Un ghid rapid despre cum funcționează rețeaua dvs. de domiciliu

Utilizarea rețelei dvs. de acasă este la fel de ușor ca și introducerea unei parole și deschiderea aplicației Netflix pentru a viziona un film, dar rețeaua și tot ceea ce este necesar pentru ca aceasta să funcționeze atât de perfect sunt probabil cele mai complexe și unice dispozitive pe care le dețineți.

Rețelele de acasă există pentru a permite dispozitivelor digitale să vorbească între ele și cu alte dispozitive din lume printr-o rețea globală numită internet. Deși nu trebuie să înțelegeți exact cum funcționează rețeaua dvs. de acasă pentru a vă bucura de ea, petrecerea timpului sub capotă vă va oferi atât o apreciere pentru tehnologie, cât și depanarea problemelor care apar mai ușor.

Rețeaua dvs. de acasă este un mini internet

Internetul este prescurtarea de la „internetwork”, o rețea globală de rețele LAN conectate (Local Area Networks) care include servere web, servicii de streaming și cloud, servere de jocuri și multe altele.

Rețeaua dvs. de acasă este același lucru, dar mai mică și limitată la casa dvs. Dacă doriți să aflați mai multe despre cum este rețeaua dvs. de acasă ca un mini internet, consultați Cine deține internetul? Arhitectura web explicată pentru o explicație simplă a mașinii complexe care este internetul.

Rețeaua dvs. de domiciliu vorbește o limbă specială

Pe lângă faptul că seamănă fizic cu internetul în ansamblu, un alt mod critic în care rețeaua dvs. de acasă și internetul sunt aceleași este „limba” pe care o vorbesc. Astăzi, protocolul universal de rețea este TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) și este esențial pentru ca datele să ajungă acolo unde trebuie.

Într-o rețea TCP/IP, toate datele trimise prin rețea sunt împărțite în „pachete”. Imaginează-ți că transformi o imagine într-un puzzle cu mii de piese. Apoi ia fiecare bucată și pune-o într-un plic individual. Pe plic, scrieți adresa expeditorului și a destinatarului. Includeți, de asemenea, informații în fiecare plic care descriu unde merge fiecare piesă pentru a reconstrui imaginea originală.

Acum, trimiteți prin poștă mii de plicuri destinatarului, iar ei le reconstruiesc la capătul lor. Nu contează dacă plicurile ajung necorespunzătoare, dar dacă lipsesc vreunul, veți primi scrisori înapoi în care vă cereți copii noi ale pieselor lipsă.

Topografia de bază a rețelei de domiciliu

Vom explica în detaliu munca fiecărei componente de rețea mai jos, dar pentru a vă ajuta să vă orientați, să schițăm cum arată o rețea tipică de acasă astăzi.

Rețeaua dvs. are mai multe componente cheie:

• Modemul vă conectează la WAN (Internet)
• Routerul gestionează traficul dintre dispozitivele de pe LAN și dintre aceste dispozitive și WAN.
• Conexiunile hardware de rețea, de obicei cabluri ethernet sau transmițătoare și receptoare radio Wi-Fi.
• Dispozitive client, cum ar fi computere sau smartphone-uri Android și iOS.
• Dispozitive server, care pot fi și echipamente precum computere și smartphone-uri.
• Extensoare de rețea opționale, care ajută la răspândirea amprentei fizice a rețelei prin casa dvs. Exemplele includ puncte de acces fără fir, extensii Powerline și repetoare Wi-Fi.

Există multe moduri diferite de a construi o rețea de domiciliu, dar majoritatea acestor componente sunt prezente în fiecare rețea de acasă. Alte componente pot înlocui unele dintre acestea. De exemplu, dacă doriți pur și simplu să conectați un grup de computere împreună, puteți utiliza un comutator Ethernet sau un hub de rețea. Cu toate acestea, această schiță de bază acoperă 99% din ceea ce este acolo.

Acum că am trasat contururile brute ale unei rețele de acasă, ne vom aprofunda puțin în fiecare componentă majoră.

Modemul vă permite să vorbiți cu internetul

Înainte de internetul modern în bandă largă, accesul la internet funcționa printr-un modem (modulator/demodulator) care trimitea și recepționa semnale audio înalte sau joase prin linii de voce de cupru, reprezentând cod binar.

Aceste modemuri „dial-up” sunt aproape învechite acum și nu oferă o lățime de bandă prea mare, deși sunt încă folosite în câteva cazuri rare în care nimic altceva nu este posibil. În zilele noastre, cuvântul modem este folosit pentru a se referi la aproape orice dispozitiv care convertește un tip de semnal de rețea în altul, chiar dacă ambele semnale sunt, de fapt, digitale.

Un exemplu de conversie digital-digitală este modemul de fibră comun, care preia semnale optice și emite impulsuri electrice prin cabluri Ethernet. Modemurile DSL folosesc același fir de cupru ca și liniile telefonice, dar folosesc o bandă de frecvență diferită față de apelurile vocale, astfel încât să vă puteți conecta la internet și să efectuați apeluri simultan. Modemurile celulare se conectează la turnurile de telefoane mobile prin unde radio — modemurile prin satelit transmit informații către și dinspre orbită și așa mai departe.

În unele rețele, modemul este un dispozitiv separat, iar în altele, este combinat cu routerul dvs. fără fir, care se întâmplă să fie următoarea noastră oprire în acest tur al rețelei de acasă.

Routerul se află în centrul rețelei dvs

Routerul se află în centrul oricărei rețele de acasă și îndeplinește o gamă largă de sarcini esențiale:

• Rutarea traficului de rețea între dispozitive, între Ethernet și LAN și între rețelele interne și externe.
• Detectarea și rutarea serverului DNS (Domain Name Service).
• Este similar în interior cu un computer cu procesor, RAM și sistem de operare. Unele routere pot rula aplicații.
• Atribuie și gestionează adrese IP pe LAN folosind DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

Există mai multe în routere decât aceste funcții de bază, dar aceasta este lista cheie a lucrurilor pe care le face un router. Rutarea între diferite tipuri de rețele (WAN fibră, Ethernet, Wi-Fi etc.) este ceea ce face ca un router să fie un router, deosebindu-l de switch-uri și hub-uri de rețea.

Routerul atribuie adrese IP dispozitivelor interne din rețea, asigurându-se că nu există conflicte. Acesta ține evidența ce dispozitiv face ce solicitare a dispozitivelor de pe internet într-un tabel cunoscut sub numele de NAT (Network Address Table), deoarece serverele de pe internet pot vedea doar routerul însuși și adresa sa IP „publică”.

Unele routere de ultimă generație pot rula aplicații personalizate pentru a acționa ca servere de stocare în rețea sau de streaming. Chiar dacă routerul dvs. nu este livrat cu această abilitate, este posibil să aveți opțiunea de a instala firmware personalizat terță parte pentru a adăuga aceste caracteristici.

Serverele dvs. locale

Un server este un dispozitiv dintr-o rețea care oferă un serviciu, cum ar fi conținut sau aplicații bazate pe rețea. Când vizitați un site web sau descărcați un fișier de pe internet, acel conținut este găzduit pe un computer server undeva în lume. Când utilizați aplicații cloud, cum ar fi Google Docs, acel software și datele se află pe un server.

Rețeaua dvs. locală are cel puțin un server și acesta este routerul dvs. Fiecare router are un server web de bază care acționează ca o interfață pentru modificarea setărilor. Când sunteți conectat la router și introduceți adresa IP a acestuia într-un browser, sunteți direcționat către un site web care este găzduit de routerul însuși.

Dacă aveți o imprimantă Wi-Fi, acesta este și un server de imprimare care se ocupă de solicitările de imprimare. Mulți oameni au NAS (dispozitive de stocare atașate la rețea) sau servere media (cum ar fi Plex) care rulează în rețeaua lor. Unele lucruri la care s-ar putea să nu le considerați servere se califică și ele. Camera dvs. IP este, de asemenea, un server. Este un server de streaming video!

Periferice în rețea

În mod tradițional, perifericele precum scanere și imprimante sunt conectate direct la un anumit computer. Cu toate acestea, este mult mai comun într-o gospodărie modernă să aibă multe computere diferite care au nevoie de acces la aceste tipuri de dispozitive. Puteți partaja o imprimantă în rețeaua locală, mai degrabă decât ca toată lumea să folosească același computer ori de câte ori trebuie să imprime ceva.

Utilizarea caracteristicii de partajare a imprimării din sistemul de operare al computerului face posibilă utilizarea unei imprimante normale conectate la un computer ca imprimantă partajată. Totuși, în zilele noastre este ușor să cumpărați pur și simplu o imprimantă, un scaner sau un dispozitiv multifuncțional (MFD) cu Wi-Fi sau Ethernet și să acționați ca o resursă partajată de sine stătătoare în rețea.

Clienți de rețea în casa dvs

În afară de serverele locale din rețeaua dvs. de domiciliu, celelalte dispozitive sunt cunoscute în general ca clienți, care extrag informații de la serverele locale și de la distanță. Exemple de clienți de rețea locală includ:

• Calculatoare, console și dispozitive mobile.
• Dispozitive Internet of Things (IoT), cum ar fi frigiderele inteligente și aspiratoarele robot.

Orice lucru care primește date de la un dispozitiv server este un client, deși orice dispozitiv poate fi ambele în același timp.

Calculatoare, console și dispozitive mobile

Conexiuni cu fir și fără fir

Au existat câteva standarde diferite de conectare pentru rețele de-a lungul anilor, dar în aproape fiecare rețea de acasă astăzi, veți găsi doar două tipuri de conexiune: Ethernet și Wi-Fi.

Nu vă încrucișați firele: Ethernet

Ethernet este un standard de conexiune prin cablu care transportă date TCP/IP în rețelele de acasă. Conectorul (RJ45) arată un pic ca o conexiune de linie telefonică mărită (RJ11) și poartă mai multe fire de cupru care variază în funcție de categoria de cablu de rețea Ethernet pe care o utilizați.

Cablurile Ethernet sunt clasificate în diferite categorii care oferă viteze maxime diferite. De exemplu, cablurile de rețea de categoria 6 sunt evaluate la 10 Gbps, în timp ce cablurile de categoria 5e sunt evaluate pentru viteze gigabit. Este important să potriviți tipurile de cabluri cu viteza pentru care sunt evaluate porturile LAN. Conectarea unui cablu de 1 Gbps la un port de 100 Mbps nu va strica, dar a face invers îți va limita viteza la maximul pe care cablul îl poate suporta!

Presupunând că ați ales cablurile, adaptoarele și routerul Ethernet potrivite, vă veți bucura de viteze de rețea de mare viteză, latență scăzută și ultra-fiabile, atâta timp cât sunteți de acord cu necazul instalării conexiunilor Ethernet în întreaga casă.

Fire? Unde mergem, nu avem nevoie de fire: Wi-Fi

În timp ce Ethernet este, fără îndoială, standardul de aur când vine vorba de performanța pură a rețelei, nu este chiar atât de convenabil. Când vine vorba de dispozitive mobile, este de-a dreptul nepractic! De aceea, avem Wi-Fi (Wireless Fidelity) pentru a permite dispozitivelor wireless o modalitate de a se conecta la rețea fără a găuri găuri în pereți sau a le conecta de fiecare dată când avem nevoie de funcții de rețea.

Wi-Fi folosește unde radio pentru a trimite impulsuri digitale de informații. Există două benzi de frecvență utilizate în Wi-Fi: 2,4 Ghz și 5 Ghz. Banda de frecvență inferioară nu poate trimite date la viteze mari, dar are o rază mare de acțiune și o putere de penetrare a peretelui. Wi-Fi-ul de înaltă frecvență de 5 Ghz este ultra-rapid, dar este ușor blocat de obiecte precum pereții.

Cele mai multe routere Wi-Fi moderne sunt „dual-band”, ceea ce înseamnă că oferă conexiuni pe ambele benzi de frecvență. Wi-Fi este împărțit în generații. În trecut, acele generații ar fi avut nume numerotate care reflectă numele standardului de comunicare pentru acea generație de Wi-Fi. De exemplu, 802.11g, 802.11n și 802.11ac. Aceste nume au fost schimbate în numere simple pentru a face lucrurile puțin mai ușor de utilizat. Deci, acum 802.11ac este pur și simplu Wi-Fi 6, iar cel mai recent 802.11ax este Wi-Fi 6.

Este posibil ca dispozitivele Wi-Fi mai vechi să nu se conecteze la routere mai noi, mai ales dacă dispozitivul acceptă numai Wi-Fi de 2,4 Ghz, iar routerul în cauză oferă doar 5 Ghz.

Extinderea acoperirii rețelei dvs

Cu atât de multe dispozitive, atât prezente, cât și viitoare, pentru o modalitate de a vă conecta la rețeaua de acasă, probabil că doriți să vă asigurați că rețeaua se întinde în fiecare colț al casei dvs. Este mai ușor de spus decât de făcut cu tot ceea ce poate bloca un semnal wireless sau cheltuiala și efortul de a așeza Ethernet în întreaga casă.

Vestea bună este că există multe produse pe piață care vă ajută să vă creșteți amprenta în rețea, astfel încât să nu existe locuri în casa dvs. care să nu se poată conecta.

Repetoare și extensii Wi-Fi

Un repetor Wi-Fi este un dispozitiv care este pus la marginea unei rețele Wi-Fi existente înainte ca semnalul Wi-Fi să înceapă să scadă. Ascultă pachetele care vin în și dinspre rețeaua de bază Wi-Fi și apoi le repetă pur și simplu. Aceasta este o soluție lentă, dar o modalitate simplă de a extinde WiFi în anumite locuri fără a vă modifica rețeaua.

PowerLine Extendere

Acest sistem trimite semnale de rețea prin cablurile electrice existente în casa dumneavoastră. Este la fel de ușor ca și conectarea unui adaptor PowerLine lângă router și în camera în care doriți să vă extindeți rețeaua.

În loc să extindă amprenta ruterului dvs. obișnuit, routerele cu plasă wireless înlocuiesc complet routerul dvs. existent. Gândiți-vă la ele ca pe un router mare distribuit. O unitate mesh principală este conectată la modemul dvs., iar apoi fiecare unitate satelit are o conexiune dedicată fără fir sau cu fir.

O mare familie conectată la rețea

Tehnologia din rețeaua dvs. de acasă ar putea fi incredibil de complexă, dar această tehnologie a devenit mai inteligentă și mult mai ușor de utilizat în timp. Nimeni nu știe care va fi viitorul rețelelor de acasă. Totuși, ar putea arăta foarte diferit datorită dezvoltării unor tehnologii precum rețelele celulare 5G cu unde milimetrice, care estompează linia dintre rețelele locale și cele extinse.