WLAN là gì? Phân biệt với LAN, WAN và WiFi

WLAN là một trong những thuật ngữ mạng máy tính xuất hiện thường xuyên nhất nhưng cũng dễ gây nhầm lẫn nhất đối với người dùng cơ bản. Đặc biệt khi so sánh với mạng WAN, chỉ một chữ cái thay đổi cũng đủ làm đảo lộn toàn bộ ý nghĩa về mặt kiến trúc hệ thống. Bài viết dưới đây, cùng Viettel IDC tìm hiểu WLAN là gì, cơ chế truyền tải dữ liệu và cách phân định ranh giới rõ ràng với các khái niệm công nghệ quen thuộc khác.

WLAN là gì?

WLAN là viết tắt của Wireless Local Area Network hay còn gọi là mạng cục bộ không dây. Đây là nền tảng mạng cho phép các thiết bị di động kết nối và trao đổi dữ liệu trong một phạm vi không gian giới hạn thông qua sóng vô tuyến thay vì cáp mạng truyền thống.

Về bản chất kiến trúc, WLAN vẫn là một mạng cục bộ LAN tiêu chuẩn. Điểm khác biệt duy nhất nằm ở phương thức truyền dẫn lớp vật lý. Trong khi hệ thống LAN truyền thống trói buộc người dùng vào các sợi cáp Ethernet cố định, hệ thống mạng không dây cho phép thiết bị di chuyển hoàn toàn tự do trong vùng phủ sóng mà luồng dữ liệu vẫn được duy trì liên tục và liền mạch.

WLAN hoạt động như thế nào?

Vai trò trung tâm của Access Point

Trái tim của mọi mạng cục bộ không dây chính là thiết bị phát sóng Access Point. Thiết bị này đóng vai trò cầu nối dữ liệu giữa các thiết bị di động và hạ tầng mạng Internet có dây phía sau. Trong phần lớn không gian hộ gia đình hoặc văn phòng nhỏ, bộ phát sóng này thường được nhà mạng tích hợp gọn gàng ngay bên trong các thiết bị định tuyến quen thuộc.

Quy trình xử lý diễn ra vô cùng nhanh chóng. Thiết bị thu phát nhận tín hiệu vô tuyến từ điện thoại hoặc máy tính, chuyển đổi chúng thành các gói tin kỹ thuật số và đẩy ra mạng Internet. Sau đó nó tiếp nhận dữ liệu phản hồi, mã hóa ngược lại thành dải sóng vô tuyến và truyền về thiết bị cá nhân. Toàn bộ chu trình luân chuyển này diễn ra trong vài mili giây tạo ra trải nghiệm lướt web tức thời.

Quy trình thiết bị tham gia vào mạng

Để hòa mạng thành công, một thiết bị thông minh luôn trải qua ba bước bắt buộc. Đầu tiên là bước dò quét để thu thập danh sách mọi mạng không dây đang phát sóng xung quanh. Tiếp theo người dùng chọn một định danh mạng mong muốn. Cuối cùng là bước xác thực danh tính thông qua mật khẩu bảo mật để thiết bị thu phát trung tâm quyết định có cấp quyền truy cập dữ liệu hay không.

WLAN có phải là WiFi không?

Sự đánh đồng giữa hai thuật ngữ này là điều rất dễ hiểu vì trong giao tiếp đại chúng chúng gần như mang cùng một ý nghĩa. Tuy nhiên dưới góc độ kỹ thuật chuyên sâu đây lại là hai phạm trù hoàn toàn khác biệt.

WLAN là một khái niệm chỉ kiến trúc mạng tổng quát. Bất kỳ mạng cục bộ nào dùng sóng vô tuyến để kết nối đều được gọi là WLAN bất kể công nghệ nền tảng bên dưới là gì. Trong khi đó WiFi là một thương hiệu thương mại và là tên của một bộ tiêu chuẩn kỹ thuật cụ thể do tổ chức WiFi Alliance quản lý dựa trên nền tảng chuẩn IEEE 802.11.

Nói một cách dễ hiểu nhất, WiFi là công nghệ phổ biến nhất được dùng để xây dựng nên một hệ thống mạng WLAN. Do sự thống trị tuyệt đối của chuẩn công nghệ này trên thị trường thiết bị tiêu dùng, việc mọi người sử dụng lẫn lộn hai từ khóa này trong thực tế hiếm khi gây ra hậu quả sai lệch nghiêm trọng.

Phân biệt WLAN với LAN và WAN

Ba hệ thống mạng này đóng vai trò xương sống cho hạ tầng viễn thông toàn cầu nhưng phục vụ những mục đích địa lý hoàn toàn khác biệt.

Điểm dễ gây nhầm lẫn nhất cho người mới tìm hiểu chính là ranh giới giữa WLAN và WAN. Chữ cái đầu tiên quyết định toàn bộ quy mô hệ thống. Mạng cục bộ không dây chỉ phục vụ luồng dữ liệu trong bán kính vài chục mét vuông quanh cục phát sóng. Ngược lại mạng diện rộng được sinh ra để cõng dữ liệu xuyên quốc gia kết nối các lục địa lại với nhau.

Các băng tần phổ biến của mạng không dây

Kiến trúc mạng không dây hiện đại chủ yếu luân chuyển dữ liệu trên hai dải băng tần cốt lõi. Băng tần 2.4 GHz mang lại lợi thế vượt trội về tầm phát sóng và khả năng đâm xuyên qua các lớp tường bê tông dày. Tuy nhiên nhược điểm của nó là tốc độ truyền tải thấp và cực kỳ dễ bị nhiễu do chia sẻ chung dải sóng với hàng loạt thiết bị gia dụng như lò vi sóng hay tai nghe không dây.

Để giải quyết bài toán tốc độ, dải băng tần 5 GHz được đưa vào sử dụng mang lại băng thông rộng rãi và không gian sóng sạch sẽ hơn. Sự đánh đổi ở đây là phạm vi phủ sóng bị thu hẹp đáng kể và tín hiệu rất dễ bị suy hao khi gặp chướng ngại vật vật lý.

Gần đây các tiêu chuẩn công nghệ mạng thế hệ mới đã mở khóa thêm dải băng tần 6 GHz mang lại tốc độ truy xuất không dây tiệm cận với tốc độ cáp quang. Mặc dù sở hữu tiềm năng to lớn, việc triển khai dải sóng này vẫn đòi hỏi sự đồng bộ nâng cấp phần cứng từ cả thiết bị phát sóng lẫn điện thoại của người dùng cuối.

Bảo mật mạng không dây và những rủi ro hiện hữu

Do đặc thù truyền tải dữ liệu trực tiếp qua môi trường không khí mở, hệ thống mạng không dây luôn tiềm ẩn nhiều rủi ro hơn so với hệ thống mạng cắm dây khép kín. Tin tặc không cần phải đột nhập vật lý vào tòa nhà, chúng chỉ cần ngồi ở phạm vi ngoài sảnh để dò quét sóng và tìm cách bẻ khóa hệ thống.

Để chống lại các cuộc tấn công đánh cắp dữ liệu, hệ thống bắt buộc phải được mã hóa bằng các thuật toán bảo mật mạnh mẽ. Các thế hệ mã hóa liên tục được nâng cấp nhằm đảm bảo gói tin bay trong không khí luôn là những chuỗi ký tự vô nghĩa đối với kẻ nghe lén. Quản trị viên hệ thống luôn được khuyến nghị thiết lập tiêu chuẩn mã hóa cao nhất mà phần cứng hỗ trợ đồng thời sử dụng mật khẩu có độ phức tạp cao để bảo vệ tính toàn vẹn của mạng nội bộ.

Ứng dụng của WLAN trong kỷ nguyên di động

Khó có thể tìm thấy một không gian sống hay làm việc hiện đại nào vắng bóng mạng cục bộ không dây. Tại không gian gia đình nó là nền tảng để hàng chục thiết bị giải trí thông minh cùng kết nối Internet đồng thời. Tại môi trường doanh nghiệp nó mang lại sự linh hoạt tối đa giúp nhân sự tự do di chuyển giữa các phòng ban mà công việc không bị gián đoạn. Trong các không gian công cộng như trường học hay sân bay nó giải quyết bài toán cung cấp truy cập mạng cho hàng ngàn người cùng lúc một cách hiệu quả và tiết kiệm chi phí thi công cáp mạng nhất.

Câu hỏi thường gặp

1. WLAN và WiFi có phải là một không? Về mặt định nghĩa học thuật thì không. WLAN là tên gọi chung của mọi kiến trúc mạng cục bộ không dây trong khi WiFi chỉ là một chuẩn công nghệ cụ thể dùng để hiện thực hóa kiến trúc đó. Tuy nhiên trong đời sống hàng ngày việc gọi chung hai từ này hoàn toàn có thể chấp nhận được.

2. WLAN khác WAN ở điểm nào? Hai khái niệm này có quy mô hoàn toàn đối lập. WLAN phục vụ kết nối thiết bị trong phạm vi cực kỳ nhỏ như một căn hộ hoặc văn phòng. WAN là hạ tầng mạng khổng lồ làm nhiệm vụ kết nối các hệ thống máy chủ xuyên lục địa để tạo thành mạng Internet toàn cầu.

3. Tín hiệu mạng không dây có an toàn không? Bản chất môi trường sóng vô tuyến rất dễ bị nghe lén. Tuy nhiên nếu quản trị viên áp dụng các tiêu chuẩn mã hóa dữ liệu hiện đại và thiết lập mật khẩu đủ mạnh luồng thông tin của người dùng vẫn được bảo vệ an toàn tuyệt đối trước các nguy cơ xâm nhập thông thường.

4. Tại sao tốc độ mạng không dây hay bị chập chờn? Chất lượng sóng bị chi phối bởi rất nhiều yếu tố môi trường. Khoảng cách vật lý quá xa, sự hiện diện của các bức tường cản sóng, hiện tượng nhiễu sóng từ các thiết bị phát xung quanh hay việc có quá nhiều người cùng kết nối vào một điểm phát đều làm suy giảm băng thông hệ thống.

Kết luận

Mạng cục bộ không dây WLAN là bước tiến công nghệ vĩ đại giải phóng con người khỏi giới hạn của những sợi cáp mạng vật lý cồng kềnh. Thông qua sự vận hành nhịp nhàng của các thiết bị phát sóng trung tâm hàng tỷ thiết bị di động có thể hòa mạng và trao đổi dữ liệu mượt mà. Việc hiểu rõ ranh giới khái niệm giữa kiến trúc mạng cục bộ, chuẩn kết nối vô tuyến cũng như các giao thức mạng diện rộng sẽ giúp người dùng có cái nhìn chuẩn xác hơn trong việc thiết lập và tối ưu hóa hệ thống viễn thông cho cá nhân lẫn doanh nghiệp.