Pochopenie smerovačov, prepínačov a sieťového hardvéru

Dnes sa pozrieme na hardvér domácej siete: aké jednotlivé kusy robia, keď ich potrebujete, a ako najlepšie ich nasadiť. Čítajte ďalej a získajte jasnejší obraz o tom, čo potrebujete na optimalizáciu domácej siete.

Kedy potrebujete prepínač? Rozbočovač? Čo presne router robí? Potrebujete smerovač, ak máte jediný počítač? Sieťová technológia môže byť celkom tajná oblasť štúdia, ale vyzbrojená správnymi podmienkami a všeobecným prehľadom o fungovaní zariadení vo vašej domácej sieti môžete nasadiť svoju sieť s istotou.

Pochopenie domácej siete prostredníctvom sieťových diagramov

Namiesto toho, aby ste začali používať slovník pojmov v oblasti vytvárania sietí - a v tomto procese sa vám vyskytnú technické pojmy, ktoré nemajú jednoduchý referenčný bod - poďme sa ponoriť priamo do sieťových diagramov. Tu je najjednoduchšia konfigurácia siete: počítač pripojený priamo k modemu, ktorý je zase prepojený prostredníctvom telefónnej linky / kábla / optických vlákien smerom nahor na poskytovateľa internetových služieb jednotlivca.

Nebude to menej komplikované ako toto usporiadanie, ale je tu cena, ktorú treba zaplatiť za ultra-jednoduchosť nastavenia. Tento používateľ nemôže pristupovať k internetu zariadením Wi-Fi (a preto nemá prístup k inteligentným telefónom, tabletom alebo iným bezdrôtovým zariadeniam) a stráca výhodu, že má medzi svojim počítačom a väčším internetom router. Poďme predstaviť smerovač a zvýrazniť výhody používania jedného. V nižšie uvedenom diagrame sme do siete uviedli dva prvky: bezdrôtový smerovač a prenosný počítač pripojený k sieti prostredníctvom tohto bezdrôtového pripojenia.

Kedy by ste mali použiť smerovač? Vzhľadom na nízke náklady na domáce smerovače a výhody získané pri inštalácii jedného v sieti mali by ste vždy používať smerovač (ktorý takmer vždy obsahuje funkciu brány firewall).

Domáce smerovače sú vlastne kombináciou troch sieťových komponentov: smerovača, firewallu a prepínača. V komerčnom prostredí sú tri kusy hardvéru oddelené, ale spotrebiteľské smerovače sú takmer vždy kombinácia oboch smerovacích a prepínacích komponentov s pridaným firewallom. Najprv sa pozrime na to, čo router funguje.

Na najzákladnejšej úrovni router spája dve siete dohromady, sieť v rámci vášho domova (hoci veľká alebo malá) a sieť mimo vášho domova (v tomto prípade internet). Širokopásmový modem, ktorý vám poskytol váš poskytovateľ internetových služieb, je vhodný iba na prepojenie jedného počítača s internetom a zvyčajne neobsahuje žiadnu funkciu smerovania alebo prepínania. Router vykonáva nasledujúce funkcie:

• Zdieľanie IP: Váš ISP vám priradí jednu IP adresu. Ak máte pracovnú plochu, prenosný počítač, multimediálnu krabicu na televízore a iPad, zrejme, že jedna adresa IP ju zjavne nerezane. Smerovač spravuje tieto viacnásobné pripojenia a zabezpečuje, aby správne pakety informácií smerovali na správne miesta. Bez tejto funkcie by neexistovala žiadna možnosť, aby osoba na pracovnej ploche a osoba na prenosnom počítači obidva prechádzali po webe, pretože by nebolo rozlíšenie medzi tým, ktorý počítač požadoval, čo.
• Preklad sieťových adries (NAT): Súvisiace s funkciou zdieľania IP, NAT modifikuje hlavičky v paketoch informácií prichádzajúcich do a von z vašej siete, aby sa dostali smerované do správneho zariadenia. Premýšľajte o NAT ako o veľmi užitočnom príjemcovi vo vašom smerovači, ktorý presne vie, kde by mal prísť každý prichádzajúci / odchádzajúci balík a zodpovedajúcim spôsobom ich oddeľuje oddelenie.
• Dynamická konfigurácia hostiteľa: Bez DHCP by ste museli manuálne konfigurovať a pridať všetky hostiteľské počítače do vašej siete. To znamená, že pri každom vstupe nového počítača do siete by ste museli manuálne priradiť adresu v sieti. DHCP to robí pre vás automaticky, takže keď pripojíte XBOX do smerovača, váš priateľ dostane na vašu bezdrôtovú sieť alebo pridáte nový počítač, adresa je priradená bez žiadnej ľudskej interakcie.
• POŽARNE dvere: Smerovače fungujú ako základné brány firewall rôznymi spôsobmi, vrátane automatického odmietania prichádzajúcich údajov, ktoré nie sú súčasťou prebiehajúcej výmeny medzi počítačom vo vašej sieti a vonkajším svetom. Ak napríklad žiadate hudobný prúd od spoločnosti Pandora, váš smerovač hovorí: "Očakávame, že prídete," a tento tok údajov smeruje na zariadenie, ktoré odoslalo žiadosť. Na druhej strane, ak príde z náhleho výbuchu prieskumového prieskumu z neznámej adresy, váš smerovač pôsobí ako vyhadzovač a odmieta žiadosti a účinne maskuje počítače. Dokonca aj pre používateľa s jedným počítačom stojí jednoduchý router s kapacitou 50 dolárov za samotnú funkciu firewallu.

Okrem funkčnosti siete, ktorá je uvedená vyššie, domáce smerovače tiež fungujú ako sieťový prepínač. Sieťový prepínač je hardvér, ktorý uľahčuje komunikáciu medzi počítačmi vo vnútornej sieti. Bez funkcie prepínania by sa zariadenia mohli rozprávať cez smerovač k väčšiemu internetu, ale nie k sebe - nie je to tak jednoduché ako kopírovanie MP3 z vášho laptopu na pracovnú plochu cez sieť by bolo nemožné.

Väčšina smerovačov má štyri porty Ethernet, ktoré vám umožnia pripojiť štyri zariadenia a nechať ich komunikovať pomocou funkcie prepínača. Ak potrebujete viac ako štyri ethernetové pripojenia, budete musieť prejsť na smerovač s väčším portom (pomerne drahá ponuka, ktorá zvyčajne povzbudí až osem portov) alebo môžete vyzdvihnúť špeciálny prepínač. Poznámka: Potrebujete aktualizovať iba vtedy, ak vám chýba fyzický portov pre pripojenie pevných liniek. Ak máte iba jeden počítač a jednu sieťovú tlačiareň zapojenú do routeru so štyrmi portmi (a všetko ostatné v sieti je založené na technológii Wi-Fi), nie je potrebné inovovať, aby ste získali fyzické porty. To znamená, poďme sa pozrieť na sieť so špecializovaným prepínačom.

Hoci obmedzenie štyroch portov na väčšine domácich smerovačov bolo pre väčšinu domácich používateľov viac než dosť, posledných 10 rokov prinieslo výrazné zvýšenie počtu sieťových zariadení v domácnosti. Nie je nezvyčajné mať niekoľko počítačov, viac herných konzol, mediálnych centier, tlačiarní, súborových serverov a ďalšie, ktoré sa všetci pripojujú k ethernetovej sieti LAN (zatiaľ čo sa môžete dostať preč s uvedením Wii do siete Wi-Fi pre veci ako špecializované streaming videa a prístup k mediálnemu serveru je oveľa lepšie mať pevnú linku). Po dosiahnutí tejto úrovne nasýtenia zariadenia je potrebné pridať prepínač s osem, 16 alebo viacerými portmi, aby ste správne podporovali rastúcu domácu sieť.

Ako bočné poznámky, historicky sa ľudia často spoliehali na rozbočovače, pretože boli oveľa lacnejšie ako drahé prepínače. Rozbočovač je jednoduché sieťové zariadenie, ktoré nepreveruje ani nepodporuje prevádzku, ktorá prichádza cez to - je to "hlúpe" sieťové zariadenie - kontrastnými prepínačmi skutočne komunikujú s dátovými paketmi a aktívne ich nasmerujú. Vzhľadom na to, že rozbočovače nemajú žiadny komponent správy, dochádza k častým kolíziám medzi paketmi, čo vedie k celkovému zníženiu výkonu. Huby trpia množstvom technických nedostatkov, o ktorých si môžete prečítať tu. Sieťové prepínače pre spotrebiteľov sa v posledných desiatich rokoch tak drasticky znížili, že už len veľmi málo rozbočovačov sa dokonca vyrába (Netgear, jeden z najväčších výrobcov spotrebiteľských rozbočovačov, už ich ani nevytvára). Vzhľadom na nedostatky sieťových rozbočovačov a nízke ceny kvalitných sieťových prepínačov pre spotrebiteľov nemôžeme odporučiť používanie rozbočovača. Keď dokážete vyzdvihnúť dokonale dobrý vysokorýchlostný 8-portový prepínač za 25 dolárov, nie je dôvod na to, aby ste použili zastaraný rozbočovač v domácej sieti - ak ste zvedaví, prečo správca siete bude niekedy nasadiť rozbočovač, o ktorom si môžete prečítať tu.

Návrat na tému prepínačov: prepínače sú vynikajúcim a lacným spôsobom, ako zvýšiť veľkosť vašej domácej siete. Ak vyrastie banku štyroch portov na zadnej strane smerovača, najjednoduchšia vec, ktorú môžete urobiť pre rozšírenie svojej siete, je zakúpiť prepínač s príslušným počtom portov. Odpojte zariadenia zo smerovača, zapojte všetky zariadenia do prepínača a potom prepnite prepínač do smerovača. Poznámka: prepínače nemajú absolútne žiadnu funkciu smerovania a nemôžu na miesto routeru. Váš smerovač má pravdepodobne vstavaný štvorportový prepínač, ale to neznamená, že váš nový šesťportový špecializovaný prepínač môže nahradiť váš smerovač - stále potrebujete smerovač na sprostredkovanie medzi modemom a prepínačom.

Dekódovanie označenia rýchlosti siete

Teraz, keď máte jasný obraz o tom, ako presne vaša sieť by mala byť fyzicky konfigurovaná, poďme hovoriť o rýchlosti siete. Existujú dve základné označenia, ktoré nás zaujíma: Ethernet a Wi-Fi. Pozrime sa na Ethernet ako prvý.

Ethernetové rýchlosti pripojenia sú určené v 10BASE. Pôvodný protokol Ethernet, teraz už 30 rokov, fungoval ako maximálna rýchlosť 10 Mbit / s. Fast Ethernet, zavedený v roku 1995, zvýšil rýchlosť na 100 Mbit / s. Gigabitový ethernet bol zavedený krátko po roku 1998, ale nedávno získal na spotrebiteľskom trhu veľkú trakciu. Ako naznačuje jeho názov, Gigabit Ethernet je schopný 1000 Mbit / s. Tieto označenia sa zvyčajne uvádzajú na sieťových zariadeniach a ich obaloch ako 10/100 alebo 10/100/1000, ktoré označujú verziu Ethernet, v ktorej je zariadenie kompatibilné.

Aby ste maximálne využili maximálnu rýchlosť, všetky zariadenia v prenosovom reťazci musia byť na alebo nad požadovanou rýchlosťou. Povedzme napríklad, že v suteréne máte mediálny server s inštalovanou kartou Gigabit Ethernet a mediálnu konzolu vo vašej obývacej izbe s kartou Gigabit Ethernet, ale prepájate ich spolu s prepínačom 10/100. Obe zariadenia budú obmedzené stropom 100 Mbit / s na prepínači. V takejto situácii by rozšírenie prepínača výrazne zvýšilo vašu výkonnosť v sieti.

Okrem prenášania veľkých súborov a streamovania videa vo vysokom rozlíšení vo vašej domácej sieti nie je potrebné ísť von a vylepšiť všetky vaše zariadenia na Gigabit. Ak používanie primárnej počítačovej siete zahŕňa prehliadanie webu a prenášanie ľahkého súboru 10/100 je viac ako uspokojivé.

Pochopenie rýchlosti siete Wi-Fi

Rýchlosti siete Wi-Fi sú označené písmenami, nie číslom. Na rozdiel od ľahko preložiteľného označenia rýchlosti siete, ktoré nájdeme s protokolom Ethernet, označenia Wi-Fi sa v skutočnosti odvolávajú na koncepty verzií normy siete IEEE 802.11, ktoré určujú parametre protokolu Wi-Fi.

802.11b bola prvá verzia široko prijatá spotrebiteľmi. Zariadenia 802.11b pracujú pri maximálnom prenose 11 Mbit / s, ale rýchlosť závisí od intenzity a kvality signálu - realisticky by mali používatelia očakávať 1-5 Mbit / s. Zariadenia používajúce technológiu 802.11b trpia interferenciami od baby monitorov, bluetooth zariadení, bezdrôtových telefónov a ďalších 2,4 GHz pásmových zariadení.

802,11 g bol ďalší významný spotrebiteľský upgrade a zvýšil maximálny prenos na 54 Mbit / s (realisticky približne 22 Mbit / s na korekciu chýb a sily signálu). 802.11g trpí rovnakým druhom interferencie pásma 2,4 GHz, ktoré robí 802.11b.

802.11n je významný upgrade na štandardy Wi-Fi - zariadenia využívajú viacnásobné vstupné viacnásobné výstupné antény (MIMO) na prevádzku na 2,4 GHz a relatívne prázdnych pásmach 5 GHz. 802.11n má teoretické maximum 300 Mbit / s, ale s ohľadom na korekciu chýb a menej ako ideálne podmienky môžete očakávať rýchlosť v rozsahu 100-150 Mbit / s.

802.11ac je obrovský upgrade, ktorý prináša širšie kanály (80 alebo 160 MHz oproti 40 MHz), viac priestorových prúdov (až osem) a veci ako tvarovanie lúča, ktoré sorta posielajú vlny priamo do vášho zariadenia namiesto toho, aby sa poskakovali všade, , Koľko rýchlejšie? Existujú niektoré modely, ktoré môžu robiť jeden gigabit za sekundu. Je to veľmi rýchle.

Rovnako ako Ethernet, rýchlosti Wi-Fi sú obmedzené najslabším odkazom v priamej sieti. Ak máte Wi-Fi smerovač s rozhraním 802.11n, ale váš netbook má iba Wi-Fi modul schopný 802.11g, maximalizujete rýchlosť 802.11g. Okrem obmedzenia rýchlosti existuje veľmi naliehavý dôvod na opustenie najstaršieho populárneho protokolu Wi-Fi 802.11b. vy musieť použite rovnakú úroveň šifrovania na každom zariadení vo vašej sieti a schémy šifrovania, ktoré sú k dispozícii pre zariadenia 802.11b, sú slabé a boli ohrozené (šifrovanie WEP môže napríklad byť ohrozené v priebehu niekoľkých minút stredne kvalifikovaným dieťaťom). Inovácia smerovača Wi-Fi a bezdrôtového zariadenia umožňuje aktualizovať bezdrôtovú šifrovanie, ako aj vyššiu rýchlosť. Ak ste nerobili nič, čo by ste zabezpečili váš smerovač, bolo by dobré, keby ste si prečítali náš sprievodcu, ako zamedziť vniknutiu vašej siete Wi-Fi.

Rovnako ako Ethernet, inovácia na maximálnu rýchlosť - v tomto prípade 802.11n - je najvhodnejšia pre ľudí, ktorí pohybujú veľké súbory a streamujú HD video. Inovácia na 802.11n bude mať zanedbateľný vplyv na vašu rýchlosť prehliadania webových stránok, ale bude mať obrovský vplyv na vašu schopnosť bezdrôtovo prenášať obsah vo vysokom rozlíšení okolo vášho domova.

V tomto okamihu máte informácie o tom, ako je potrebné rozmiestniť vašu domácu sieť a máte pochopenie toho, čo znamenajú označenia rýchlosti siete a ako majú vplyv na vás a vašu sieť. Nastal čas na inováciu prepínača, zavedenie novej šírky pásma Wi-Fi a lepšiu optimalizovanú domácu sieť.