Access Point là gì? Nguyên lý hoạt động của Access Point

Trong kỷ nguyên của Internet vạn vật (IoT), kết nối không dây đã trở thành một phần không thể thiếu của cuộc sống. . Từ điện thoại thông minh, máy tính xách tay, đến các thiết bị gia dụng thông minh, tất cả đều phụ thuộc vào một mạng lưới kết nối mạnh mẽ và ổn định. Đứng sau mạng lưới vô hình nhưng cực kỳ quan trọng đó là một thiết bị có tên gọi Access Point.

Vậy Access Point là gì? Nó có chức năng gì và hoạt động ra sao để giúp hàng tỷ thiết bị trên thế giới kết nối Internet? Mặc dù thường bị nhầm lẫn với router Wi-Fi, nhưng Access Point lại có vai trò và nguyên lý hoạt động rất riêng biệt. Bài viết này, Fasttel sẽ đi sâu vào định nghĩa, phân loại, cấu tạo và quan trọng nhất là giải thích chi tiết nguyên lý hoạt động của Access Point, giúp bạn có cái nhìn toàn diện và chính xác nhất về thiết bị mạng quan trọng này.

Access Point là gì?

Access Point (viết tắt là AP), hay còn gọi là điểm truy cập không dây, là một thiết bị mạng cho phép các thiết bị không dây kết nối với mạng có dây (như mạng LAN) thông qua sóng vô tuyến. Nói một cách đơn giản, AP chính là “cửa ngõ” để các thiết bị như điện thoại, laptop, máy tính bảng truy cập Internet mà không cần dùng đến dây cáp.

Sự khác biệt giữa Access Point và Router Wi-Fi

Đây là một trong những câu hỏi phổ biến nhất. Mặc dù cả hai đều phát sóng Wi-Fi, nhưng chức năng của chúng hoàn toàn khác nhau:

• Router Wi-Fi (Bộ định tuyến không dây): Là một thiết bị đa chức năng. Nó không chỉ phát sóng Wi-Fi mà còn thực hiện các nhiệm vụ quan trọng khác như:
  • Định tuyến (Routing): Chuyển tiếp các gói dữ liệu giữa các mạng khác nhau (ví dụ: giữa mạng LAN nội bộ và mạng Internet).
  • NAT (Network Address Translation): Cho phép nhiều thiết bị trong mạng nội bộ chia sẻ một địa chỉ IP công cộng duy nhất.
  • DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Cấp phát địa chỉ IP tự động cho các thiết bị kết nối.
  • Firewall: Bảo vệ mạng nội bộ khỏi các mối đe dọa từ bên ngoài.
• Access Point (Điểm truy cập): Chỉ có một chức năng duy nhất là phát sóng Wi-Fi và cho phép các thiết bị kết nối vào mạng có sẵn. AP không thực hiện định tuyến, không cấp IP và không có tường lửa. AP chỉ đơn giản là một thiết bị chuyển tiếp tín hiệu, biến tín hiệu mạng có dây thành tín hiệu không dây và ngược lại.

Vì vậy, có thể hình dung router Wi-Fi là một “bộ não” phức tạp, trong khi Access Point chỉ là một “ăng-ten” thông minh, mở rộng phạm vi phủ sóng của mạng có dây.

Tham khảo thêm: MTU là gì? Cách kiểm tra MTU nhanh chóng, chính xác

Cấu tạo và phân loại Access Point

Một Access Point dù là loại đơn giản hay phức tạp đều có các thành phần chính sau:

• Bộ xử lý trung tâm (CPU): Xử lý các tác vụ liên quan đến việc truyền và nhận dữ liệu.
• Bộ nhớ (RAM & Flash): Lưu trữ hệ điều hành và các cấu hình của thiết bị.
• Bộ thu phát sóng vô tuyến (RF Transceiver): Là “trái tim” của AP, thực hiện việc chuyển đổi tín hiệu từ mạng có dây sang sóng vô tuyến và ngược lại.
• Ăng-ten (Antenna): Phát và thu sóng Wi-Fi. AP có thể có ăng-ten ngầm bên trong hoặc ăng-ten ngoài có thể tháo rời.
• Cổng Ethernet: Kết nối AP với mạng có dây (thường là cổng RJ45).
• Bộ cấp nguồn: Có thể là nguồn điện Adapter hoặc cấp nguồn qua Ethernet (PoE – Power over Ethernet).

Phân loại Access Point

Theo chuẩn Wi-Fi:

• Access Point chuẩn 802.11n: Tốc độ tối đa 300 Mbps, phổ biến trong nhiều năm qua.
• Access Point chuẩn 802.11ac (Wi-Fi 5): Tốc độ cao hơn nhiều, lên đến 1.3 Gbps hoặc hơn.
• Access Point chuẩn 802.11ax (Wi-Fi 6): Chuẩn mới nhất, cải thiện tốc độ, hiệu suất và khả năng xử lý nhiều thiết bị cùng lúc.

Theo môi trường lắp đặt:

• Access Point trong nhà (Indoor AP): Thiết kế nhỏ gọn, thẩm mỹ, không cần vỏ bọc đặc biệt.
• Access Point ngoài trời (Outdoor AP): Vỏ bọc chắc chắn, chống chịu được nước, bụi và nhiệt độ, thích hợp cho các khu vực ngoài trời.

Theo tính năng:

• Access Point độc lập (Standalone AP): Hoạt động độc lập, mỗi AP phải được cấu hình riêng. Thường dùng cho mạng quy mô nhỏ.
• Access Point quản lý tập trung (Managed AP): Dùng trong hệ thống lớn, được quản lý bởi một bộ điều khiển trung tâm (Controller).

Xem thêm: So sánh dây mạng 4 sợi và 8 sợi khác nhau như thế nào?

Nguyên lý hoạt động của Access Point

Để hiểu rõ nguyên lý hoạt động của Access Point, chúng ta có thể hình dung quá trình kết nối của một thiết bị không dây vào mạng như sau:

Giai đoạn 1: Quá trình khám phá (Discovery)

Phát quảng bá (Beacon Frame): Khi một Access Point được bật, nó sẽ liên tục phát ra các tín hiệu quảng bá (gọi là beacon frame) ở một khoảng thời gian đều đặn. Beacon frame chứa các thông tin quan trọng như:

• SSID (Service Set Identifier): Tên của mạng Wi-Fi (ví dụ: “FPT-1234”).
• Tốc độ truyền dữ liệu được hỗ trợ: Các tốc độ mà AP có thể hoạt động.
• Mã hóa bảo mật: Thông tin về loại mã hóa đang sử dụng (WEP, WPA, WPA2, WPA3).

Tìm kiếm mạng: Khi bạn bật Wi-Fi trên điện thoại, điện thoại sẽ quét các kênh sóng để tìm kiếm các beacon frame được phát ra từ các AP trong khu vực. Sau khi quét, điện thoại sẽ hiển thị danh sách các mạng Wi-Fi có sẵn để bạn lựa chọn.

Giai đoạn 2: Quá trình xác thực (Authentication)

Yêu cầu xác thực: Sau khi bạn chọn một mạng Wi-Fi, điện thoại sẽ gửi một yêu cầu xác thực đến AP. Yêu cầu này chứa thông tin về loại xác thực mà điện thoại hỗ trợ.

Phản hồi xác thực: AP nhận yêu cầu và phản hồi lại, chấp nhận hoặc từ chối yêu cầu. Nếu bạn đã nhập mật khẩu, quá trình xác thực sẽ bắt đầu.

Trao đổi khóa: Nếu loại xác thực là WPA/WPA2, một quá trình trao đổi khóa sẽ diễn ra (gọi là 4-way handshake). Điện thoại và AP sẽ trao đổi các thông tin cần thiết để tạo ra một khóa mã hóa phiên, đảm bảo tất cả dữ liệu truyền qua lại sẽ được mã hóa.

Giai đoạn 3: Quá trình kết nối (Association)

Yêu cầu kết nối: Sau khi xác thực thành công, điện thoại sẽ gửi một yêu cầu kết nối (association request) đến AP.

Cấp địa chỉ MAC: AP nhận yêu cầu và phản hồi lại, chấp nhận kết nối. AP sẽ lưu địa chỉ MAC của điện thoại vào danh sách các thiết bị đang kết nối.

Truyền dữ liệu: Lúc này, điện thoại đã chính thức được kết nối vào mạng thông qua AP. Mọi gói dữ liệu được gửi từ điện thoại sẽ được AP nhận, chuyển đổi từ tín hiệu vô tuyến sang tín hiệu điện và truyền đi trên mạng có dây (ví dụ: đến router, server…). Tương tự, dữ liệu từ mạng có dây cũng được AP nhận, chuyển thành tín hiệu vô tuyến và truyền đến điện thoại.

Tất cả các giai đoạn này diễn ra cực kỳ nhanh chóng, chỉ trong vài giây, giúp người dùng có được kết nối Internet ổn định.

Chức năng của Access Point trong mạng lưới hiện đại

Mở rộng vùng phủ sóng Wi-Fi: Đây là chức năng cơ bản và quan trọng nhất của Access Point. Trong một không gian rộng lớn như văn phòng, khách sạn, nhà máy hoặc một ngôi nhà nhiều tầng, một router Wi-Fi duy nhất sẽ không thể phủ sóng toàn bộ. . Bằng cách lắp đặt nhiều Access Point ở các vị trí khác nhau và kết nối chúng với mạng có dây, bạn có thể tạo ra một mạng lưới Wi-Fi liền mạch, giúp các thiết bị tự động chuyển đổi giữa các AP để luôn có kết nối mạnh nhất (roaming).

Tăng khả năng chịu tải: Router Wi-Fi gia đình thường chỉ hỗ trợ một số lượng thiết bị nhất định (ví dụ: 10-20 thiết bị). Trong môi trường công cộng như quán cà phê, trường học, hay khu vực sự kiện, số lượng thiết bị kết nối cùng lúc có thể lên đến hàng trăm. Bằng cách sử dụng các Access Point chuyên dụng, có khả năng xử lý hàng chục, thậm chí hàng trăm kết nối đồng thời, bạn có thể đảm bảo mạng luôn hoạt động ổn định và hiệu quả.

Nâng cao bảo mật và quản lý mạng:

• Hỗ trợ VLAN (Virtual Local Area Network): Cho phép phân chia mạng thành các mạng con ảo riêng biệt để tăng cường bảo mật.
• Quản lý tập trung: Nhiều Access Point có thể được quản lý từ một giao diện duy nhất (Controller), giúp việc cấu hình, giám sát và bảo trì mạng trở nên đơn giản hơn rất nhiều.
• Cổng thông tin khách (Guest Portal): Cung cấp một trang đăng nhập cho khách truy cập, tách biệt với mạng nội bộ để đảm bảo an ninh.

Kết luận

Access Point có thể không phải là thiết bị nổi bật nhất trong hệ thống mạng, nhưng vai trò của nó là không thể thay thế. Hiểu rõ Access Point là gì? và nguyên lý hoạt động của Access Point sẽ giúp bạn nhận ra rằng nó chính là “người hùng thầm lặng”, chịu trách nhiệm mở rộng, tăng cường và duy trì sự ổn định cho các mạng không dây. Dù là trong một văn phòng nhỏ, một trung tâm thương mại khổng lồ hay một khu vực dân cư, Access Point luôn hoạt động miệt mài để đảm bảo rằng thế giới kết nối của chúng ta luôn thông suốt.