Mis on ruuter ja kuidas see töötab?
Miscellanea / / November 28, 2021
Kas olete märganud, et teie Interneti kiirus suureneb WiFi-ga ühenduse loomisel, vastupidiselt sellele, kui kasutame tavalist? 4G võrk? Noh, peate selle eest WiFi-ruuterit tänama, see muudab meie sirvimiskogemuse sujuvaks. Olenevalt riigist, kus te elate, võib kiiruse erinevus olla kaks korda, kui mitte rohkem. Elame ajal, mil interneti kiirus on nii palju kasvanud, et praegu mõõdame oma internetikiirust gigabittides, mitte paar aastat tagasi kilobittides. On loomulik, et traadita ühenduse turule kerkiva uute põnevate tehnoloogiate tulekuga ootame ka meie traadita seadmete täiustamist.
![Mis on ruuter ja kuidas see töötab?](/f/497b810c1a6f142cb138dfd4c833ad1e.jpg)
Sisu
- Mis on Wi-Fi ruuter?
- Millised on ruuteri eelised?
- Millised on ruuteri funktsioonid?
- Kuidas marsruutimine töötab?
- Wi-Fi ruuterid
- Mille poolest erineb Wi-Fi 6 eelkäijast?
- Mis saab minu vanadest WI-FI seadmetest?
Mis on Wi-Fi ruuter?
Lihtsamalt öeldes pole Wi-Fi-ruuter midagi muud kui lühikeste antennidega kast, mis aitab internetti kogu teie majas või kontoris edastada.
Ruuter on riistvaraseade, mis toimib sillana modemi ja arvuti vahel. Nagu nimigi ütleb, suunab see liiklust teie kasutatavate seadmete ja Interneti vahel. Õiget tüüpi ruuteri valimine mängib olulist rolli kiireima internetikogemuse, küberohtude, tulemüüride jms kaitse määramisel.
See on täiesti hea, kui teil pole ruuteri toimimise kohta tehnilisi teadmisi. Saame aru lihtsast näitest, kuidas ruuter töötab.
Teil võib olla palju erinevaid Interneti-ühendusega seadmeid, nagu nutitelefonid, sülearvutid, tahvelarvutid, printerid, nutitelerid ja palju muud. Need seadmed moodustavad koos võrgu, mida nimetatakse Kohalik võrk(LAN). Üha rohkemate seadmete olemasolu LAN põhjustab erinevate kasutatavate seadmete erineva ribalaiuse tarbimist, mis võib mõnes seadmes põhjustada viivitusi või Interneti-häireid.
Siin tulebki appi ruuter, mis võimaldab sujuvalt edastada teavet nende seadmete vahel, suunates sissetulevat ja väljaminevat liiklust võimalikult tõhusal viisil.
Ruuteri üks peamisi funktsioone on toimida a Jaotur või lüliti arvutite vahel, võimaldades andmete assimilatsiooni ja nende vahelist ülekandmist sujuvalt.
Kõigi nende tohutute sissetulevate ja väljaminevate andmete töötlemiseks peab ruuter olema nutikas ja seega on ruuter omal moel arvuti, kuna sellel on CPU ja mälu, mis aitab toime tulla sissetulevate ja väljaminevate andmetega.
Tüüpiline ruuter täidab mitmesuguseid keerulisi funktsioone, näiteks
- Tulemüüri kõrgeima turbetaseme pakkumine
- Andmeedastus sama Interneti-ühendust kasutavate arvutite või võrguseadmete vahel
- Lubage Interneti kasutamine korraga mitmes seadmes
Millised on ruuteri eelised?
1. Edastab kiiremaid wifi-signaale
Kaasaegsed WiFi-ruuterid kasutavad 3. kihi seadmeid, mille sagedusvahemik on tavaliselt 2,4 GHz kuni 5 GHz, mis aitab pakkuda varasematest standarditest kiiremat Wi-Fi-signaali ja laiemat leviala.
2. Töökindlus
Ruuter isoleerib mõjutatud võrgu ja edastab andmed teiste võrkude kaudu, mis töötavad ideaalselt, mis teeb sellest usaldusväärse allika.
3. Kaasaskantavus
Traadita ruuter välistab vajaduse seadmetega juhtmega ühenduse järele, saates Wi-Fi signaale, tagades sellega ühendatud seadmete võrgu kõrgeima kaasaskantavuse.
On kahte erinevat tüüpi ruutereid:
a) Juhtmega ruuter: See ühendub otse arvutitega kaablite kaudu spetsiaalse pordi kaudu, mis võimaldab ruuteril teavet levitada
b) Traadita ruuter: See on tänapäevane ruuter, mis levitab teavet antennide kaudu juhtmevabalt mitme seadme vahel, mis on ühendatud selle kohtvõrku.
Ruuteri töö mõistmiseks peame kõigepealt uurima komponente. Ruuteri põhikomponendid hõlmavad järgmist:
- PROTSESSOR: See on ruuteri esmane kontroller, mis täidab ruuteri operatsioonisüsteemi käske. See aitab ka süsteemi initsialiseerimisel, võrguliidese juhtimisel jne.
- ROM: Kirjutuskaitstud mälu sisaldab seda alglaadimisprogrammi ja diagnostikaprogrammide sisselülitamist (POST)
- RAM: Muutmälu salvestab marsruutimistabelid ja töötavad konfiguratsioonifailid. Sisu RAM ruuteri sisse- ja väljalülitamisel kustutatakse.
- NVRAM: Püsimälu hoiab käivituskonfiguratsiooni faili. Erinevalt RAM-ist salvestab see sisu isegi pärast ruuteri sisse- ja väljalülitamist
- Välkmälu: See salvestab operatsioonisüsteemi kujutised ja töötab ümberprogrammeeritavana ROM.
- Võrgu liidesed: Liidesed on füüsilised ühenduspordid, mis võimaldavad ruuteriga ühendada erinevat tüüpi kaableid, näiteks Etherneti, Fiber hajutatud andmeliides (FDDI), integreeritud teenuste digitaalvõrk (ISDN) jne.
- Bussid: Siin toimib sidesillana CPU ja liidese vahel, mis aitab andmepakette edastada.
Millised on ruuteri funktsioonid?
Marsruutimine
Ruuteri üks peamisi funktsioone on andmepakettide edastamine marsruutimistabelis määratud marsruudi kaudu.
See kasutab teatud sisemisi eelkonfigureeritud direktiive, mida nimetatakse staatilisteks marsruutideks andmete edastamiseks sissetulevate ja väljaminevate liideste ühenduste vahel.
Ruuter saab kasutada ka dünaamilist marsruutimist, kus ta edastab andmepaketid erinevate marsruutide kaudu, lähtudes süsteemi tingimustest.
Staatiline marsruutimine tagab süsteemile suurema turvalisuse kui dünaamiline, kuna marsruutimistabel ei muutu, kui kasutaja seda käsitsi ei muuda.
Soovitatav:Traadita ruuteri parandamine katkeb või kukub maha
Tee kindlaksmääramine
Ruuterid võtavad samasse sihtkohta jõudmiseks arvesse mitut alternatiivi. Seda nimetatakse tee määramiseks. Tee määramisel arvestatakse kahte peamist tegurit:
- Teabeallikas või marsruutimistabel
- Iga tee valimise maksumus – mõõdik
Optimaalse tee määramiseks otsib ruuter marsruutimistabelist võrguaadressi, mis ühtib täielikult sihtpaketi IP-aadressiga.
Marsruutimistabelid
Marsruutimistabelil on võrgu luurekiht, mis suunab ruuteri andmepakette sihtkohta edastama. See sisaldab võrguühendusi, mis aitavad ruuteril parimal võimalikul viisil sihtkoha IP-aadressi jõuda. Marsruutimistabel sisaldab järgmist teavet:
- Võrgu ID – sihtkoha IP-aadress
- Mõõdik – tee, mida mööda tuleb andmepakett saata.
- Hop – on värav, mille kaudu tuleb saata andmepaketid lõppsihtkohta jõudmiseks.
Turvalisus
Ruuter pakub võrgule täiendavat turvakihti, kasutades tulemüüri, mis hoiab ära igasuguse küberkuritegevuse või häkkimise. Tulemüür on spetsiaalne tarkvara, mis analüüsib pakettidest sissetulevaid andmeid ja kaitseb võrku küberrünnakute eest.
Ruuterid pakuvad ka Virtuaalne privaatvõrk (VPN) mis annab võrgule täiendava turvakihi ja loob seeläbi turvalise ühenduse.
Edastamise tabel
Edastamine on tegelik andmepakettide kihtide vahel edastamise protsess. Marsruutimistabel aitab valida parima võimaliku marsruudi, samas kui edasisuunamistabel paneb marsruudi ellu.
Kuidas marsruutimine töötab?
- Ruuter loeb sissetuleva andmepaketi sihtkoha IP-aadressi
- Selle sissetuleva andmepaketi põhjal valib see marsruutimistabelite abil sobiva tee.
- Seejärel edastatakse andmepaketid edastustabeli abil hüppeliselt lõppsihtkoha IP-aadressile.
Lihtsamalt öeldes on marsruutimine andmepakettide edastamine sihtkohast A sihtkohta B, kasutades nõutavat teavet optimaalsel viisil.
Lüliti
Lülitil on väga oluline roll teabe jagamisel üksteisega ühendatud seadmete vahel. Lüliteid kasutatakse tavaliselt suuremate võrkude jaoks, kus kõik omavahel ühendatud seadmed moodustavad kohtvõrgu (LAN). Erinevalt ruuterist saadab lüliti andmepakette ainult konkreetsele kasutaja konfigureeritud seadmele.
![Millised on ruuteri funktsioonid](/f/c648a66d76caabf7c6b079658c802909.jpg)
Väikese näite abil saame rohkem aru:
Oletame, et soovite saata oma sõbrale foto WhatsApp. Niipea kui postitate oma sõbra pildi, määratakse allika ja sihtkoha IP-aadress ning foto jagatakse väikesteks bittideks, mida nimetatakse andmepakettideks, mis tuleb finaali saata sihtkoht.
Ruuter aitab välja selgitada optimaalse viisi nende andmepakettide edastamiseks sihtkoha IP-aadressile, kasutades marsruutimis- ja edastamisalgoritme ning hallata liiklust üle võrgu. Kui üks marsruut on ülekoormatud, leiab ruuter kõik võimalikud alternatiivsed marsruudid pakettide edastamiseks sihtkoha IP-aadressile.
Wi-Fi ruuterid
Tänapäeval ümbritseb meid rohkem WiFi-pääsupunkte kui kunagi varem, kõik need pingutavad, et teenindada üha rohkem andmenäljasid seadmeid.
WiFi-signaale on nii palju, nii tugevaid kui ka nõrku, et kui meil oleks eriline viis seda näha, oleks õhuruum ümber palju saastatud.
Nüüd, kui siseneme suure tihedusega ja suure nõudlusega piirkondadesse, nagu lennujaamad, kohvikud, üritused jne. mitmete traadita seadmetega kasutajate kontsentratsioon suureneb. Mida rohkem inimesi proovib võrku saada, seda suuremat koormust pääsupunkt läbib, et rahuldada tohutut nõudluse kasvu. See vähendab iga kasutaja jaoks saadaolevat ribalaiust ja vähendab oluliselt kiirust, põhjustades latentsusprobleeme.
The 802.11 Wi-Fi perekond pärineb aastast 1997 ja kõik Wi-Fi jõudluse täiustused on sellest ajast saadik tehtud kolmes valdkonnas, mida on kasutatud mõõdikuna ka täiustuste jälgimiseks ja need on
- modulatsioon
- ruumilised ojad
- kanalite ühendamine
Modulatsioon on analooglaine kujundamine andmete edastamiseks, nagu iga helilugu, mis liigub üles ja alla, kuni jõuab meie kõrvu (vastuvõtja). See konkreetne laine on määratletud sagedusega, mille amplituudi ja faasi muudetakse, et näidata sihtmärgile ainulaadseid teabebitte. Niisiis, mida tugevam sagedus, seda parem on ühenduvus, kuid nagu heli, saame teha ainult nii palju helitugevuse suurendamine, kui esineb häireid muudest helidest on meie puhul raadiosignaalid, kvaliteet kannatab.
Ruumilised vood on nagu mitu veevoolu väljuks samast jõeallikast. Jõe läte võib olla päris tugev, aga üks oja ei suuda nii kõrget kanda veekogus, nii et see jagatakse mitmeks ojaks, et jõuda lõppeesmärgini – kohtuda ühises kohas reserv.
Wi-Fi teeb seda mitme antenni abil, kus sihtseadmega suhtleb korraga mitu andmevoogu. Seda nimetatakse MIMO (mitu sisend – mitu väljundit)
Kui see suhtlus toimub mitme sihtmärgi vahel, nimetatakse seda mitme kasutajaga (MU-MIMO), kuid siin on konks: "sihtmärk peab olema üksteisest piisavalt kaugel."
Igal ajahetkel töötab võrk ühel kanalil, Kanalite sidumine pole muud kui konkreetse sageduse väiksemate alajaotuste kombineerimine, et suurendada sihtseadmete vahelist tugevust. Traadita spekter on väga piiratud kindlate sageduste ja kanalitega. Kahjuks töötab enamik seadmeid samal sagedusel, nii et isegi kui me suurendaksime kanali sidumist, tekiks muid väliseid häireid, mis nõrgendavad signaali kvaliteeti.
Loe ka:Kuidas leida minu ruuteri IP-aadressi?
Mille poolest erineb Wi-Fi 6 eelkäijast?
Lühidalt öeldes on paranenud kiirus, töökindlus, stabiilsus, ühenduste arv ja energiatõhusus.
Kui me sellesse süveneme, hakkame märkama, mis teeb WiFi 6 nii mitmekülgne on 4. meetermõõdustiku lisamine õhuaja efektiivsusele. Kogu selle aja jooksul ei suutnud me arvestada traadita ühenduse sageduse piiratud ressurssidega. Seega täidaksid seadmed nõutavast rohkem kanaleid või sagedust ja oleksid ühenduses palju kauem kui vaja, lihtsasõnaga väga ebaefektiivne jama.
Wi-Fi 6 (802.11 ax) protokoll lahendab selle probleemi OFDMA (ortogonaalne sagedusjaotusega mitmikjuurdepääs) kus andmete edastamine on optimeeritud ja kombineeritud, et kasutada ainult nõutavat kogust ressurssi. Selle määrab ja kontrollib Access Point, et edastada soovitud soovitud andmekoormus ning see kasutab alla- ja üleslinki MU-MIMO (mitme kasutajaga, mitu sisendit, mitu väljundit) seadmetevahelise andmeedastuse tõhususe suurendamiseks. OFDMA-d kasutades saavad Wi-Fi-seadmed saata ja vastu võtta andmepakette kohalikus võrgus suurema kiirusega ja samal ajal paralleelselt.
Andmete paralleelne edastamine parandab andmete edastatavust üle võrgu äärmiselt tõhusalt, põhjustamata olemasolevate allalingi kiiruste langust.
Mis saab minu vanadest WI-FI seadmetest?
See on uus WiFi standard, mille Rahvusvaheline Wi-Fi Alliance kehtestas 2019. aasta septembris. Wi-Fi 6 on tagasiühilduv, kuid seal on mõned kosmeetilised muudatused.
Iga võrk, millega me ühenduse loome, töötab erineva kiiruse, latentsuse ja ribalaiusega, mida tähistatakse teatud tähega pärast 802.11, näiteks 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n ja 802.11ac mis on hämmeldunud isegi parimad meist.
Kogu see segadus lõppes Wi-Fi 6-ga ja Wi-Fi liit muutis selle nimetavaga. Kõik enne seda WiFi-versioonid nummerdatakse väljendamise hõlbustamiseks vahemikus Wi-Fi 1–5.
Järeldus
Ruuteri tööst hea arusaamine aitab meil navigeerida ja lahendada mitmesuguseid probleeme, mis võivad meie ruuterite ja WiFi-ruuteritega kokku puutuda. Oleme palju rõhku pannud Wi-Fi 6-le, kuna see on uus arenev traadita tehnoloogia, millega peame sammu pidama. Wi-Fi ei häiri mitte ainult meie sideseadmeid, vaid ka meie igapäevaseid esemeid, nagu külmikud, pesumasinad, autod jne. Kuid hoolimata sellest, kui palju tehnoloogia muutub, arutatakse põhialuseid, nagu marsruutimine, marsruutimistabelid, edastamine, lülitid, jaoturid jne. on ikka veel nende põnevate arengute kriitiline juhtmõte, mis muudab meie elu täielikult lõplikult.