Bài giảng ADSL & Wireless LAN

Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 1 Bài 06 : ADSL & Wireless LAN Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 2 Phần I: ADSL - Asymmetric Digital Subscriber Line Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 3 Những phần chính TỔNG QUAN VỀ ADSL MÔ HÌNH ADSL CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CÁC THÀNH PHẦN CỦA ADSL MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA THOẠI VÀ ADSL SO SÁNH ADSL VớI PSTN & ISDN CẤU HÌNH VÀ CÀI ĐẶT ADSL Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 4 TỔNG QUAN VỀ ADSL Đường thuê bao số bất đối xứng, kỹ thuật truyền được sử dụng trên đường điện thoại từ Modem của thuê bao tới ISPs. Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 5 TỔNG QUAN VỀ ADSL Asymmetric: Tốc độ truyền không giống nhau ở hai chiều. Tốc độ của chiều xuống (từ mạng tới thuê bao) có thể nhanh gấp hơn 10 lần so với tốc độ của chiều lên (từ thuê bao tới mạng) Digital: Modem ADSL hoạt động ở mức bít (0, 1) dùng để chuyển thông tin số giữa các thiết bị số và line điện thoại, ngược lại Subscriber Line: Ðường dây thuê bao vẫn có thể được tiếp tục sử dụng cho các cuộc gọi đi hoặc nghe điện thoại cùng một thời điểm thông qua thiết bị gọi là "Splitters" có chức năng tách thoại và dữ liệu trên đường dây Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 6 MÔ HÌNH ADSL Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 7 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG ADSL khai thác phần băng thông chưa được sử dụng trên đường dây nối từ thuê bao tới tổng đài. Ðường dây này được thiết kế để chuyển tải dải phổ tần số (frequency spectrum) chiếm bởi cuộc thoại bình thường, và cũng có thể chuyển tải các tần số cao hơn dải phổ tương đối hạn chế dành cho thoại. Ðó là dải phổ mà ADSL sử dụng. Thoại cơ bản sử dụng dải tần số từ 300Hz tới 3,400Hz. Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 8 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG Thoại và dữ liệu ADSL chia xẻ cùng một đường dây thuê bao. Các Splitter được sử dụng để đảm bảo dữ liệu và thoại không xâm phạm lẫn nhau trên đường truyền. Khối lượng dữ liệu có thể chuyển tải sẽ phụ thuộc vào các nhân tố sau: Khoảng cách từ tổng đài nội hạt. Kiểu và độ dầy đường dây. Kiểu và số lượng các mối nối trên đường dây. Mật độ các đường dây chuyển tải ADSL, ISDN và các tín hiệu phi thoại khác. Mật độ các đường dây chuyển tải tín hiệu radio. Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 9 CÁC THÀNH PHẦN CỦA ADSL Modem ADSL Kết nối vào đường dây điện thoại (local loop) và đường dây này nối tới thiết bị tổng đài nội hạt. Modem ADSL sử dụng kết hợp một loạt các kỹ thuật xử lý tín hiệu tiên tiến nhằm đạt được tốc độ băng thông cần thiết trên đường dây điện thoại thông thường với khoảng cách tới vài km giữa thuê bao và tổng đài nội hạt. Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 10 CÁC THÀNH PHẦN CỦA ADSL ADSL hoạt động bằng cách vận hành cùng lúc nhiều Modem, mỗi Modem sử dụng phần băng thông riêng Mỗi đường kẻ sọc đen ở trên thể hiện một Modem và hoạt động tại các tần số hoàn toàn khác nhau. Có thể có 255 Modem hoạt động trên một đường ADSL ADSL sử dụng dải tần số từ 26kHz tới 1.1MHz 10MHz của băng thông thoại Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 11 CÁC THÀNH PHẦN CỦA ADSL Mạch vòng(Local Loop) : 'Local loop' là thuật ngữ dùng để chỉ các đường dây điện thoại bình thường nối từ vị trí người sử dụng tới công ty điện thoại. Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 12 CÁC THÀNH PHẦN CỦA ADSL DSLAM : DSL Access Multiplexer. BAS : Broadband Access Server. ISP : Internet Service Provider. Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 13 CÁC THÀNH PHẦN CỦA ADSL DSLAM : Thiết bị có thể tập hợp nhiều kết nối thuê bao ADSL BAS : Thiết bị kết nối giữa DSLAM và Server ISP, BAS có thể phục vụ nhiều DSLAM Các giao thức truyền thông được đóng gói để truyền dữ liệu thông qua kết nối ADSL, BAS mở gói để hoàn trả lại các giao thức đó trước khi đi vào Internet Đảm bảo kết nối của thuê bao tới ISP được chính xác giống như khi sử dụng Modem quay số hoặc ISDN. ADSL dùng 2 giao thức chính : PPPoE - PPP over Ethernet Protocol PPPoA - Point to Point Protocol over ATM. Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 14 CÁC THÀNH PHẦN CỦA ADSL Các giao thức được sử dụng giữa Modem và BAS: PPP, ATM Hai tham số cần thiết lập cấu hình một cách chính xác trên Modem ADSL để đảm bảo kết nối thành công tại mức ATM với DSLAM: VPI - the Virtual Path Identifier. VCI - the Virtual Channel Identifier Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 15 MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA THOẠI VÀ ADSL Dùng ADSL vừa truy nhập Internet vừa thực hiện cuộc gọi Splitters được sử dụng để tách riêng các tần số cao dùng cho ADSL và các tần số thấp dùng cho thoại , Splitters đặt tại mỗi đầu của đường dây - phía thuê bao và phía DSLAM Tại phía thuê bao, các tần số thấp được chuyển đến máy điện thoại còn các tần số cao đi đến modem ADSL. Tại các tổng đài, các tần số thấp được chuyển sang mạng thoại PSTN còn các tần số cao đi đến ISP. Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 16 So sánh ADSL với PSTN & ISDN PSTN và ISDN là các công nghệ quay số (Dial-up). ADSL là 'liên tục/always-on" kết nối trực tiếp. PSTN và ISDN cho phép chúng ta sử dụng Fax, dữ liệu, thoại, dữ liệu tới Internet, dữ liệu tới các thiết bị khác. ADSL chỉ chuyển tải dữ liệu tới Internet. PSTN và ISDN cho phép chúng ta tuỳ chọn ISP nào mà ta muốn kết nối. ADSL kết nối chúng ta tới một ISP định trước. ISDN chạy ở tốc độ cơ sở 64kbps hoặc 128kbps. ADSL có thể tải dữ liệu về với tốc độ tới 8Mbps. PSTN ngắt truy nhập tới Internet khi chúng ta thực hiện cuộc gọi. ADSL cho phép vừa sử dụng Internet trong khi vẫn có thể thực hiện cuộc gọi đồng thời. Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 17 So sánh ADSL với PSTN & ISDN Kết nối Internet qua đường PSTN và ISDN bằng phương thức quay số có tính cước nội hạt. ADSL không tính cước nội hạt. Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 18 CẤU HÌNH VÀ CÀI ĐẶT ADSL Các thành phần phần cứng : Modem ADSL PCI, USB, Extenal, Router Splitters(bộ tách tín hiệu) Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 19 CẤU HÌNH VÀ CÀI ĐẶT ADSL Thiết lập giao thức vào các thông số PPPoE(PPP) VPI=0(0-255 ) VCI=35 (32-65535) Không nhận được thiết bị cắm vàoĐèn đỏ Đã đồng bộ xongĐèn xanh Nhận được tín hiệu adsl và chuyển sang đồng bộ. Nhấy nháy đèn xanh Kiểm tra nguồn và tín hiệu đường ADSL Đèn nhấp nháy trạng thái Vàng / Xanh Vừa bật nguồn lênĐèn vàng Chưa cắm nguồn hoặc chưa cắm cổng USBOff Mô tảLED Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 20 CẤU HÌNH VÀ CÀI ĐẶT ADSL Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 21 Đo băng thông Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 22 Thực hành Cài đăt và cấu hình Modem ADSL kết nối Internet Triển khai Proxy Server với Microsoft ISA Server dùng đường truyền ADSL Triển khai đo băng thông dùng SolarWinds BandWidth Monitoring Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 23 Phần II : Wireless LAN Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 24 Những phần chính Khái niệm Wireless Những kiểu mạng Wireless Phương tiện truyền thông Wireless Mô hình kết nối WLAN Chuẩn WLAN Phương thức Truy xuất WLAN Cài đặt và cấu hình WLAN Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 25 Khái niệm truyền thông Wireless World (2G, 3G, ) Mobile (telephony) : Di chuyển ,9.6 kbps – 40 kbps Vùng không dây : Trong một toà nhà, Wireless LAN, 2 Mbps – 25 Mbps Vệ tinh(Satellite) 1G (First Generation) Tín hiệu sóng tuần tự (Analog) Mạng chuyển mạch vòng (Circuit-switched Network) Chất lượng âm thanh thấp (Low voice quality) Không bảo mật (No security) Công xuất thấp (Low capacity) AMPS (Advanced Mobile Phone System 800-900MHz) 2G (Second Generation) Số hóa (Digital encoding) Tốc độ truyền tín hiệu cao (High bit rate voice) Tốc độtruyền bị giới hạn (Limited data communications :tens Kbps) GSM, D-AMPS (TDMA) and CDMA Những dịch vụ kèm theo như : data, fax and SMS Thông tin truyền thông cũng đã được mã hóa Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 26 Khái niệm truyền thông 2.5G Mở rộng của 2 G Kết nối chuyển mạch gói (Packet-switched) Tốc độ truyền dữ liệu cao (Higher data rate) : hàng trăm Kbps 3G (Third Generation) Higher data rates (Mbps) Hỗ trợ những ứng dụng yêu cầu băng thông rộng Hội nghị truyền hình (Video-conferencing) Kết nối Internet tốc độ cao 3G & WLAN IMT-2000 W-CDMA 4G NTT DoCoMo của Nhật bản Mở rộng hơn IMT-2000 Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 27 Khái niệm truyền thông Giai đoạn phát triển Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 28 Khái niệm Wireless Hệ thống mạng truyền dữ liệu mềm dẻo, dùng cho việc mở rộng mạng, hệ thống dự phòng, trong các tòa nhà hay Campus Việc truyền nhận dữ liệu thông qua sóng điện từ Phù hợp với những người làm việc có di động (Laptop) Dễ dàng mở rộng khi nhu cầu phát triển mạng Cung cấp cho người dùng truy xuất tài nguyên bất cứ nơi nào trong tổ chức Dùng cho hệ thống dự phòng (Backup) Phù hợp nối mạng cho các tòa nhà kiên cố khó đi dây cáp mạng Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 29 Những kiểu mạng Wireless Wireless LAN (WLAN : Mạng không dây cục bộ) - Indoor WLAN Nhìn chung là giống mạng có dây Wireless card : được gán lên máy tính AP (Access Point) : Bộ truyền nhận, giống như Hub/Switch/Router Tính chất Broadcast, nhận tính hiệu từ máy tính này và gửi đến máy tính khác Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 30 Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 31 Những kiểu mạng Wireless WLAN mở rộng(Toà nhà – toà nhà) Nối nhiều mạng WLAN từ nhiều tòa nhà trong khu vực lại với nhau Dùng các thiết bị không dây là cầu nối (Bridge) hay Router Wireless diện rộng - Outdoor VLAN Nối mạng giữa những khu vực xa nhau như : Công ty – các chi nhánh Dùng các Antenna Porabol truyền nhận Sự khác nhau của các mạng trên là khả năng truyền thông VLAN và WLAN mở rộng hoạt động trong phạm vi khu vực nhỏ như công ty, trường học .. Wireless diện rộng dùng trong mạng công cộng Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 32 Các thiết bị Wireless Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 33 Các thiết bị Wireless Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 34 Các thiết bị Wireless Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 35 Phương tiện truyền thông Wireless Sóng Radio, Sóng ngắn (Microware), Sóng vệ tinh(Satellite), Laser, tia hồng ngoại(Infrared) Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 36 Phương tiện truyền thông Wireless Infraed : Dùng chùm ánh sáng hồng ngoại để mang dữ liệu giữa các thiết bị Hệ thống cần tạo ra những tín hiệu rất mạnh vì tín hiệu truyền sẽ bị nhiễu do ánh sáng từ các nơi khác như mặt trời.. Truyền tín hiệu có tốc độ cao vì ánh sáng hồng ngoại có băng thông rộng, truyền dạng broadcast và có tốc độ 10 Mbps Phổ tần : 300 GHz (1 mm) - 400 THz (750 nm). Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 37 Phương tiện truyền thông Wireless Far-infrared : 300 GHz (1 mm) to 30 THz (10 µm). Mid-infrared, from 30 to 120 THz (10 to 2.5 µm). Near-infrared, from 120 to 400 THz (2,500 to 750 nm). Laser : Giống như công nghệ Infrared nhưng luôn luôn tồn tạo một đường truyền giữa 2 tram khi 2 tram thực hiện truyền thông Sóng Radio Phổ tần hẹp (đơn tần) : Tín hiệu broadcast, tần số cao, không thể truyền xuyên qua thép hay tường Phổ tần rộng (Spread spectrum) : Tín hiệu broadcast gồm nhiều phổ tần, chia nhiều kênh, chặn Việc xác định chặn bởi thời gian định trước và chuyển sang chặn khác, tuần tự chuyển từ chặn này đến chặn khác được xác định bởi việc tính toán thời gian Tốc độc điển hình 250 kbps, và tốc độ có thể đạt được 2Mbps Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 38 Phương tiện truyền thông Wireless Phổ tần Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 39 Mã hoá tín hiệu Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 40 Mô hình kết nối WLAN Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 41 Mô hình kết nối WLAN Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 42 Mô hình kết nối WLAN Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 43 Chuẩn WLAN Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 44 Chuẩn WLAN Chuẩn IEEE 802.11 được IEEE đưa ra vào tháng 06/1977, một chuẩn truyền thông cho mạng WLAN Chuẩn đưa ra các quy định hoạt động ở 2 lớp Datalink và Physical của Mô hình OSI Lớp Datalink(MAC) : Thực hiện chức năng cho phép chia sẻ kênh truyền Lớp Physical : Cung cấp việc truyền dữ liệu thực sự theo những phương thức khác nhau Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 45 Chuẩn WLAN 1997 - 802.11 up to 2 Mbits (900 MHz) 1999 - 802.11b 2.4GHz and up to 11 Mbits 1999 - 802.11a 5 GHz and up to 54 Mbits 200x - 802.11g 2.4GHz and up to 54 Mbits 200x - 802.11x New Security Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 46 Phương thức Truy xuất WLAN Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance (CSMA/CA) : Đa truy xuất cảm biến mang tránh xung đột Một trạm muốn truyền thông trước hết nó kiểm tra môi trường truyền , nếu môi trường truyền rỗi thì nó mới truyền gói dữ liệu Tại trạm nhận sẽ truyền tín hiệu trả lời (ACK) cho trạm gởi rằng không có xung đột sảy ra Nếu trạm gởi không nhận được tín hiệu trả lời (ACK) từ trạm nhận, nó sẽ gởi lại gói dữ liệu đầu tiên cho đến khi nào nhận được gói ACK từ trạm nhận Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 47 Khung RTS – CTS (CSMA/CA) Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 48 Cài đặt và cấu hình WLAN Cài đặt và cầu hình AP (Access Point) : LinkPro IEEE 802.11b (11Mbps) Cài đặt và cầu hình Client Wireless (Wireless NIC card) : IEEE 802.11 b (11 Mbps) Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 49 Cấu hình AP (Access Point) Cấu hình AP thông qua Web Htpp//:192.168.0.1/ Username : root Passwd : root Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 50 Cấu hình AP (Access Point) Bước 1 : chọn chế độ hoạt động AP AP / Bridge : Cung cấp chức năng AP và LAN – LAN tĩnh Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 51 Cấu hình AP (Access Point) Bước 2 : Thiết lập IP cho AP Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 52 Cấu hình AP (Access Point) Bước 3 : Thiết lập chuẩn truyền thông IEEE 802.11 Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 53 Cấu hình AP (Access Point) Thiết lập chế độ bảo mật Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 54 Cấu hình AP (Access Point) Thiết lập DHCP Server trên AP Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 55 Cài đặt và cấu hình AP Client Cài driver cho Wireless NIC card trên mỗi máy con Cài phần mềm để thiết lập và giám sát Client Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 56 Cài đặt và cấu hình Client Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 57 Cài đặt và cấu hình Client Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 58 Cài đặt và cấu hình Client Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 59 AP và Client Client Biểu tượng màu xanh dương : Đã kết nối Biểu tượng màu đỏ : Chưa kết nối Các đèn của AP ALV : Nhấp nháy là làm việc bình thường RF (Radio Frenquency) : Giao diện sóng Radio hoạt động LAN : Giao diện LAN hoạt động PWR : Nguồn điện cho AP Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 60 Bài tập thực hành Triển khai mạng WLAN Cấu hình AP Cài đặt và cấu hình WLAN Nic card Chia sẻ tài nguyên và Internet Với mô hình Trung tâm Tin học Bách khoa Aptech @Bách Khoa Aptech 2004 Trang 61 Ôn tập và hỏi đáp