Phân tích từng bước cơ bản trong thiết kế mạng không dây


Đứng trên quan điểm thiết kế mạng mà nói thì hệ thống không dây sẽ dành được nhiều sự ưu ái nhưng không thể thay thế hoàn toàn các kết nối chạy dây. Lý do chính của vấn đề này ở chỗ vẫn còn một số bất tiện trong hệ thống không dây. Tuy nhiên ngày nay chúng ta có thể thấy rất rõ các ứng dụng LAN không dây đang phát triển rất nhanh và có nhiều tiện lợi cho tương lai. Trong một vài năm qua chúng ngày càng được cải thiện nhiều về tốc độ, tính bảo mật, chất lượng dịch vụ và sự quản lý tập trung. Điều đó có thể cho rằng với thời gian chúng ta có thể hoàn toàn bỏ lại các thiết kế chạy dây truyền thống hay không?

Việc xác định một mạng nên được thiết kế chạy dây hoặc không dây hoặc kết hợp cả hai là rất cần thiết trong quá trình thiết kế mạng. Thông thường quyết định này phụ thuộc vào những công việc đã được thực hiện trước đó và kết quả như thế nào. Ngày nay các hệ thống thường thay đổi rất nhanh đòi hỏi chúng ta cần có sự phân tích kỹ lưỡng trong việc thiết kế một mạng.

Tham khảo các dự án thiết kế mạng LAN của một số nơi chúng tôi giới thiệu cho các bạn những thứ cần phải xem xét và cân nhắc khi thực hiện công việc này.

Công nghệ và các xu hướng

Trước tiên bạn cần phải hiểu và biết đến những công nghệ đã có trên thị trường và xu hướng tương lai của chúng. Ngày nay phổ biến là hệ thống Ethernet với tốc độ 100Mbit/s và có thể đến 1Gbit/s trên cáp xoắn.

Đối với hệ thống không dây, các chuẩn 802.11b đã được kiểm chứng trong kết nối WLAN, ngoài ra 802.11a và 802.11g cũng cho phép truyền với tốc độ cao.

Sự cần thiết của dải thông ngày càng quan trọng. Chính vì vậy IEEE đã tập trung vào việc mở rộng khả năng cho phép về dải thông trong cả hai hệ thống dây và không dây. 802.3an được đưa ra năm ngoái có thể cung cấp 10Gbit/s. Ethernet trên cáp đồng và IEEE 802.3 Higher Speed Study Group đã tuyên bố sẽ tập trung vào phát triển một chuẩn mới cho phép đến 100Gbit/s – Ethernet over copper standard

Phân tích từng bước cơ bản trong thiết kế mạng không dâyTheo 802.11 Official Timelines, 802.11n hứa hẹn cung cấp thông lượng lên đến 540Mbit/s và được lên dự án để phê chuẩn thành một chuẩn vào tháng 4 năm 2008. Các thiết bị dựa vào 802.11n (bản nháp) như Linksys Wireless-N Broadband Router đã đưa ra trên thị trường. Mặc dù vậy, việc cài đặt dựa trên một chuẩn cũ cần phải xem xét đến vấn đề cho khả năng hợp tác trong tương tai.

Vấn đề quan trọng cần phải lưu ý ở đây là nền công nghiệp thiết bị mạng đang sản xuất các sản phẩm cho cả hai môi trường đều có dải thông lớn, hệ thống chạy dây hầu như vẫn tiếp tục giữ vai trò chính trong vấn đề thông lượng.

Hội tụ là một xu hướng sẽ được tiếp tục. VoIP không phải chỉ là một tùy chọn dành cho hệ thống dây, với softphone (hệ thống điện thoại mềm) và các tập hợp của 802.11b như là Cisco Unified Wireless IP Phone 7920 đã được đưa ra. Nhiều điểm truy cập cho QoS để bảo đảm cho băng tần cần thiết trên cuộc gọi cũng đã có. Các thiết bị đầu cuối giọng nói (Voice) (dây hoặc không dây) không cần đến nhiều băng tần trên một cuộc gọi (64kbit/s) nhưng đòi hỏi phải có độ trễ thấp. Một điểm truy cập được cấu hình QoS có thể bảo đảm cho phép tải một file lớn không gây nhiễu vào cuộc gọi của người dùng khác.

Sự hội tụ không chỉ dừng lại ở VoIP. Roaming giữa IP và các mạng tổ ong cũng được đưa ra trong một dự án của T-Mobile trong một số vùng nhất định.

Việc bắt kịp với sự phát triển của công nghệ và các xu hướng là một vấn đề quan trọng nhưng chỉ thế thôi chưa đủ. Bạn cần phải hiểu một cách rõ ràng về những gì cần thiết đối với một mạng trên quan điểm người dùng.

Những vấn đề về mạng và bảo mật

Khi thiết kế một mạng, việc xem xét loại dữ liệu gì mà mạng sẽ truyền tải là rất cần thiết. Một mạng đơn giản mà nói cũng có thể coi là một công cụ và hiển nhiên mà nói thì bạn phải sử dụng đúng công cụ cho công việc. Thông qua một phân tích như vậy sẽ bảo đảm thỏa đáng hiệu suất của mạng.

Những cần thiết về băng tần có cho các ứng dụng sẽ sử dụng cần được đưa ra. Hai yêu cầu băng tần cụ thể cho ứng dụng cần phải xem xét đó là: thông lượng và độ trễ. Thông lượng là tốc độ truyền tải dữ liệu, được tính bằng bit/s còn độ trễ là thời gian chậm trong truyền tải dữ liệu.

Một vài ứng dụng như việc tải các phần mềm, duyệt web và e-mail làm việc tốt với hệ thống có độ trễ bởi vì độ trễ về thời gian ở đây là không đáng chú ý. Như đã nói ở trên, các ứng dụng thời gian thực như VoIP cũng không yêu cầu thông lượng lớn nhưng phải có độ trễ thấp. Còn một số chỗ cần có sự truyền tải dữ liệu lớn như các backup trực tuyến thì thông lượng phải lớn nhưng độ trễ lại không quan trọng.

Một người dùng kết nối vào một điểm truy cập với tốc độ 54Mbit/s mà hệ thống cáp cho phép 100Mbit/s thì kết nối được chuyển sẽ cho một hiệu suất có thể chấp nhận được. Nhưng với tất cả các thiết kế không dây thì không bằng được vì một vài hệ số sẽ làm giảm hiệu suất của người dùng.

Phân tích từng bước cơ bản trong thiết kế mạng không dâyKết nối điểm truy cập là một mô hình mạng chia sẻ. Người dùng kết nối đến một điểm truy cập đang tải một file dữ liệu 3,5GB Linux DVD ISO từ mạng nội bộ có thể có được thông lượng trung bình (một cách thỏa đáng) 50Mbit/s từ một điểm truy cập 802.11g. Với tốc độ này việc tải file sẽ kết thúc trong khoảng (3,5GB*8b/B)/0,05Gbit/s=) 560s tức chưa đến 10 phút.

Nếu thêm vào 9 máy tính đang tải cùng file như vậy thì nhiệm vụ sẽ được hoàn tất trên khoảng 1,5h ((3,5GB*10*8b/B)/0,05Gbit/s=5.600s). Nếu cả 10 máy tính kết nối tới một switch 100Mbit/s bằng một đường lên máy chủ 1Gbit/s thì việc tải file sẽ được hoàn tất trong 1/20 thời gian hay khoảng 5 phút. Các biến khác như sự tranh chấp, gói overhead và độ dài tín hiệu được bỏ qua trong ví dụ này nhưng nhìn chung nó đã minh họa cho tầm quan trọng của các loại băng thông khác nhau.

Có nhiều hạn chế cố hữu đối với số lượng kết nối tại một điểm truy cập. Công thức tốt cho việc thiết kế là mỗi một điểm truy cập có thể hỗ trợ khoảng 20-30 người dùng đồng thời. Các ứng dụng không yêu cầu băng thông cao và độ trễ thấp sẽ phải gặp khó khăn về hiệu suất khi số lượng người dùng đồng thời trong một điểm truy cập là quá lớn.

Các điểm truy cập kết nối tới mạng xương sống quan trọng như thế nào. Trong ví dụ trước, điểm truy cập không dây được thừa nhận rằng đã có một kết nối xương sống 100Mbit/s trong đường lên (uplink). Còn đối với cả mạng lưới mạng thì sao? Phụ thuộc vào mạng lưới đó được xắp xếp như thế nào, một đường lên 54Mbit/s có thể kết nối một điểm truy cập rồi chia cho hai điểm khác thì dung lượng của đường lên đến mạng xương sống cho mỗi một điểm sẽ giảm còn 50%. Nhiều điểm truy cập hơn nữa thì độ rộng dải thông sẽ còn bị giảm hơn nữa.

Nếu mục đích chính là cho truy cập Internet thì sự hạn chế về băng thông nằm trong kết nối ISP. Trong trường hợp đó, những giới hạn về băng thông của LAN không cần quan tâm quá nhiều. Nếu xét về tính di động và giá thành thì hệ thống không dây có thể là cách nên tiến hành nhưng nó cũng gặp phải khó khăn trong vấn đề bảo mật. Mạng không dây sẽ có thêm những vấn đề phức tạp trong bảo mật vì đây là tính cố hữu của nó trong khoảng không gian mà nó bao phủ.

Thực sự mà nói, các hệ thống truyền tín hiệu bằng cáp sẽ đảm bảo sự bảo mật tốt hơn tín hiệu vô tuyến. Tuy nhiên với sự bổ sung các ứng dụng như SSL/SSH, VPN, 802.11i và Network Access/Admission Control trong các mạng không dây cho phép giảm đáng kể các rủi ro về bảo mật.

Mạng không dây xét ở một khía cạnh di động thì rõ ràng hơn hẳn mạng kết nối chạy dây. Chúng có thể cho bạn kết nối mọi nơi mọi lúc. Vì vậy nếu các vấn đề rủi ro về băng thông được giải quyết thì hệ thống không dây có thể là hệ thống sẽ được lựa chọn. Hãy nhớ rằng đây không phải là một quyết định của kỹ thuật mà kỹ thuật chỉ là một công cụ hướng đến những kết quả mong muốn của người dùng.

Chi phí và sự quản lý

Rõ ràng rằng khi thiết kế một mạng bao giờ người ta cũng phải tính nhiều đến chi phí của cáp vì một mạng máy tính không dây cũng vẫn tồn tại một vài cáp. Tuy nhiên đối với các điểm truy cập (trong các trường hợp thiết kế một mạng lưới) thì các chi phí có thể được giảm nhờ vào sử dụng các hệ thống không dây.

Chi phí cũng có thể thấp hơn bằng việc bổ sung các điểm truy cập không dây bên trong các mạng lớn. Thông thường triển khai mạng không dây thường sử dụng các điểm truy cập lớn, nơi mỗi điểm được cấu hình riêng. Hệ thống quản lý tập trung như RoamAbout Switch System của Enterasys chuyển tất cả khả năng của nó thu nhận được từ các điểm truy câp đến từng thiết bị. Với những lợi ích được mô tả bên dưới, sự quản lý điểm truy cập tập trung đã trở thành một phương pháp phổ biến trong cài đặt không dây.

Trong thiết kế WLAN truyền thống, các điểm truy cập không dây nhỏ được kết nối đến mạng công ty thông qua một LAN ảo (VLAN) Layer 3. Một VLAN được phân phối thông qua trunking hoặc xây dựng một mạng ảo có thể liên quan đáng kể đến cấu hình và chi phí thiết bị. Một VLAN được hy vọng cho những vấn đề về bảo mật và thường được phân tách với mạng công ty bằng một tường lửa và một bộ tập trung VPN.

Phân tích từng bước cơ bản trong thiết kế mạng không dâySự triển khai hệ thống không dây tập trung cho phép VLAN được mở rộng trên mạng chạy dây đang tồn tại. Điểm truy cập tạo một đường hầm cho sự quản lý trung tâm mà không cần quan tâm đến VLAN gì được thiết lập trên.

Nói cách khác, một điểm truy cập có thể được đặt trên một VLAN này còn điểm khác đặt trên VLAN khác, còn trong cả hai máy khách không dây ví dụ sẽ trên một VLAN không dây. Điều này sẽ làm cho việc triển khai mạng không dây tại nơi có cơ sở hạ tầng dây dẫn cố đinh đã có sẵn trở lên dễ dàng hơn nhiều.

Mô hình tập trung còn cung cấp các tính năng khác. Sự thay đổi cấu hình được áp dụng tại switch quản lý thay vì tại mỗi điểm truy cập. Khi các điểm truy cập đang truyền thông với thiết bị trung tâm thì các tính năng được nâng cao như kênh tự động, cấu hình nguồn và phát hiện lừa đảo hoàn toàn khả thi.

Việc không thuận lợi cho mô hình tập trung là các chi phí phải trả rất cao. Phần quản lý tập trung thường được bán với giá rất cao. Mặc dù vậy, nếu việc triển khai liên quan đến nhiều điểm truy cập hoặc sự mở rộng không dây được ý đinh trong tương lai thì các chi phí này là hoàn toàn thiết thực và đáng giá.

Kết luận

Như đã nói ở trên, một mạng trộn lẫn thường được ưu ái hơn. Mặc dù vậy, do tính thay đổi của công nghệ mạng, việc nắm bắt những công nghệ trong ứng dụng dây hay không dây là rất cần thiết trong việc lập dự án thiết kế mạng. Cần phải hiểu những khả năng gì đã có và kết hợp với những yêu cầu và các chính sách của công ty là một điều tối quan trọng để đi đến thiết kế một mạng tối ưu.

Nguồn: Internet

Có thể bạn quan tâm

Để lại một trả lời

Địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố.