Phần cứng Ethernet không dây và kiến trúc liên kết logic mạng không dây

Tất cả mạng không dây 802.11 đều có hai thành phần cơ bản:

• Access points
• NIC có bộ nhận vô tuyến

Phần cứng Ethernet không dây

Access point là thiết bị có kích cỡ bằng cuốn sách có một hay nhiều cổng RJ-45 để kết nối mạng Ethernet 10BASE-T hay 10/100 (tùy ý) và chứa một bộ nhận vô tuyến, công nghệ mà hóa và phần mềm truyền thông. Nó biên dịch các tín hiệu Ethernet thông thường thành tín hiệu Ethernet không dây mà nó quảng bá đến các NIC không dây trên mạng và kế tiếp thực hiện vai trò đảo ngược để truyền các tín hiệu từ các NIC không dây đến mạng Ethernet bình thường.

Ghi chú:

Trong mạng công ty, văn phòng nhỏ có truy cập Internet, access point thường được kết hợp vào một bộ định tuyến không dây có sẵn Ethernet switch.

Để phù một khu vực rộng, mua hai hay nhiều access point và kết nối chúng vào một Ethernet switch. Điều này cho các người dùng trong tòa nhà không mất kết nối với mạng. Một số access point kết nối trực tiếp với nhau nhờ sóng vô tuyến, tạo ra một mạng cơ sở bao trùm một khu vực rộng (như kho hàng) mà không cần chạy bất kỳ hệ mạng nào. Bạn cũng mua bộ mở rộng phạm vi Ethernet không dây nhận và làm mạnh những tín hiệu Wi-Fi yếu. Một số access point được thiết kế để dùng như các access point hay bộ mở rộng phạm vi. Một số bộ mở rộng phạm vi chỉ làm việc với access point hay bộ định tuyến cùng thương hiệu. Access point không cần thiết cho mạng ngang hàng trực tiếp, nhưng nó cần cho chia sẻ kết nối Internet hay kết nối với mạng khác. Khi access được dùng, mạng đang hoạt động trong chế độ kiến trúc hạ tầng (infrastructure mode).

Ghi chú:

Các máy con không dây đang chạy trong chế độ ad hoc không thể kết nối Internet trừ khi một trong những máy trạm trong mạng được kết nối đến thiết bị bắt cầu hay sử dụng thiết bị tiếp hợp mạng khác như một cây cầu.

NIC trang bị cho kết nối Ethernet không dây có ăng-ten cố định hay ăng ten vô tuyến có thể tháo rời. NIC không dây có bốn hình thức:

• Card CardBus (Card dùng cho máy tính 32 bit) dùng cho máy xách tay không có tích hợp hỗ trợ không dây
• Card Mini PCI hay PCle Mini cung cấp Ethernet có dây và không dây, hỗ trợ modem quay số, dùng cho máy xách tay
• Card PCI cho máy tính để bàn có khe căm PCI
• Thiết bị điều hợp USB cho máy tính để bàn lần máy xách tay

Phần lớn máy tính xách tay với phần cứng Wi-Fi trên bo mạch chủ sử dụng giao diện Mini PCI cho thiết bị điều hợp không dây và đặt ăng-ten bên trong khung chứa màn hình. Điều này cho phép máy tính có sẵn phần cứng Wi-Fi có nhiều hơn một khe cắm Card so với máy tính phải dùng một card máy tính và ăng-ten.

Ghi chú:

Card Mini PCI hay PCIe Mini được lắp đặt trong máy tính để bàn. (Nó được tháo gỡ hay lắp lại bằng cách mở hệ thống.) Do card Mini PCI và PCIe Mini được lắp đặt trong máy tính xách tay, nó không được bày bán như các thành phần bán lẻ. Tuy nhiên nó được một số nhà kinh doanh bán như thành phần OEM hay bạn mua nó từ cửa hàng bán linh kiện của nhà cung cấp máy tính xách tay.

Bởi vì bạn có thể kết hợp các sản phẩm được chứng nhận Wi-Fi sử dụng cùng dải tần, bạn có thể kết hợp bất kỳ máy tính để bàn hay xách tay vào mạng không dây. Hình 17.20 minh họa phần cứng mạng không dây.

Mặc dù hầu hết các máy tính xách tay gần đây đều có hỗ trợ Ethernet không dây 802.11g hay 802.11g/a qua card Mini PCI tích hợp, bạn có thể thêm hỗ trợ cho các mạng không dây 802.11 khác qua khe cắm CardBus hay cổng USB 2.0.

Trong trường hợp một hệ thống Wi-Fi nhận nhiều tín hiệu Wi-Fi, hệ thống này khóa tín hiệu mạnh nhất đến từ các access point và tự động chuyển vùng (chuyển đổi) sang access point có cường độ tín hiệu mạnh hơn và mức độ lỗi thấp hơn so với kết nối hiện tại. Tất nhiên nếu bạn muốn hệ thống khóa tín hiệu cụ thể, có thể thực hiện qua hệ điều hành hay phần mềm do nhà sản xuất cung cấp.

Phần cứng bổ sung bạn có thể cần để thêm vào hệ mạng gồm có:

• Thiết bị bắt cầu không dây (Wireless bridge) — Thiết bị này cho phép bạn kết nối một thiết bị Ethernet có dây, bao gồm những cái không phải là máy tính như là hệ thống trò chơi video gia đình hay hộp đổi tín hiệu cáp tivi, đến mạng không dây.
• Bộ lặp/bộ mở rộng phạm vi không dây (Wireless repeater/range extender) — Bộ lặp được dùng để mở rộng phạm vi một mạng không dây hiện hữu. Một số cũng được dùng như access point hay thiết bị bắt cầu không dây.
• Bộ định tuyến không dây (Wireless bộ định tuyến) — Dùng nó thay cho access point tiêu chuẩn để cho phép một mạng không dây kết nối Internet qua một modem cáp hay thiết bị băng thông rộng khác (tham khảo chương 16 đề biết chi tiết). Để thêm vào tính linh hoạt, nhiều bộ định tuyến không dây cũng có một switch nhiều cổng sử dụng với mạng Ethernet có dây, một số cũng có bộ phục vụ in.
• Ăng-ten chuyên biệt (Specialized antenna) — Ăng-ten “tai thỏ” được phần lớn access point và bộ định tuyến sử dụng thích hợp với khoảng cách ngắn, nhưng khoảng cách dài hơn hay sự cố về đường truyền xuyên suốt được giải quyết bằng cách gắn ăng-ten trần, tường, đa hướng, định hướng chuyên biệt thay vì ăng-ten tiêu chuẩn.
• Bộ tăng tín hiệu (Signal booster) — Để bổ sung hay như một sự thay thế ăng-ten, một số nhà kinh doanh cũng bán bộ tăng tín hiệu chung với access point hay bộ định tuyến. Lưu ý, những bộ tăng tín hiệu đa số thuộc nhà cung cấp riêng.

Kiến trúc liên kết logic mạng không dây

Mạng không dây có những kiến trúc liên kết khác nhau cũng giống như mạng có dây. Tuy nhiên, mạng không dây chỉ sử dụng hai kiến trúc liên kết logic:

• Sao (Star) — Kiến trúc liên kết hình sao, được dùng bởi các sản phẩm Wi- Fi/IEEE 802.11 trong chế độ kiến trúc hạ tầng (infrastructure mode), giống kiến trúc liên kết được sử dụng bởi Ethernet IOBASE-T và các phiên bản nhanh hơn. Access point thay vị trí switch là do các máy trạm kết nối qua access point này, hơn là trực tiếp với nhau. Phương thức này tính ra đắt hơn cho mỗi máy nhưng cho phép vượt tốc độ  10BASE-T Ethernet.
• Điểm nối điểm (Point-to-point) — Các sản phẩm Bluetooth, cũng như các sản phẩm Wi-Fi trong chế độ tùy biến (ad hoc mode), sử dụng kiến trúc liên kết điểm nối điểm. Những thiết bị này kết nối trực tiếp với nhau, không cần access point hay thiết bị giống hub để kết nối với nhau, mặc dù truy cập Internet yêu cầu tất cả máy tính đều nối đến một cổng kết nối không dây. Kiến trúc liên kết điểm nối điểm rẻ hơn nhiều cho mỗi máy so với kiến trúc liên kết hình sao. Tuy vậy nó rất phù hợp cho chia sẻ dữ liệu tạm thời với thiết bị khác (Bluetooth) và hiện thời cực kỳ chậm so với mạng 100BASE-TX.