Înțelegerea router-elor, comutatoarelor și hardware-ului de rețea

Astăzi, ne uităm la hardware-ul de rețea la domiciliu: ce fac bucățile individuale, când aveți nevoie de ele și cum să le desfășurați cel mai bine. Citiți mai departe pentru a obține o imagine mai clară a ceea ce aveți nevoie pentru optimizarea rețelei de domiciliu.

Când aveți nevoie de un comutator? Un hub? Ce anume face un router? Aveți nevoie de un router dacă aveți un singur computer? Tehnologia rețelei poate fi o zonă destul de arcane de studiu, dar înarmată cu termenii potriviți și o prezentare generală a modului în care dispozitivele funcționează în rețeaua dvs. de domiciliu, puteți implementa rețeaua cu încredere.

Înțelegerea rețelei de domiciliu prin intermediul schemelor de rețea

Mai degrabă decât să începeți cu un glosar de termeni de conectare la rețea - și în timpul procesului să vă împușcați cu termeni tehnici fără un punct de referință ușor - să ne aruncăm cu grijă în privința diagramelor de rețea. Aici este cea mai simplă configurație de rețea disponibilă: un calculator conectat direct la un modem care este, la rândul său, legat printr-o legătură telefonică / cablu / fibră optică către furnizorul de servicii de internet al persoanei fizice.

Nu devine mai puțin complicat decât acest aranjament, dar există un preț care trebuie plătit pentru ultra-simplitatea configurației. Acest utilizator nu poate accesa internetul cu un dispozitiv Wi-Fi (astfel, nu are acces pentru telefoane inteligente, tablete sau alte dispozitive fără fir) și pierde avantajele de a avea un router între calculatorul lor și internetul mai mare. Să introducem un router și să evidențiem beneficiile utilizării acestuia. În diagrama de mai jos am introdus două elemente în rețea: un router fără fir și un laptop care se conectează la rețea prin conexiunea wireless.

Când trebuie să folosiți un router? Având în vedere costul scăzut al ruterelor de acasă și beneficiile obținute în urma instalării unei rețele în rețea trebuie să utilizați întotdeauna un router (care aproape întotdeauna include o caracteristică de firewall).

Routerele de acasă sunt de fapt o combinație a trei componente de rețea: un router, un firewall și un switch. Într-o setare comercială, cele trei componente hardware sunt păstrate separat, dar routerele de consum sunt aproape întotdeauna o combinație atât a componentelor de rutare, cât și a celor de comutare, cu un firewall adăugat în măsură. În primul rând, să ne uităm la ce funcționează routerul.

La nivelul cel mai de bază, un router leagă două rețele, rețeaua din casa dvs. (oricât de mare sau mică) și rețeaua din afara casei dvs. (în acest caz Internetul). Modemul de bandă largă pe care l-ați furnizat de către furnizorul de servicii de internet este potrivit doar pentru a conecta un singur computer la internet și, de obicei, nu include niciun fel de funcționalitate de rutare sau comutare. Un router îndeplinește următoarele funcții:

Distribuirea IP: Furnizorul dvs. vă atribuie o adresă IP. Dacă aveți un desktop, un laptop, o casetă media pe televizor și un iPad, o adresă IP nu o va tăia clar. Un router gestionează acele conexiuni multiple și asigură că pachetele de informații corecte merg în locurile potrivite. Fără această funcție, nu ar exista nicio modalitate pentru o persoană de pe desktop și o persoană de pe laptop să navigheze atât pe web, deoarece nu ar exista nicio distincție între ce computer a cerut ce.
Traducerea adreselor de rețea (NAT): În funcție de funcția de partajare IP, NAT modifică anteturile în pachete de informații care intră și ies din rețea, astfel încât acestea să fie direcționate spre dispozitivul corespunzător. Gândiți-vă la NAT ca un recepționer foarte util în interiorul router-ului dvs. care știe exact unde trebuie să meargă fiecare pachet de intrare / ieșire și ștampilează departamentul pe ele.
Setare gazdă dinamică: Fără DHCP ar trebui să configurați manual și să adăugați toate host-urile în rețea. Aceasta înseamnă că de fiecare dată când un computer nou a intrat în rețea, va trebui să-l atribuiți manual o adresă în rețea. DHCP vă face acest lucru în mod automat, astfel încât atunci când conectați XBOX-ul la router, prietenul dvs. primește în rețeaua dvs. wireless sau adăugați un computer nou, o adresă este atribuită fără interacțiune umană necesară.
Firewall: Routoarele acționează ca fire de protecție de bază într-o varietate de moduri, incluzând respingerea automată a datelor primite care nu fac parte dintr-un schimb permanent între un computer din rețeaua dvs. și lumea exterioară. Dacă solicitați un flux de muzică de la Pandora, de exemplu, routerul vă spune: "Vă așteptăm, veniți" și acel flux de date este direcționat către dispozitivul care a făcut cererea. Pe de altă parte, dacă o erupție bruscă de scanare de port vine de la o adresă necunoscută, routerul dvs. acționează ca un bouncer și respinge cererile, învelind efectiv calculatoarele. Chiar și pentru un utilizator cu un singur computer, un simplu router de 50 $ merită doar pentru funcționalitatea firewall-ului.

În plus față de funcționalitatea rețelei de la interior la exterior descrisă mai sus, routerele de acasă acționează de asemenea ca un comutator de rețea. Un switch de rețea este o componentă hardware care facilitează comunicarea între calculatoarele dintr-o rețea internă. Fără funcția de comutare, dispozitivele ar putea vorbi prin router la internetul mai mare, dar nu unul la celălalt - ceva la fel de simplu ca și copierea unui MP3 de pe laptop pe desktop-ul dvs. prin rețea ar fi imposibil.

Majoritatea routerelor au patru porturi Ethernet care vă permit să conectați patru dispozitive și să le comunicați prin intermediul funcției de comutare. Dacă aveți nevoie de mai mult de patru conexiuni Ethernet, va trebui să faceți upgrade la un router cu o bancă port mai mare (o propunere destul de costisitoare, care de obicei vă va ajuta doar până la opt porturi) sau puteți prelua un comutator dedicat. Notă: trebuie să faceți upgrade doar dacă nu mai aveți nevoie de upgrade fizic porturi pentru conexiuni liniare. Dacă aveți doar un computer și o imprimantă conectată în rețea conectată la routerul cu patru porturi (și orice altceva din rețeaua dvs. este bazată pe Wi-Fi), nu este nevoie să faceți upgrade pentru a obține porturi fizice. Acestea fiind spuse, să aruncăm o privire la o rețea cu un comutator dedicat.

Deși limita de patru porturi pentru majoritatea ruterelor de acasă a fost mai mult decât suficientă pentru majoritatea utilizatorilor de acasă, ultimii 10 ani au adus o creștere semnificativă a numărului de dispozitive care pot fi conectate în rețea. Nu este neobișnuit să aveți mai multe computere, mai multe console de jocuri, centre media, imprimante, servere de fișiere și multe altele care se conectează la rețeaua Ethernet (în timp ce vă puteți lăsa să introduceți Wii în rețeaua Wi-Fi pentru lucruri precum streaming video dedicat și acces la server media este mult mai preferabil să aveți o conexiune de linie grea). Odată ce ați atins nivelul de saturație al dispozitivului, este necesar să adăugați un comutator cu opt, 16 sau mai multe porturi pentru a sprijini în mod corespunzător rețeaua de domiciliu în creștere.

Ca o notă laterală, istoric oamenii se bazau adesea pe hub-uri pentru că erau mult mai ieftine decât switch-urile scumpe. Un hub este un dispozitiv de rețea simplu care nu examinează și nu gestionează traficul care provine din acesta - este un dispozitiv de tip "mut" - prin intermediul switch-urilor de contrast interacționează de fapt cu pachetele de date și le direcționează în mod activ. Deoarece hub-urile nu au componentă de management, există coliziuni frecvente între pachete, ceea ce duce la o scădere generală a performanței. Hub-urile suferă de o serie de deficiențe tehnice pe care le puteți citi aici. Comenzile de rețele de consumatori au scăzut în prețuri atât de abrupte în ultimii zece ani, încât foarte puține hub-uri sunt deja produse (Netgear, unul dintre cei mai mari producători de hub-uri de consum, nu le mai face). Din cauza deficiențelor centrelor de rețea și a prețurilor scăzute ale switch-urilor de calitate de calitate pentru consumatori nu putem recomanda utilizarea unui hub. Când puteți ridica un comutator de mare viteză de 8 porturi de mare viteză pentru 25 de dolari, nu există motive întemeiate să utilizați un hub învechit într-o rețea de domiciliu - dacă sunteți curios de ce un administrator de rețea ar instala un hub pe care îl puteți citi despre el aici.

Revenind la subiectul switch-urilor: întrerupătoarele sunt o modalitate excelentă și ieftină de a mări dimensiunea rețelei de domiciliu. Dacă depășiți banca a patru porturi pe spatele routerului, cel mai simplu lucru pe care îl puteți face pentru a vă extinde rețeaua este achiziționarea unui comutator cu un număr corespunzător de porturi. Deconectați dispozitivele de la router, conectați toate dispozitivele la comutator și apoi conectați comutatorul în router. Notă: întrerupătoarele nu au absolut nicio funcționalitate de rutare și nu poti înlocuiți un router. Router-ul dvs. are probabil un switch de patru porturi integrat, dar asta nu înseamnă că noul comutator dedicat cu opt porturi poate înlocui router-ul - aveți nevoie de router pentru a media între modemul și comutatorul.

Decodificarea denumirilor de viteză a rețelei

Acum, că aveți o imagine clară a modului exact în care rețeaua dvs. ar trebui configurată fizic, hai să vorbim despre viteza rețelei. Există două denumiri primare care ne interesează: Ethernet și Wi-Fi. Să aruncăm o privire mai întâi la Ethernet.

Conexiunile Ethernet sunt desemnate în 10BASE. Protocolul Ethernet original, acum 30 de ani, a funcționat ca o viteză maximă de 10 Mbit / s. Fast Ethernet, introdus în 1995, a crescut viteza la 100 Mbit / s. Gigabit Ethernet a fost introdus la scurt timp după aceea în 1998, dar până acum nu a câștigat multă tracțiune pe piața de consum. După cum sugerează și numele, Gigabit Ethernet este capabil de 1000 Mbit / s. Veți vedea în mod obișnuit aceste denumiri notate pe echipamentele de rețea și pe ambalajul lor ca 10/100 sau 10/100/1000 indicând ce versiune Ethernet este compatibilă cu dispozitivul.

Pentru a profita din plin de viteza maximă, toate dispozitivele din lanțul de transfer trebuie să fie la sau deasupra nivelului de viteză dorit. De exemplu, să presupunem că aveți un server media în subsol cu o cartelă Ethernet Gigabit instalată și o consolă media în camera dvs. de zi cu o cartelă Ethernet Gigabit, dar conectați cele două împreună cu un switch 10/100. Ambele dispozitive vor fi limitate de plafonul de 100 Mbit / s al comutatorului. În această situație, actualizarea comutatorului va crește considerabil performanța rețelei.

În afara transferului de fișiere mari și a redării conținutului video HD în rețeaua dvs. de domiciliu, este puțin nevoie să ieșiți și să actualizați toate echipamentele dvs. la Gigabit. Dacă utilizarea rețelei principale de calcul implică navigarea pe web și transferurile de fișiere ușoare 10/100 este mai mult decât satisfăcătoare.

Înțelegerea vitezei Wi-Fi

Vitezele Wi-Fi sunt desemnate prin scrisoare, nu prin număr. Spre deosebire de ușor de tradus ca număr de identificare a vitezei în rețea găsim cu Ethernet, denumirile Wi-Fi se referă efectiv la versiunile de versiune ale standardului de rețea IEEE 802.11 care dictează parametrii protocolului Wi-Fi.

802.11b a fost prima versiune larg acceptată de consumatori. Dispozitivele 802.11b funcționează la o transmisie maximă de 11 Mbit / s, dar viteza este în mare măsură dependentă de puterea și calitatea semnalului - utilizatorii reali ar trebui să se aștepte la 1-5 Mbit / s. Dispozitivele care utilizează 802.11b suferă de interferențe de la monitoare pentru copii, dispozitive bluetooth, telefoane fără fir și alte dispozitive de bandă de 2,4 GHz.

802.11g a fost următorul upgrade important al consumatorilor și a amplificat transmisia maximă la 54 Mbit / s (contabilitate realistă de aproximativ 22 Mbit / s pentru corecția erorilor și puterea semnalului). 802.11g suferă de același tip de interferență de bandă de 2,4 GHz pe care o are 802.11b.

802.11n este un upgrade semnificativ către dispozitivele standard Wi-Fi - utilizează antene multiple de ieșire cu mai multe intrări (MIMO) pentru a funcționa atât pe benzile de 2,4 GHz cât și pe cele relativ goale de 5 GHz. 802.11n are un maxim teoretic de 300 Mbit / s, dar contabilizarea corecției erorilor și condiții mai mici decât cele ideale vă puteți aștepta la viteze în intervalul 100-150 Mbit / s.

802.11ac este un upgrade uriaș care aduce canale mai largi (80 sau 160 MHz față de 40 MHz), mai multe fluxuri spațiale (până la opt) și lucruri cum ar fi formarea fasciculului, care sorta trimite undele direct pe dispozitivul dvs., în loc să răsună peste tot, . Cât de repede? Există câteva modele care pot face câte un gigabit pe secundă. Este extrem de rapid.

Ca și Ethernet, vitezele Wi-Fi sunt limitate de cea mai slabă legătură din rețeaua directă. Dacă aveți un router Wi-Fi capabil de 802.11n, dar netbook-ul dvs. are doar un modul Wi-Fi capabil să funcționeze la 802.11g, veți obține maximum la viteze de 802.11g. În plus față de limitările de viteză există un motiv foarte presant pentru abandonarea celui mai vechi protocol Wi-Fi popular 802.11b. Tu trebuie sa utilizați același nivel de criptare pe fiecare dispozitiv din rețea, iar schemele de criptare disponibile pentru dispozitivele 802.11b sunt slabe și au fost compromise (criptarea WEP, de exemplu, poate fi compromisă în câteva minute de un copil moderat calificat). Actualizarea routerului Wi-Fi și a echipamentului wireless vă permite să actualizați criptarea fără fir și să vă bucurați de viteze mai mari. Dacă nu ați făcut nimic pentru a vă asigura routerul, acum ar fi un moment bun pentru a citi ghidul nostru pentru blocarea rețelei dvs. Wi-Fi împotriva intruziunii.

De asemenea, ca și Ethernet, actualizarea la viteza maximă - în acest caz 802.11n - este cea mai potrivită pentru persoanele care se deplasează pe fișiere mari și streaming video HD. Actualizarea la 802.11n va avea un impact neglijabil asupra vitezei dvs. de navigare pe web, dar va avea un impact enorm asupra capacității dvs. de a transmite în flux wireless conținutul HD în jurul locuinței dvs..

În acest moment, aveți o manevră în ceea ce privește modul în care trebuie să vă planificați rețeaua de domiciliu și aveți o înțelegere a ceea ce înseamnă denumirile de viteză a rețelei și modul în care acestea influențează dvs. și rețeaua dvs. Este timpul să vă faceți upgrade, să lansați o nouă lățime de bandă Wi-Fi și să vă bucurați de o rețea de domiciliu optimizată.