Xây dựng mạng không dây bằng router băng thông rộng - Phần 1: Chuẩn bị phần cứng

Hiện nay đang có ngày càng nhiều người sẵn lòng xây dựng một mạng không dây riêng cho mình. Mạng không dây có thể thiết lập tại nhà hoặc văn phòng của bạn, từ đó bạn có thể chia sẻ file, sử dụng máy in và truy cập Internet mà không cần đến việc phải chạy dây cáp mạng loằng ngoằng vào các máy tính trong mạng. Đây là một trong những thứ tuyệt vời nhất là trong trường hợp bạn có các máy tính nằm trong các địa điểm khó có thể thiết lập hệ thống cáp mạng chạy dây hoặc trong trường hợp bạn muốn tự do truy cập mạng của mình và Internet bằng laptop của bạn ở bất cứ chỗ nào bên trong văn phòng hoặc nhà bạn: bạn có thể mang laptop từ giường ngủ hoặc văn phòng vào phòng khách mà nó vẫn liên tục được kết nối với mạng.

Cách tốt nhất để thiết lập một mạng riêng là sử dụng một router băng thông rộng. Thiết bị này sẽ kết nối tất cả các máy tính trong mạng của bạn và cũng tự động chia sẻ kết nối Internet băng thông rộng. Bạn có thể chia sẻ file và máy in giữa các máy tính với nhau. Thiết bị này có thể có tính năng không dây, chính vì vậy nó có thể cho phép bạn kết nối các máy tính mà không cần đến cáp mạng.

Chúng tôi nhớ là đã giới thiệu cho các bạn một số hướng dẫn về chủ đề này, bạn nên hiểu một cách cặn kẽ sự khác nhau giữa các bài kiểu chủ đề này:

• Xây dựng một mạng nhỏ bằng router băng thông rộng: Hướng dẫn này chúng tôi đã giới thiêu khá chi tiết về cách thiết lập một mạng cho riêng bạn bằng một router băng thông rộng nhưng không có khả năng không dây. Nếu bạn không muốn xây dựng một mạng không dây thì hãy tham khảo hướng dẫn này.

• Xây dựng một mạng không dây không cần đến router băng thông rộng không dây: Trong hướng dẫn này chúng tôi giải thích về cách xây dựng một mạng không dây cho riêng bạn mà không cần đến router băng thông rộng không dây, điều này cho phép bạn tiết kiệm được một chút kinh phí. Kiểu mạng này được gọi là ad-hoc, nó có một số nhược điểm mà chúng tôi đã giải thích trong bài. Nếu bạn không muốn những nhược điểm này có trong mạng của mình thì cần phải sử dụng một router băng thông rộng để xây dựng một mạng cho mình, đây chính là chủ đề mà chúng tôi muốn giới thiệu cho các bạn trong bài báo này.

• Chia sẻ các thư mục và máy in trong mạng của bạn: Sau khi xây dựng một mạng thì đây chính là hướng dẫn giới thiệu cho bạn cách chia sẻ các file, máy in giữa các máy tính trong mạng với nhau.

Để xây dựng một mạng không dây cho riêng mình, bạn cần có những thứ dưới đây:

• Một kết nối Internet băng thông rộng
• Một card mạng không dây được cài đặt trên mỗi máy tính mà bạn muốn kết nối đến mạng không dây
• Router băng thông rộng không dây.

Chúng ta hãy cùng nhau đi tìm hiểu về router trước.

Router băng thông rộng không dây

Bạn có thể quan sát một router băng thông rộng không dây trong hình 1. Trước khi mua một router này, bạn cần biết một số vấn đề cơ bản về chuẩn và các tốc độ.

Hình 1: Một router băng thông rộng điển hình

Card mạng không dây cần phải tương thích với ít nhất một trong các giao thức IEEE 802.11. Có một số giao thức và kiểu chung nhất vẫn thường được sử dụng là IEEE 802.11b, 802.11g và 802.11a. Để đơn giản chúng tôi sẽ sử dụng các chữ cái b, g và a tương ứng với các giao thức này. Sự khác nhau chính giữa chúng là tốc độ: giao thức 802.11b có thể truyền tải dữ liệu 11MBps, còn g và a có thể truyền tải lên đến 54MBps (sự khác nhau giữa g và a chính là phổ tần số mà chúng hoạt động). Giao thức mới được phát hành là n, giao thức này sẽ có tốc độ truyền tải lớn nhất lên đến 540MBps.

Các router băng thông rộng được thiết kế để thuận tiện trong việc thiết lập mạng gia đình, đặc biệt cho những ngôi nhà có mạng Internet tốc độ cao. Bên cạnh việc làm cho mọi thiết bị điện tử trong nhà có thể chia sẻ kết nối Internet, router băng thông rộng cũng cho phép chia sẻ file, máy in và các tài nguyên khác giữa các máy tính gia đình và các thiết bị điện tử khác.

Một router băng thông rộng sử dụng chuẩn Ethernet cho các kết nối có dây. Các router băng rộng truyền thống yêu cầu cáp Ethernet chạy giữa router, modem băng thông rộng và mỗi máy tính trên mạng gia đình. Các router băng thông rộng mới hơn có kết nối có dây với modem Internet. Chúng kết nối với các thiết bị không dây trong nhà bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn Wi-Fi.

Nhiều loại router khác nhau có sẵn và mỗi loại đáp ứng một tiêu chuẩn cụ thể. Các router sử dụng tiêu chuẩn mới nhất có chi phí cao hơn so với các router tiêu chuẩn cũ, nhưng chúng bao gồm các tính năng tốt hơn. Chuẩn hiện tại là 802.11ac. Các chuẩn cũ hơn là 802.11n và 802.11g. Tất cả các tiêu chuẩn này vẫn có sẵn trong các router, và đương nhiên, các chuẩn cũ có những hạn chế hơn so với các chuẩn mới.

Router 802.11ac

802.11ac là chuẩn Wi-Fi mới nhất. Tất cả các router 802.11ac có phần cứng và phần mềm mới hơn so với các chuẩn router trước đó và hoàn hảo cho các ngôi nhà có diện tích trung bình đến lớn, nơi tốc độ và độ tin cậy là yếu tố quan trọng nhất.

Một router 802.11ac sử dụng công nghệ không dây băng tần kép và hoạt động trên băng tần 5GHz, cho phép thông lượng lên tới 1Gb/giây, hoặc thông lượng cho một liên kết đạt ít nhất 500Mb/s trên băng tần 2.4GHz. Tốc độ này lý tưởng cho việc chơi game, phát trực tuyến media ở định dạng HD và các yêu cầu băng thông cao khác.

Tiêu chuẩn này áp dụng các công nghệ trong 802.11n nhưng mở rộng khả năng bằng cách cho phép băng thông RF rộng tới 160MHz và hỗ trợ tối đa 8 luồng Multiple Input Multiple Output (MIMO) và tối đa 4 máy khách MIMO downlink nhiều người dùng.

Công nghệ 802.11ac tương thích ngược với phần cứng 802.11b, 802.11g và 802.11n, có nghĩa là một router 802.11ac hoạt động với các thiết bị phần cứng hỗ trợ chuẩn 802.11ac, và nó cũng cung cấp khả năng truy cập mạng tới các thiết bị chỉ hỗ trợ 802.11b/g/n.

Router 802.11n

IEEE 802.11n, thường được gọi là 802.11n hoặc Wireless N, thay thế các công nghệ cũ hơn như 802.11a/b/g và tăng tốc độ dữ liệu so với các chuẩn này bằng cách sử dụng nhiều ăng-ten, đạt tốc độ từ 54Mb/giây cho đến 600Mb/s, tùy thuộc vào số lượng radio trong thiết bị.

Các router 802.11n sử dụng 4 luồng không gian trên kênh 40MHz và có thể được sử dụng trên băng tần 2.4 GHz hoặc 5 GHz.

Các router này tương thích ngược với các router 802.11g/b/a.

Router 802.11g

Chuẩn 802.11g là công nghệ Wi-Fi cũ hơn, vì vậy các router này thường không đắt lắm. Router 802.11g lý tưởng cho những ngôi nhà mà yếu tố tốc độ kết nối nhanh nhất không phải là điều quan trọng.

Một router 802.11g hoạt động trên băng tần 2.4 GHz và hỗ trợ tốc độ bit tối đa 54Mb/s, nhưng thường có khoảng 22Mb/s thông lượng trung bình. Những tốc độ này chỉ phù hợp cho việc duyệt web cơ bản và phát trực tuyến media tiêu chuẩn.

Tiêu chuẩn này hoàn toàn tương thích với phần cứng 802.11b cũ, nhưng do sự hỗ trợ kế thừa này, thông lượng sẽ giảm khoảng 20% ​​khi so sánh với 802.11a.

• 8 router 802.11n tốt nhất năm 2018

Một số card mạng có tốc độ 108MBps, tuy nhiên trong thực tế các card 54MBps lại đang sử dụng kỹ thuật nén dữ liệu và để chúng đạt được tốc độ này thì router băng thông rộng và card mạng cài đặt trên máy tính cần phải có công nghệ này và phải được làm từ cùng một nhà máy sản xuất, ngược lại chúng sẽ không làm việc như card b, g và a thông thường. Công nghệ này cũng không làm việc trong các mạng ad-hoc, nghĩa là mạng không sử dụng router băng thông rộng.

Theo lý thuyết kịch bản tốt nhất là tất cả các máy tính đều sử dụng card 54MBps (hoặc 108MBps). Mặc dù vậy, bạn sẽ bị hạn chế bởi tốc độ kết nối mạng của mình. Chính vì vậy bạn không sử dụng mạng của mình cho việc truyền tải file giữa các máy tính, việc mua card 54MBps là không sáng suốt, đơn giản là vì tốc độ kết nối Internet của bạn sẽ thấp hơn rất nhiều. Ví dụ, nếu có một kết nối 1MBps thì bạn sẽ có một mạng có khả năng truyền tải dữ liệu nhanh gấp 54 lần so với kết nối Internet. Một mạng 11MBps sẽ làm việc tốt hơn trong trường hợp này (nó sẽ nhanh hơn đến khoảng 11 lần cho kết nối Internet). Chính vì vậy bạn có thể giảm được chi phí bằng cách mua card 11MBps – chúng làm việc tốt hơn với những người dùng trung bình. Cũng vậy, các mạng ad-hoc cũng đơn giản không đáng tốn nhiều tiền. Nếu bạn thực sự muốn có một kết nối 54MBps (hoặc 108Mbps) thì nên thiết kế một mạng không dây có sử dụng router.

Phân tích một chút cho các bạn dễ hiểu, nếu bạn có một kết nối Internet 1MBps hoặc 2MBps thì vẫn phải dừng lại ở tốc độ đó nếu có sử dụng card không dây 11MBps hay 54MBps đi chăng nữa. Mặc dù vậy, nếu bạn truyền tải file giữa các máy tính thì tốc độ được sử dụng sẽ bằng với tốc độ lớn nhất của mạng (11MBps, 54MBps hoặc 108MBps). Chính vì vậy việc chọn giữa các router 11 Mbps, 54 Mbps hay 108 Mbps cũng là một công việc cần làm để phù hợp với việc sử dụng của bạn trong việc truyền tải file giữa các máy tính hay không, tốc độ Internet sẽ giống nhau trên tất cả các chuẩn.

Nếu bạn đã quyết định mua một router 54 Mbps hay 108 Mbps và card mạng không dây trên các máy, hãy bảo đảm mua các sản phẩm có thể tương thích với chuẩn 802.11b (mục đích để router của bạn có thể truyền thông với các card chậm hơn) và sử dụng cùng một chuẩn 54MBps. Ví dụ, nếu bạn có một laptop với card mạng không dây 802.11g nhúng trong và bạn mua một router 802.11a không có khả năng tương thích 802.11g thì chúng có thể không truyền thông với nhau, vì các chuẩn được sử dụng ở đây là khác nhau – rõ ràng nếu cả hai đều chỉ tương thích với 802.11b thì chúng lại hoàn toàn có thể truyền thông với nhau ở tốc độ thấp hơn (11 Mbps). Ngày nay các router băng thông rộng và card mạng không dây đều có khả năng tương thích với một số chuẩn.

Lúc này chắc hẳn bạn đã có được ý tưởng về router băng thông rộng không dây mà bạn nên mua là gì.

Các router băng thông rộng không dây có một số tính năng cơ bản sau:

Card mạng không dây

Tất cả các máy tính ngày nay đều có ít nhất một cổng LAN chạy cáp 100 Mbps, tuy nhiên trong trường hợp này bạn cần bổ sung thêm một card mạng không dây cho mỗi máy tính. Trong các máy tính laptop ngày nay thì bạn không cần đến công việc này, vì chúng hầu như đều có card mạng không dây được tích hợp sẵn trong.

Nếu muốn tiết kiệm chi phí, bạn có thể kết nối các máy tính desktop đến router bằng cáp mạng chuẩn. Thậm chí nếu router băng thông rộng không dây có khả năng không dây nhưng bạn vẫn có thể kết nối các máy tính đến nó bằng cáp thông thường. Chúng ta sẽ nói thêm về chủ đề này sau.

Có hai kiểu card mạng không dây hiện có trên thị trường: USB và add-on. Thông thường card add-on chạy ổn định hơn. Card add-on cho các máy tính desktop được cung cấp cho slot PCI (có thể cho slot PCI Express x1 trong tương lai) và card add-on của các máy tính laptops được cung cấp cho slot PC Card (PCMCIA) hoặc slot Express Card. Nếu laptop của bạn không có card mạng không dây đi kèm thì cần phải kiểm tra xem nó có khe cắm mở rộng hay không (PC Card hoặc Express Card) và mua một card không dây add-on cho nó (PC Card có thể là một lựa chọn sáng suốt vì các slot của Express Card cũng chấp nhận các thiết bị này).

Trong hình 2 bạn có thể thấy một card mạng không dây loại PCI add-on cho các máy desktop, trong hình 3 là một card mạng không dây USB có thể sử dụng cho các máy desktop và laptop, còn trong hình 4 là một card mạng không dây PC Card add-on cho các máy laptop.

Hình 2: Card mạng không dây PCI add-on

Hình 3: Card mạng không dây USB

Hình 4: Card mạng không dây PC Card

Bạn nên mua một card có khả năng tương thích với cùng chuẩn không dây đã được sử dụng bởi router của bạn.

Việc cài đặt card này cần phải được thực hiện theo hướng dẫn sử dụng của card. Thông thường nó rất đơn giản: chỉ cần kết nối thiết bị với máy tính của bạn (nếu bạn cài đặt một PCI card trên máy desktop thì bạn cần bắt máy và mở case), bật máy trở lại và cài đặt driver của nó.

Với PCI card của chúng tôi như đã thể hiện trong hình 2 (D-Link DWL-G510), chúng ta cần phải cài đặt các driver trước khi lắp đặt card vào máy tính.

Cài đặt

Trong hình 5 bạn có thể quan sát thấy các connector trên một router băng thông rộng không dây điển hình.

Hình 5: Router băng thổng rộng không dây điển hình

Việc cài đặt vật lý ở đây rất đơn giản: cắm nguồn cấp vào cho router, kết nối cáp đến từ modem băng thông rộng đến cổng có nhãn “WAN”, cắm nguồn cấp vào ổ điện xoay chiều. Nếu bạn chỉ sử dụng kết nối không dây thì đây chính là tất cả những gì bạn cần thực hiện.

Hãy chú ý một trong những vấn đề chính trong việc thiết lập một mạng không dây là router sẽ làm việc ngay lập tức, điều đó có nghĩa là bất kỳ máy tính nào có khả năng kết nối mạng không dây đều có thể sử dụng tín hiệu mạng của bạn ngay lập tức – gồm có trong đó cả các hàng xóm nhà bạn. Chính vì vậy bạn cần kiên trì và đọc hướng dẫn này vì cần phải kích hoạt mã hóa WEP, tính năng không được thiết lập mặc định.

Nếu bạn sẽ kết nối các máy tính đến router bằng cáp mạng thông thường thì hãy đọc phần kết nối với cáp mạng thông thường dưới đây bằng không bạn có thể bỏ qua để chuyển nhanh sang phần khác. Chúng tôi khuyên bạn nên kết nối ít nhất một máy tính sử dụng cáp thông thường đến router băng thổng rộng không dây để tạo cấu hình ban đầu cho nó.

Với việc kết nối các máy tính đến router bằng cáp mạng thông thường, bạn đơn giản cần các cáp mạng chuẩn cho mỗi máy tính mà bạn muốn kết nối vào mạng.

Hình 6: Cáp mạng điển hình

Trên mặt router, mỗi cáp sẽ được cắm vào bất kỳ một cổng LAN nào đó (xem trong hình 5). Như chúng tôi đã đề cập đến từ trên, thông thường các router băng thổng rộng có 4 cổng LAN. Nếu bạn cần nhiều hơn số cổng thì có thể dùng một switch mở rộng và kết nối thiết bị này trên cổng LAN của router để mở rộng số cổng LAN có sẵn.

Đầu kia của cáp sẽ được kết nối đến mỗi máy tính mà bạn muốn kết nối vào router. Ngày nay tất cả các máy tính đều có ít nhất một cổng LAN 100 Mbps (card mạng nhúng trong), nếu bạn đang sử dụng một máy tính cũ không có tính năng này thì cần mua và cài đặt thêm một card mạng (10/100 Network Card or NIC, Network Interface Card). Trên hình 7 và 8 bạn sẽ thấy được cổng LAN trông như thế nào trên các máy tính desktop và laptop. Rõ ràng bạn có thể muốn kết nối tất cả các laptop vào mạng theo cách không dây, tuy nhiên nó cũng hoàn toàn có thể sử dụng kết nối chạy cáp thông thường.

Hình 7: Ví dụ về cổng LAN trên một desktop

Hình 8: Ví dụ về cổng LAN trên laptop

Bạn không cần lo lắng về việc cài đặt cáp mạng sai giắc: giắc mạng có tên RJ-45 sẽ hợp với card mạng.

Vậy là bạn đã có đầy đủ các thiết bị để thiết kế một mạng không dây (hay cả chạy dây nếu cần thiết và để tiết kiệm chi phí mua card mạng không dây) chúng ta sẽ tiến hành cấu hình để các máy có thể kết nối với nhau và vào mạng Internet.

Phần 2: Cấu hình router và các máy trong mạng
Phần 3: Kết nối các máy tính không dây vào mạng