Các bạn làm wireless thảo luận nguyên lý làm việc của mạng wireless. Cụ thể là các tiến trình sau:
+ Tiến trình soi đường (Beacon)
+ Tiến trình thăm dò (Probe)
+ Tiến trình xác thực (Authentication)
+ Tiến trình kết nối (Association)
Beacon
Beacon là một dạng frame ngắn được gởi từ AP đến các trạm client (trong mạng Infrastructure) hoặc từ trạm đến trạm (trong mạng Ad-Hoc) đẻ tổ chức và đồng bộ hóa các truyền thông trong mạng WLAN. Beacon phục vụ nhiều chức năng bao gồm:
* Đồng bộ hóa thời gian (Time Synchronization). Beacon đồng bộ với các client bằng các nhãn thời gian ngay tại thời điểm truyền. Khi client nhận beacon, nó thay đổi đồng hồ của nó để đồng bộ với đồng hồ của AP. Việc đồng bộ đồng hồ của các thiết bị truyền thông sẽ tất cả các chức năng liên quan đến thời gian như việc nhảy giữa các hệ thống FHSS, sẽ được thực hiện mà không gây ra lỗi. Beacon cũng chứa giá trị Beacon Interval, để báo cho client biết bao lâu thì AP sẽ phát ra Beacon.
* FH or DS Parameter Set. Beacon cũng chứa các thông tin xác định các công nghệ trãi phổ mà hệ thống sử dụng. Ví dụ như trong hệ thống FHSS thì các tham số như hop time, dwell time và hop sequence sẽ được chứa trong beacon. Còn đối với hệ thống DSSS, beacon sẽ chứa các thông tin về kênh truyền.
* SSID Information. Các trạm (station) sẽ tìm kiếm giá trị SSID trong Beacon để nó có thể giam gia vào mạng. Khi thông tin này được tìm thấy, station sẽ đọc giá trị MAC address để biết được beacon đến từ đâu, sau đó nó sẽ gởi một Authentication Request frame để có thể kết nối với AP đó. Nếu station nhận được nhiều giá trị SSID từ nhiều AP khác nhau thì nó có thể sẽ kết nối với AP đầu tiên hoặc AP có độ mạnh tín hiệu lớn nhất.
* Traffic Indication Map (TIM). TIM được sử dụng để báo cho các Sleeping Station (các trạm đang trong chế độ tiết kiệm năng lượng) rằng chúng có các gói tin đang được buffer ở AP. Thông tin này sẽ được truyền trong mỗi Beacon đến tất cả các station đã kết nối với AP. Khi đang ngủ (sleeping), các trạm đã đồng bộ với AP trước đó sẽ bật bộ tiếp nhận (receivers) của mình lên (không hoàn toàn là thức dậy), lắng nghe các beacon, kiểm tra giá trị TIM xem chúng có trong danh sách đó hay không. Nếu không có thì chúng sẽ tắt receivers của mình và tiếp tục ngủ.
* Supported Rate. Đối với mạng không dây, nó hỗ trợ nhiều tốc độ khác nhau tùy vào chuẩn hoặc thiết bị được sử dụng. Ví dụ, các thiết bị tương thích chuẩn 802.11b sẽ có tốc độ 11, 5.5, 2 và 1 Mbps. Thông tin này sẽ được truyền trong các beacon để báo cho client biết tốc độ nào sẽ được hỗ trợ bởi AP.
* Ngoài các thông tin trên thì Beacon còn chứa nhiều thông tin khác nữa, tuy nhiên các thông tin trên là các thông tin quan trọng cần phải biết đối với người quản trị mạng.
Tiến trình Probe
Trong tiến trình này thì các trạm client sẽ gởi một probe request frame. Nói một cách tổng quát, các trạm 802.11 gởi các probe request frame trên tất cả các kênh chúng được phép sử dụng (Đối với Bắc Mỹ là kênh 1 đến 11). Tiến trình này không phải là điều bắc buộc trong đặc tả 802.11. Probe request frame chứa đựng thông tin về các trạm không dây 802.11 như tốc độ truyền dữ liệu mà các trạm hỗ trợ và SSID mà đó đang thuộc về. Các trường chính trong Probe request frame là:
+ SSID: Chứa giá trị SSID mà client đã được cấu hình.
+ Support rates: Mô tả tất cả các tốc độ dữ liệu mà client hỗ trợ.
Các trạm client gởi probe request fram một cách mò mẫm, có nghĩa là chúng không biết bất cứ điều gì về AP mà chúng định tìm kiếm. Vì thế, hầu hết các probe request frame được gởi ở mức tốc độ thấp nhất là 1Mbps.
Khi một AP nhận được một probe request frame thành công (đã vượt qua kiểm tra FCS), nó sẽ hồi đáp lại một probe response frame. Các trường chính trong probe response frame là:
+ TimeStamp: Chứa giá trị TSFTIMER của AP. Nó được sử dụng để đồng bộ thời gian giữa các trạm và AP.
+ Beacon Interval: Số đơn vị thời gian (TU = Time Unit) giữa các lần gởi Beacon. Một TU khoảng 1024 MicroSeconds.
+ Capability Information: Khả năng của lớp MAC và PHY. Trường này sẽ được mô tả chi tiết hơn ở phần “802.11 MAC frame format”.
+ SSID: Là giá trị SSID mà AP đã được cấu hình.
+ Support Rates: Tất cả các tốc độ dữ liệu mà AP hỗ trợ.
+ PHY Parameter set: Có thể là FHSS hoặc DSSS. Trường này cung cấp thông tin về đặc tả lớp PHY cho các client.
Khi một trạm client nhận được probe response frame, nó có thể xác định được độ mạnh tín hiệu của frame đó. Máy trạm sẽ so sánh các probe response frame nhận được để xác định AP nó có thể kết nối vào. Cơ chế để 1 máy trạm chọn AP để kết nối vào được xác định trong đặc tả của 802.11, nên các nhà sản xuất chỉ việc cài đặt nó. Một cách tổng quát, tiêu chuẩn chọn lựa AP có thể bao gồm: SSID phải giống nhau, độ mạnh tín hiệu, và các chức năng mở rộng khác do nhà sản xuất cài đặt vào
Sau khi một trạm xác định được AP sẽ kết nối vào, nó sẽ chuyển sang pha tiếp theo trong quá trình kết nối của một trạm, đó là tiến trình Authentication.
Tiến trình Authentication
Có 2 chế độ authentication trong 802.11, đó là Open authentication và Shared key authentication. Mục đích của tiến trình này là để xác định xem một trạm nào đó có quyền truy cập vào mạng hay không. Tiến trình này bao gồm 2 frame là Authentication request frame (client gởi đến AP) và authentication Response frame (AP reply).
Để biết thêm về chi tiết của tiến trình này các bạn nên đọc thêm về phần 802.11 Security.
Tiến trình Association
Tiến trình Association cho phép một AP ánh xạ (map) một cổng logic hay một định danh kết nối ( AID = Association Identifier). Tiến trình này được khởi tạo bởi máy trạm bằng cách gởi Association request frame chứa những thông tin về khả năng của client và sẽ kết thúc bởi AP khi gởi lại Association response frame. Association response frame thông báo việc kết nối thành công hay thất bại cũng như mã lý do (reason code).
Các trường chính của association request frame là:
+ Listen Interval: Giá trị này được sử dụng khi hoạt động trong chế độ tiết kiệm điện và được client cung cấp cho AP. Nó thông báo cho AP biết lúc nào thì client “thức dậy” từ chế độ tiết kiệm năng lượng để nhận những dữ liệu đã được buffer lại từ AP.
+ SSID: Giá trị SSID của client. Thông thường thì AP sẽ không chấp nhận những request từ các client có giá trị SSID với AP.
+ Support Rates: Xác định tốc độ dữ liệu mà client hỗ trợ.
Các trường chính của association response frame.
+ Status Code: Xác định kết quả của việc association
+ Association ID (AID): Bạn có thể xem AID như là cổng vật lý trên một Ethernet HUB hay Switch. Các trạm client cần giá trị này khi nó hoạt động trong chế độ tiết kiệm năng lượng. AP gởi một thông báo trong Beacon frame chỉ ra AID nào đang có dữ liệu được buffer.
+ Support rates: Chỉ ra tốc độ mà AP hỗ trợ.
+ Tiến trình soi đường (Beacon)
+ Tiến trình thăm dò (Probe)
+ Tiến trình xác thực (Authentication)
+ Tiến trình kết nối (Association)
Beacon
Beacon là một dạng frame ngắn được gởi từ AP đến các trạm client (trong mạng Infrastructure) hoặc từ trạm đến trạm (trong mạng Ad-Hoc) đẻ tổ chức và đồng bộ hóa các truyền thông trong mạng WLAN. Beacon phục vụ nhiều chức năng bao gồm:
* Đồng bộ hóa thời gian (Time Synchronization). Beacon đồng bộ với các client bằng các nhãn thời gian ngay tại thời điểm truyền. Khi client nhận beacon, nó thay đổi đồng hồ của nó để đồng bộ với đồng hồ của AP. Việc đồng bộ đồng hồ của các thiết bị truyền thông sẽ tất cả các chức năng liên quan đến thời gian như việc nhảy giữa các hệ thống FHSS, sẽ được thực hiện mà không gây ra lỗi. Beacon cũng chứa giá trị Beacon Interval, để báo cho client biết bao lâu thì AP sẽ phát ra Beacon.
* FH or DS Parameter Set. Beacon cũng chứa các thông tin xác định các công nghệ trãi phổ mà hệ thống sử dụng. Ví dụ như trong hệ thống FHSS thì các tham số như hop time, dwell time và hop sequence sẽ được chứa trong beacon. Còn đối với hệ thống DSSS, beacon sẽ chứa các thông tin về kênh truyền.
* SSID Information. Các trạm (station) sẽ tìm kiếm giá trị SSID trong Beacon để nó có thể giam gia vào mạng. Khi thông tin này được tìm thấy, station sẽ đọc giá trị MAC address để biết được beacon đến từ đâu, sau đó nó sẽ gởi một Authentication Request frame để có thể kết nối với AP đó. Nếu station nhận được nhiều giá trị SSID từ nhiều AP khác nhau thì nó có thể sẽ kết nối với AP đầu tiên hoặc AP có độ mạnh tín hiệu lớn nhất.
* Traffic Indication Map (TIM). TIM được sử dụng để báo cho các Sleeping Station (các trạm đang trong chế độ tiết kiệm năng lượng) rằng chúng có các gói tin đang được buffer ở AP. Thông tin này sẽ được truyền trong mỗi Beacon đến tất cả các station đã kết nối với AP. Khi đang ngủ (sleeping), các trạm đã đồng bộ với AP trước đó sẽ bật bộ tiếp nhận (receivers) của mình lên (không hoàn toàn là thức dậy), lắng nghe các beacon, kiểm tra giá trị TIM xem chúng có trong danh sách đó hay không. Nếu không có thì chúng sẽ tắt receivers của mình và tiếp tục ngủ.
* Supported Rate. Đối với mạng không dây, nó hỗ trợ nhiều tốc độ khác nhau tùy vào chuẩn hoặc thiết bị được sử dụng. Ví dụ, các thiết bị tương thích chuẩn 802.11b sẽ có tốc độ 11, 5.5, 2 và 1 Mbps. Thông tin này sẽ được truyền trong các beacon để báo cho client biết tốc độ nào sẽ được hỗ trợ bởi AP.
* Ngoài các thông tin trên thì Beacon còn chứa nhiều thông tin khác nữa, tuy nhiên các thông tin trên là các thông tin quan trọng cần phải biết đối với người quản trị mạng.
Tiến trình Probe
Trong tiến trình này thì các trạm client sẽ gởi một probe request frame. Nói một cách tổng quát, các trạm 802.11 gởi các probe request frame trên tất cả các kênh chúng được phép sử dụng (Đối với Bắc Mỹ là kênh 1 đến 11). Tiến trình này không phải là điều bắc buộc trong đặc tả 802.11. Probe request frame chứa đựng thông tin về các trạm không dây 802.11 như tốc độ truyền dữ liệu mà các trạm hỗ trợ và SSID mà đó đang thuộc về. Các trường chính trong Probe request frame là:
+ SSID: Chứa giá trị SSID mà client đã được cấu hình.
+ Support rates: Mô tả tất cả các tốc độ dữ liệu mà client hỗ trợ.
Các trạm client gởi probe request fram một cách mò mẫm, có nghĩa là chúng không biết bất cứ điều gì về AP mà chúng định tìm kiếm. Vì thế, hầu hết các probe request frame được gởi ở mức tốc độ thấp nhất là 1Mbps.
Khi một AP nhận được một probe request frame thành công (đã vượt qua kiểm tra FCS), nó sẽ hồi đáp lại một probe response frame. Các trường chính trong probe response frame là:
+ TimeStamp: Chứa giá trị TSFTIMER của AP. Nó được sử dụng để đồng bộ thời gian giữa các trạm và AP.
+ Beacon Interval: Số đơn vị thời gian (TU = Time Unit) giữa các lần gởi Beacon. Một TU khoảng 1024 MicroSeconds.
+ Capability Information: Khả năng của lớp MAC và PHY. Trường này sẽ được mô tả chi tiết hơn ở phần “802.11 MAC frame format”.
+ SSID: Là giá trị SSID mà AP đã được cấu hình.
+ Support Rates: Tất cả các tốc độ dữ liệu mà AP hỗ trợ.
+ PHY Parameter set: Có thể là FHSS hoặc DSSS. Trường này cung cấp thông tin về đặc tả lớp PHY cho các client.
Khi một trạm client nhận được probe response frame, nó có thể xác định được độ mạnh tín hiệu của frame đó. Máy trạm sẽ so sánh các probe response frame nhận được để xác định AP nó có thể kết nối vào. Cơ chế để 1 máy trạm chọn AP để kết nối vào được xác định trong đặc tả của 802.11, nên các nhà sản xuất chỉ việc cài đặt nó. Một cách tổng quát, tiêu chuẩn chọn lựa AP có thể bao gồm: SSID phải giống nhau, độ mạnh tín hiệu, và các chức năng mở rộng khác do nhà sản xuất cài đặt vào
Sau khi một trạm xác định được AP sẽ kết nối vào, nó sẽ chuyển sang pha tiếp theo trong quá trình kết nối của một trạm, đó là tiến trình Authentication.
Tiến trình Authentication
Có 2 chế độ authentication trong 802.11, đó là Open authentication và Shared key authentication. Mục đích của tiến trình này là để xác định xem một trạm nào đó có quyền truy cập vào mạng hay không. Tiến trình này bao gồm 2 frame là Authentication request frame (client gởi đến AP) và authentication Response frame (AP reply).
Để biết thêm về chi tiết của tiến trình này các bạn nên đọc thêm về phần 802.11 Security.
Tiến trình Association
Tiến trình Association cho phép một AP ánh xạ (map) một cổng logic hay một định danh kết nối ( AID = Association Identifier). Tiến trình này được khởi tạo bởi máy trạm bằng cách gởi Association request frame chứa những thông tin về khả năng của client và sẽ kết thúc bởi AP khi gởi lại Association response frame. Association response frame thông báo việc kết nối thành công hay thất bại cũng như mã lý do (reason code).
Các trường chính của association request frame là:
+ Listen Interval: Giá trị này được sử dụng khi hoạt động trong chế độ tiết kiệm điện và được client cung cấp cho AP. Nó thông báo cho AP biết lúc nào thì client “thức dậy” từ chế độ tiết kiệm năng lượng để nhận những dữ liệu đã được buffer lại từ AP.
+ SSID: Giá trị SSID của client. Thông thường thì AP sẽ không chấp nhận những request từ các client có giá trị SSID với AP.
+ Support Rates: Xác định tốc độ dữ liệu mà client hỗ trợ.
Các trường chính của association response frame.
+ Status Code: Xác định kết quả của việc association
+ Association ID (AID): Bạn có thể xem AID như là cổng vật lý trên một Ethernet HUB hay Switch. Các trạm client cần giá trị này khi nó hoạt động trong chế độ tiết kiệm năng lượng. AP gởi một thông báo trong Beacon frame chỉ ra AID nào đang có dữ liệu được buffer.
+ Support rates: Chỉ ra tốc độ mà AP hỗ trợ.
Đăng nhận xét