minhhue
11-03-2006, 04:39
Tổng quan về công nghệ mạng không dây
Mạng không dây 802.11 đã trở nên phổ biến khắp mọi nơi chủ yếu bởi vì chúng dễ cài đặt và dễ sử dụng. Trên quan điểm người dùng thì chúng hoạt động chẳng khác gì mạng LAN bình thường. Điều đáng nói là kiến trúc 802.11 là tất cả nhưng lại đơn giản. Những thách thức đối với môi trường truyền tự do (WLAN) là phức tạp hơn nhiều so với môi trường truyền có điều khiển (như trong mạng Ethernet).
Lớp con MAC của 802.11 phải sử dụng một cơ chế truy cập cho phép truy cập đường truyền một cách công bằng. Các trạm 802.11 không có khả năng phát hiện xung đột như giao thức CSMA/CD mà các trạm trong mạng Ethernet đã dùng. Kết quả là cần phải có một lớp MAC uyển chuyển và nhiều tính năng hơn để truy cập đường truyền với chi phí (overhead) thấp.
Mạng 802.11 được thiết kế rất uyển chuyển, bạn có 3 tùy chọn chính khi triển khai một mạng không dây.
+ Independent Basic Service Set (IBSS)
+ Basic Service Set (BSS)
+ Extend Service Set (ESS)
Một service set là một nhóm các thiết bị không dây. WLAN cung cấp việc truy cập vào mạng bằng cách quảng bá thông qua các dãy tần số của sóng mang vô tuyến. Trạm nhận có thể ở trong vùng phủ sóng của nhiều trạm truyền. Trạm truyền bắt đầu việc truyền dữ liệu với các Service Set Identifier (SSID). Trạm nhận sử dụng SSID để lọc các tín hiệu nhận và xác định tín hiệu mà nó muốn nhận.
https://www.genebase.com/upload/user_31/978810/photo/P978810_4413ef7d867d2.jpg
IBSS (Independent Basic Service Set)
Một IBSS bao gồm các trạm không dây giao tiếp một cách trực tiếp với nhau mà không cần thông qua Access Point (AP). Mạng IBSS cũng thường được gọi là mạng Ad-hoc bởi vì chúng đơn giản chỉ là các peer-to-peer WLAN (điểm-điểm)
Ad-hoc/IBSS
Mạng ad-hoc hay IBSS được tạo ra khi các thiết bị client kết nối với nhau hình thành nên một mạng tự quản mà không cần đến AP. Mạng này không liên quan gì đến việc khảo sát điểm (site survey) hay các kế hoạch đã định trước, vì vậy chúng có quy mô nhỏ và chỉ rộng đủ để giao tiếp. Không giống như trong trường hợp ESS, ở đây, các client được kết nối trực tiếp với nhau tọa nên chỉ một BSS mà không có giao tiếp với mạng LAN có dây. Không có chuẩn nào giới hạn số lượng thiết bị có thể trong cùng một IBSS. Nhưng bởi vì mọi thiết bị đều là client nên một số thành viên của IBSS không thể giao tiếp được với các thành viên khác (hiện tượng Hidden Node = Nút ẩn). Mặc dù vậy, chưa có một cơ chế nào để thay thế chức năng của IBSS.
Bởi vì không có AP trong IBSS nên việc đồng bộ hóa thời gian được điều khiển bằng cách tự phân phối với nhau. Client khởi tạo IBSS thiết lập khoảng thời gian Beacon để tạo nên các Target Beacon Transmission Times (TBTT – Tạm dịch là khoảng thời gian cần để truyền Beacon đến đích). Khi TBTT kết thúc, các client thực hiện theo các bước sau:
+ Trì hoãn và treo lại thời gian Back-Off (Chính là Random Back-Off Time của các client trong chế độ DCF) từ TBTT trước
+ Xác định một khoảng chờ ngẫu nhiên mới (Random Delay)
+ Nếu một Beacon đến trước khi Random Delay kết thúc thì khôi phục lại thời gian Back-Off. Nếu không có Beacon nào đến trước khi Random Delay kết thúc thì gởi một Beacon và khôi phục lại thời gian Back-Off.
Bạn có thể thấy rằng việc duy trì thời gian Beacon được phân phối trong mạng Ad-hoc hơn là được quản lý bởi AP hay là một client nào đó. Thông thường thì trong mạng sẽ có hiện tượng Hidden Node (Một client không thể thấy được quá trình truyền của một client khác nên dễ xảy ra xung đột) nên có thể các Beacon từ nhiều client khác nhau sẽ được gởi trong khoảng thời gian Beacon và một số client có thể nhận được nhiều Beacon khác nhau. Tuy nhiên, điều này được cho phép trong chuẩn và không gây nên vấn đề nào cả vì các client chỉ lắng nghe và chấp nhận beacon đầu tiên tương ứng với thời gian Random của chúng.
Các Beacon thường chứa một Timer Synchronization Function (TSF = Chức năng đồng bộ hóa thời gian). Mỗi client so sánh TSF trong Beacon và thời gian của chúng, nếu giá trị nhận được là lớn hơn có nghĩa là đồng hồ trong trạm truyền chạy nhanh hơn. Nó sẽ cập nhật thời gian của nó bằng thời gian mà nó nhận được. Điều này có một hệ quả lâu dài là sẽ cập nhật thời gian cho tất cả các client trong mạng Ad-hoc theo thời gian của client chạy nhanh nhất. Trong mạng Ad_hoc lớn, nhiều client không thể truyền thông trực tiếp được với nhau nên nó sẽ mất một khoảng thời gian cho việc phân phối thời gian.
Mạng không dây 802.11 đã trở nên phổ biến khắp mọi nơi chủ yếu bởi vì chúng dễ cài đặt và dễ sử dụng. Trên quan điểm người dùng thì chúng hoạt động chẳng khác gì mạng LAN bình thường. Điều đáng nói là kiến trúc 802.11 là tất cả nhưng lại đơn giản. Những thách thức đối với môi trường truyền tự do (WLAN) là phức tạp hơn nhiều so với môi trường truyền có điều khiển (như trong mạng Ethernet).
Lớp con MAC của 802.11 phải sử dụng một cơ chế truy cập cho phép truy cập đường truyền một cách công bằng. Các trạm 802.11 không có khả năng phát hiện xung đột như giao thức CSMA/CD mà các trạm trong mạng Ethernet đã dùng. Kết quả là cần phải có một lớp MAC uyển chuyển và nhiều tính năng hơn để truy cập đường truyền với chi phí (overhead) thấp.
Mạng 802.11 được thiết kế rất uyển chuyển, bạn có 3 tùy chọn chính khi triển khai một mạng không dây.
+ Independent Basic Service Set (IBSS)
+ Basic Service Set (BSS)
+ Extend Service Set (ESS)
Một service set là một nhóm các thiết bị không dây. WLAN cung cấp việc truy cập vào mạng bằng cách quảng bá thông qua các dãy tần số của sóng mang vô tuyến. Trạm nhận có thể ở trong vùng phủ sóng của nhiều trạm truyền. Trạm truyền bắt đầu việc truyền dữ liệu với các Service Set Identifier (SSID). Trạm nhận sử dụng SSID để lọc các tín hiệu nhận và xác định tín hiệu mà nó muốn nhận.
https://www.genebase.com/upload/user_31/978810/photo/P978810_4413ef7d867d2.jpg
IBSS (Independent Basic Service Set)
Một IBSS bao gồm các trạm không dây giao tiếp một cách trực tiếp với nhau mà không cần thông qua Access Point (AP). Mạng IBSS cũng thường được gọi là mạng Ad-hoc bởi vì chúng đơn giản chỉ là các peer-to-peer WLAN (điểm-điểm)
Ad-hoc/IBSS
Mạng ad-hoc hay IBSS được tạo ra khi các thiết bị client kết nối với nhau hình thành nên một mạng tự quản mà không cần đến AP. Mạng này không liên quan gì đến việc khảo sát điểm (site survey) hay các kế hoạch đã định trước, vì vậy chúng có quy mô nhỏ và chỉ rộng đủ để giao tiếp. Không giống như trong trường hợp ESS, ở đây, các client được kết nối trực tiếp với nhau tọa nên chỉ một BSS mà không có giao tiếp với mạng LAN có dây. Không có chuẩn nào giới hạn số lượng thiết bị có thể trong cùng một IBSS. Nhưng bởi vì mọi thiết bị đều là client nên một số thành viên của IBSS không thể giao tiếp được với các thành viên khác (hiện tượng Hidden Node = Nút ẩn). Mặc dù vậy, chưa có một cơ chế nào để thay thế chức năng của IBSS.
Bởi vì không có AP trong IBSS nên việc đồng bộ hóa thời gian được điều khiển bằng cách tự phân phối với nhau. Client khởi tạo IBSS thiết lập khoảng thời gian Beacon để tạo nên các Target Beacon Transmission Times (TBTT – Tạm dịch là khoảng thời gian cần để truyền Beacon đến đích). Khi TBTT kết thúc, các client thực hiện theo các bước sau:
+ Trì hoãn và treo lại thời gian Back-Off (Chính là Random Back-Off Time của các client trong chế độ DCF) từ TBTT trước
+ Xác định một khoảng chờ ngẫu nhiên mới (Random Delay)
+ Nếu một Beacon đến trước khi Random Delay kết thúc thì khôi phục lại thời gian Back-Off. Nếu không có Beacon nào đến trước khi Random Delay kết thúc thì gởi một Beacon và khôi phục lại thời gian Back-Off.
Bạn có thể thấy rằng việc duy trì thời gian Beacon được phân phối trong mạng Ad-hoc hơn là được quản lý bởi AP hay là một client nào đó. Thông thường thì trong mạng sẽ có hiện tượng Hidden Node (Một client không thể thấy được quá trình truyền của một client khác nên dễ xảy ra xung đột) nên có thể các Beacon từ nhiều client khác nhau sẽ được gởi trong khoảng thời gian Beacon và một số client có thể nhận được nhiều Beacon khác nhau. Tuy nhiên, điều này được cho phép trong chuẩn và không gây nên vấn đề nào cả vì các client chỉ lắng nghe và chấp nhận beacon đầu tiên tương ứng với thời gian Random của chúng.
Các Beacon thường chứa một Timer Synchronization Function (TSF = Chức năng đồng bộ hóa thời gian). Mỗi client so sánh TSF trong Beacon và thời gian của chúng, nếu giá trị nhận được là lớn hơn có nghĩa là đồng hồ trong trạm truyền chạy nhanh hơn. Nó sẽ cập nhật thời gian của nó bằng thời gian mà nó nhận được. Điều này có một hệ quả lâu dài là sẽ cập nhật thời gian cho tất cả các client trong mạng Ad-hoc theo thời gian của client chạy nhanh nhất. Trong mạng Ad_hoc lớn, nhiều client không thể truyền thông trực tiếp được với nhau nên nó sẽ mất một khoảng thời gian cho việc phân phối thời gian.