tích hợp vào mạng không dây như thế nào? Trước khi trả lời các câu hỏi này, bạn có thể cần so sánh hai công nghệ này với nhau.
Ở mức cơ bản nhất, mạng có dây thì sẽ dùng dây và mạng không dây sẽ không có dây. Điều này thoạt nghe có vẻ khôi hài, nhưng thật ra nó cho thấy một vài khác nhau cơ bản ở mức vật lý mà bài viết sẽ đề cập đến ở phần sau.
Mạng Ethernet truyền thống được định nghĩa bởi các chuẩn IEEE 802.3. Mọi kết nối Ethernet phải hoạt động trong tình trạng được kiểm soát nghiêm ngặt, đặc biệt đối với những cơ chế liên quan đến lớp vật lý. Ví dụ, các cơ chế về trạng thái kết nối, tốc độ kết nối và chế độ duplex phải hoạt động theo đúng chuẩn mô tả. Wireless LAN cũng phải có yêu cầu tương tự nhưng lại được định nghĩa trong 802.11.
Những thiết bị Ethernet dùng dây phải truyền và nhận các Ethernet frame theo phương thức Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect (CSMA/CD). Theo đó, trên một phân đoạn mạng dùng chung, khi các máy PC truyền thông theo chế độ half duplex, từng PC có thể nói chuyện tự do với nhau trước, và sau đó bị xung đột hay còn gọi là đụng độ (collision) nếu các thiết bị khác cũng đang nói chuyện. Toàn bộ tiến trình phát hiện xung đột (collision) dựa trên việc các kết nối có dây có một chiều dài tối đa và có một độ trễ tối đa khi một frame đi từ một đầu của phân đoạn mạng này đến một đầu kia của phân đoạn. Khi hạ tầng mạng là dùng chung, bất kỳ một tín hiệu điện này cũng được truyền dẫn trên đường dây cũng có thể xung đột với một tín hiệu của một thiết bị khác. Khi hai hoặc nhiều Ethernet frame chồng lấp lên đường truyền ở một thời điểm nào đó, collision xảy ra. Collision sẽ dẫn đến các lỗi bit và mất frame (bit error).
Những kết nối Ethernet hoạt động theo chế độ full duplex sẽ không gặp phải vấn đề collision hay cạnh tranh nhau về băng thông. Mặc dù vậy, các kết nối này vẫn phải tuân thủ theo cùng một đặc tả. Ví dụ, những Ethernet frame vẫn phải truyền và nhận trong một khoảng thời gian trên một kết nối full duplex. Điều này sẽ áp đặt chiều dài của đoạn cáp dùng trong full duplex và half duplex phải là giống nhau.
Mặc dù các mạng WLAN cũng dựa trên một tập hợp các chuẩn khắt khe, chính yếu tố phương tiện truyền cũng là một thách thức. Nói chung, khi một PC kết nối đến một mạng có dây, PC đó sẽ chia sẻ kết nối mạng đó với một số lượng máy biết trước cũng kết nối vào mạng có dây đó. Khi cùng một PC dùng một mạng không dây, nó cũng chia sẻ tương tự, nhưng thông qua không khí. Trong mạng không dây, hạ tầng rõ ràng là không tồn tại các đoạn dây cáp mạng hay các ổ cắm mạng. Thật ra các người dùng mạng không dây wireless khác cũng toàn quyền sử dụng cùng không gian truyền chung đó.
Mạng wireless LAN sau đó trở thành một mạng dùng chung, trong đó có một số lượng máy cạnh tranh với nhau để dùng “không khí”, tức hạ tầng mạng ở mọi thời điểm. Vấn đề xung đột (collision) là một vấn đề muôn thửa trong lĩnh vực khộng dây bởi vì mọi thiết bị không dây đều trong chế độ half-duplex.
Mạng 802.11 luôn luôn hoạt động ở chế độ half duplex bởi vì các trạm truyền và nhận sử dụng cùng một tần số. Chỉ có một máy truyền ở một thời điểm, nếu không, sẽ có collision xảy ra. Để có thể trở thành full duplex, tất cả các máy phải truyền trong một tần số khác và sẽ nhận trong một tần số khác. Mặc dù điều này nghe có vẻ khả thi, chuẩn 802.11 không cho phép hoạt động ở chế độ full duplex.
Bài 2: Tránh nghẽn trong mạng không dây.
(còn tiếp)
Cơ bản về Wireless LAN
Giới thiệu
Các hệ thống mạng switched Ethernet thường được dùng trong các mạng doanh nghiệp ngày nay. Các kết nối Ethernet thường được dùng từ thiết bị lớp lõi (core layer device), xuống đến lớp phân phối (distribution), xuống dần đến lớp truy cập (access layer). Theo truyền thống, các người dùng đầu cuối phải dùng dây mạng để kết nối vào hệ thống mạng campus. Tuy nhiên, công nghệ mạng không dây cho phép các thiết bị ở lớp access của mạng campus có thể mở rộng đến người dùng cuối mà không cần dùng dây. Với việc dùng các thiết bị mạng không dây, người dùng cuối có thể trở nên cơ động và có thể di chuyển dễ dàng mà không hề bị mất kết nối mạng.
Bài viết này sẽ giới thiệu một cái nhìn tổng quan về các công nghệ được dùng trong mạng không dây WLAN. Khi đã hiểu và quen thuộc với một vài lý thuyết cơ bản của mạng không dây, bạn sẽ có khả năng hiểu, thiết kế và dùng các thiết bị mạng không dây để mở rộng hệ thống mạng để kết nối với người dùng.
Cơ bản về mạng không dây
Bài viết này sẽ giới thiệu mạng không dây nội bộ WLAN từ góc nhìn thực tế. Tài liệu trình bày dựa trên những kiến thức bạn đã có trong các chủ đề về mạng chuyển mạch LAN trong khóa học ccnp switching. Sau cùng, mục tiêu của bài viết này giúp bạn có kiến thức đủ về wireless để có thể tích hợp công nghệ này vào mạng của bạn.
So sánh mạng có dây và mạng không dây
Một mạng không dây được tích hợp một cách chính xác vào mạng switched có dây như thế nào? Ngược lại, chức năng switching sẽ tích hợp vào mạng không dây như thế nào? Trước khi trả lời các câu hỏi này, bạn có thể cần so sánh hai công nghệ này với nhau.
Ở mức cơ bản nhất, mạng có dây thì sẽ dùng dây và mạng không dây sẽ không có dây. Điều này thoạt nghe có vẻ khôi hài, nhưng thật ra nó cho thấy một vài khác nhau cơ bản ở mức vật lý mà bài viết sẽ đề cập đến ở phần sau.
Mạng Ethernet truyền thống được định nghĩa bởi các chuẩn IEEE 802.3. Mọi kết nối Ethernet phải hoạt động trong tình trạng được kiểm soát nghiêm ngặt, đặc biệt đối với những cơ chế liên quan đến lớp vật lý. Ví dụ, các cơ chế về trạng thái kết nối, tốc độ kết nối và chế độ duplex phải hoạt động theo đúng chuẩn mô tả. Wireless LAN cũng phải có yêu cầu tương tự nhưng lại được định nghĩa trong 802.11.
Những thiết bị Ethernet dùng dây phải truyền và nhận các Ethernet frame theo phương thức Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect (CSMA/CD). Theo đó, trên một phân đoạn mạng dùng chung, khi các máy PC truyền thông theo chế độ half duplex, từng PC có thể nói chuyện tự do với nhau trước, và sau đó bị xung đột hay còn gọi là đụng độ (collision) nếu các thiết bị khác cũng đang nói chuyện. Toàn bộ tiến trình phát hiện xung đột (collision) dựa trên việc các kết nối có dây có một chiều dài tối đa và có một độ trễ tối đa khi một frame đi từ một đầu của phân đoạn mạng này đến một đầu kia của phân đoạn. Khi hạ tầng mạng là dùng chung, bất kỳ một tín hiệu điện này cũng được truyền dẫn trên đường dây cũng có thể xung đột với một tín hiệu của một thiết bị khác. Khi hai hoặc nhiều Ethernet frame chồng lấp lên đường truyền ở một thời điểm nào đó, collision xảy ra. Collision sẽ dẫn đến các lỗi bit và mất frame (bit error).
Những kết nối Ethernet hoạt động theo chế độ full duplex sẽ không gặp phải vấn đề collision hay cạnh tranh nhau về băng thông. Mặc dù vậy, các kết nối này vẫn phải tuân thủ theo cùng một đặc tả. Ví dụ, những Ethernet frame vẫn phải truyền và nhận trong một khoảng thời gian trên một kết nối full duplex. Điều này sẽ áp đặt chiều dài của đoạn cáp dùng trong full duplex và half duplex phải là giống nhau.
Mặc dù các mạng WLAN cũng dựa trên một tập hợp các chuẩn khắt khe, chính yếu tố phương tiện truyền cũng là một thách thức. Nói chung, khi một PC kết nối đến một mạng có dây, PC đó sẽ chia sẻ kết nối mạng đó với một số lượng máy biết trước cũng kết nối vào mạng có dây đó. Khi cùng một PC dùng một mạng không dây, nó cũng chia sẻ tương tự, nhưng thông qua không khí. Trong mạng không dây, hạ tầng rõ ràng là không tồn tại các đoạn dây cáp mạng hay các ổ cắm mạng. Thật ra các người dùng mạng không dây wireless khác cũng toàn quyền sử dụng cùng không gian truyền chung đó.
Mạng wireless LAN sau đó trở thành một mạng dùng chung, trong đó có một số lượng máy cạnh tranh với nhau để dùng “không khí”, tức hạ tầng mạng ở mọi thời điểm. Vấn đề xung đột (collision) là một vấn đề muôn thửa trong lĩnh vực khộng dây bởi vì mọi thiết bị không dây đều trong chế độ half-duplex.
Mạng 802.11 luôn luôn hoạt động ở chế độ half duplex bởi vì các trạm truyền và nhận sử dụng cùng một tần số. Chỉ có một máy truyền ở một thời điểm, nếu không, sẽ có collision xảy ra. Để có thể trở thành full duplex, tất cả các máy phải truyền trong một tần số khác và sẽ nhận trong một tần số khác. Mặc dù điều này nghe có vẻ khả thi, chuẩn 802.11 không cho phép hoạt động ở chế độ full duplex.
Bài 2: Tránh nghẽn trong mạng không dây.
(còn tiếp)