Mikä on reititin ja miten se toimii?

Oletko huomannut, että Internet-yhteytesi nopeus kasvaa, kun olet yhteydessä Wi-Fi-verkkoon, toisin kuin käytämme vain tavallista 4G verkko? No, sinun täytyy kiittää Wi-Fi-reititintä siitä, se tekee selauskokemuksestamme saumattoman. Riippuen siitä, missä maassa asut, nopeusvaihtelu voi olla kaksinkertainen, ellei enemmän. Elämme aikaa, jolloin internetin nopeus on noussut niin paljon, että nyt mitataan nettinopeuttamme gigabitteinä, kun vasta muutama vuosi sitten mitataan kilobitteinä. On luonnollista, että odotamme parannuksia myös langattomissa laitteissamme uusien jännittävien teknologioiden ilmaantuessa langattomien markkinoille.

Mikä on Wi-Fi-reititin?

Yksinkertaisesti sanottuna Wi-Fi-reititin on vain pieni laatikko lyhyillä antenneilla, joka auttaa välittämään Internetiä kaikkialla kotonasi tai toimistossasi.

Reititin on laitteisto, joka toimii siltana modeemin ja tietokoneen välillä. Kuten nimestä voi päätellä, se reitittää liikenteen käyttämiesi laitteiden ja Internetin välillä. Oikean tyyppisen reitittimen valinnalla on tärkeä rooli määritettäessä nopein Internet-kokemus, suojaus kyberuhkilta, palomuureilta jne.

Se on täysin hienoa, jos sinulla ei ole teknistä tietämystä reitittimen toiminnasta. Ymmärretään yksinkertaisesta esimerkistä reitittimen toiminnasta.

Sinulla voi olla monenlaisia ​​laitteita, kuten älypuhelimia, kannettavia tietokoneita, tabletteja, tulostimia, älytelevisioita ja paljon muuta, jotka muodostavat yhteyden Internetiin. Nämä laitteet muodostavat yhdessä verkon, jota kutsutaan nimellä Paikallisverkko(LAN). Enemmän ja enemmän laitteita LAN johtaa eri kaistanleveyksien kulutukseen eri käytettävien laitteiden välillä, mikä saattaa johtaa viiveisiin tai häiriöihin Internetissä joissakin laitteissa.

Tässä on reititin, joka mahdollistaa tiedonsiirron näiden laitteiden välillä saumattomasti ohjaamalla tulevaa ja lähtevää liikennettä tehokkaimmalla mahdollisella tavalla.

Yksi reitittimen päätehtävistä on toimia a Keskitin tai kytkin tietokoneiden välillä mahdollistaen tietojen assimiloinnin ja siirron niiden välillä saumattomasti.

Kaikkien näiden valtavien saapuvien ja lähtevien tietojen käsittelemiseksi reitittimen on oltava älykäs, ja siksi reititin on omalla tavallaan tietokone, koska siinä on CPU ja muisti, joka auttaa käsittelemään saapuvia ja lähteviä tietoja.

Tyypillinen reititin suorittaa useita monimutkaisia ​​toimintoja, kuten

1. Palomuurin korkeimman suojaustason tarjoaminen
2. Tiedonsiirto tietokoneiden tai verkkolaitteiden välillä, jotka käyttävät samaa Internet-yhteyttä
3. Salli Internetin käyttö useissa laitteissa samanaikaisesti

Mitä hyötyä reitittimestä on?

1. Toimittaa nopeampia wifi-signaaleja

Nykyaikaiset Wi-Fi-reitittimet käyttävät kerroksen 3 laitteita, joiden taajuusalue on tyypillisesti 2,4 GHz - 5 GHz, mikä auttaa tarjoamaan nopeampia Wi-Fi-signaaleja ja laajemman kantaman kuin aikaisemmat standardit.

2. Luotettavuus

Reititin eristää vaikutuksen alaisen verkon ja välittää tiedot muiden verkkojen kautta, jotka toimivat täydellisesti, mikä tekee siitä luotettavan lähteen.

3. Siirrettävyys

Langaton reititin eliminoi langallisen yhteyden tarpeen laitteisiin lähettämällä Wi-Fi-signaaleja ja varmistaa siten yhdistettyjen laitteiden verkon korkeimman siirrettävyyden.

Reitittimiä on kahta eri tyyppiä:

a) Kiinteä reititin: Se liitetään suoraan tietokoneisiin kaapeleiden avulla erillisen portin kautta, jonka avulla reititin voi jakaa tietoja

b) Langaton reititin: Se on nykyaikainen reititin, joka jakaa tietoa antennien kautta langattomasti useille laitteille, jotka on kytketty sen lähiverkkoon.

Ymmärtääksemme reitittimen toiminnan, meidän on ensin tutkittava komponentteja. Reitittimen peruskomponentit sisältävät:

• PROSESSORI: Se on reitittimen ensisijainen ohjain, joka suorittaa reitittimen käyttöjärjestelmän komennot. Se auttaa myös järjestelmän alustuksessa, verkkoliitännän ohjauksessa jne.
• ROM: Vain lukumuisti sisältää bootstrap-ohjelman ja käynnistysdiagnostiikkaohjelmat (POST)
• RAM: Rajasaantimuisti tallentaa reititystaulukot ja käynnissä olevat konfigurointitiedostot. Sisältö RAM poistetaan, kun reititin kytketään päälle ja pois.
• NVRAM: Haihtumaton RAM sisältää käynnistysmääritystiedoston. Toisin kuin RAM, se tallentaa sisällön myös sen jälkeen, kun reititin on kytketty päälle ja pois päältä
• Flash-muisti: Se tallentaa käyttöjärjestelmän kuvat ja toimii uudelleen ohjelmoitavana ROM.
• Verkkoliitännät: Liitännät ovat fyysisiä liitäntäportteja, jotka mahdollistavat erityyppisten kaapelien liittämisen reitittimeen, kuten Ethernet, Kuituhajautettu dataliitäntä (FDDI), integroitujen palvelujen digitaaliverkko (ISDN) jne.
• Bussit: Väylä toimii kommunikaatiosiltana CPU: n ja rajapinnan välillä, mikä auttaa datapakettien siirrossa.

Mitkä ovat reitittimen toiminnot?

Reititys

Yksi reitittimen päätehtävistä on välittää datapaketit reititystaulukossa määritellyn reitin kautta.

Se käyttää tiettyjä sisäisiä esikonfiguroituja ohjeita, joita kutsutaan staattisiksi reiteiksi tiedon välittämiseksi saapuvien ja lähtevien liitäntäyhteyksien välillä.

Reititin voi myös käyttää dynaamista reititystä, jossa se välittää datapaketit eri reittejä pitkin järjestelmän olosuhteiden mukaan.

Staattinen reititys tarjoaa järjestelmälle enemmän turvallisuutta kuin dynaaminen, koska reititystaulukko ei muutu, ellei käyttäjä muuta sitä manuaalisesti.

Suositus:Langattoman reitittimen korjaaminen katkeaa tai putoaa jatkuvasti

Reitin määrittäminen

Reitittimet ottavat huomioon useita vaihtoehtoja päästäkseen samaan määränpäähän. Tätä kutsutaan polun määrittämiseksi. Kaksi päätekijää, jotka otetaan huomioon polun määrittämisessä, ovat:

• Tietolähde tai reititystaulukko
• Jokaisen polun kulut – metri

Optimaalisen polun määrittämiseksi reititin etsii reititystaulukosta verkko-osoitteen, joka vastaa täysin kohdepaketin IP-osoitetta.

Reititystaulukot

Reititystaulukossa on verkkoälykerros, joka ohjaa reitittimen välittämään datapaketteja määränpäähän. Se sisältää verkkoyhteydet, jotka auttavat reititintä saavuttamaan kohde-IP-osoitteen parhaalla mahdollisella tavalla. Reititystaulukko sisältää seuraavat tiedot:

1. Verkkotunnus – Kohteen IP-osoite
2. Metric – polku, jota pitkin datapaketti on lähetettävä.
3. Hop – on yhdyskäytävä, jonka kautta datapaketit on lähetettävä lopulliseen määränpäähän.

Turvallisuus

Reititin tarjoaa ylimääräisen suojauskerroksen verkkoon käyttämällä palomuuria, joka estää kaikenlaiset tietoverkkorikollisuuden tai hakkeroinnin. Palomuuri on erikoistunut ohjelmisto, joka analysoi paketeista saapuvat tiedot ja suojaa verkkoa kyberhyökkäyksiltä.

Reitittimet tarjoavat myös Virtual Private Network (VPN) joka tarjoaa ylimääräisen suojakerroksen verkkoon ja luo siten suojatun yhteyden.

Edelleenlähetystaulukko

Edelleenlähetys on varsinainen prosessi datapakettien siirtämiseksi kerrosten välillä. Reititystaulukko auttaa valitsemaan parhaan mahdollisen reitin, kun taas välitystaulukko toteuttaa reitin.

Miten reititys toimii?

1. Reititin lukee saapuvan datapaketin kohde-IP-osoitteen
2. Tämän saapuvan datapaketin perusteella se valitsee oikean polun reititystaulukoiden avulla.
3. Datapaketit välitetään sitten lopulliseen määränpään IP-osoitteeseen hyppyjen kautta edelleenlähetystaulukon avulla.

Yksinkertaisesti sanottuna reititys on prosessi, jossa datapaketit lähetetään kohteesta A määränpäähän B käyttämällä tarvittavia tietoja optimaalisella tavalla.

Vaihtaa

Kytkimellä on erittäin tärkeä rooli tiedon jakamisessa toisiinsa kytkettyjen laitteiden välillä. Kytkimiä käytetään yleensä suuremmissa verkoissa, joissa kaikki toisiinsa kytketyt laitteet muodostavat lähiverkon (LAN). Toisin kuin reititin, kytkin lähettää datapaketteja vain tiettyyn käyttäjän määrittämään laitteeseen.

Voimme ymmärtää enemmän pienellä esimerkillä:

Oletetaan, että haluat lähettää valokuvan ystävällesi WhatsApp. Heti kun lähetät kuvan ystävästäsi, lähde ja kohde IP-osoite määritetään ja valokuva jaetaan pieniksi bitteiksi, joita kutsutaan datapaketteiksi, jotka on lähetettävä finaaliin määränpäähän.

Reititin auttaa löytämään optimaalisen tavan siirtää nämä datapaketit kohde-IP-osoitteeseen käyttämällä reititys- ja edelleenlähetysalgoritmeja ja hallitsemaan liikennettä verkon yli. Jos yksi reitti on ruuhkautunut, reititin löytää kaikki mahdolliset vaihtoehtoiset reitit pakettien toimittamiseksi kohde-IP-osoitteeseen.

Wi-Fi-reitittimet

Nykyään ympärillämme on enemmän Wi-Fi-tukipisteitä kuin koskaan historiassa, ja ne kaikki ponnistelevat palvellakseen yhä enemmän datanhimoisia laitteita.

Wi-Fi-signaaleja on niin paljon, niin vahvoja kuin heikkoja, että jos meillä olisi erityinen tapa nähdä se, ilmatila saastuttaisi paljon.

Nyt kun astumme tiheään ja suuren kysynnän alueille, kuten lentokentille, kahviloihin, tapahtumiin jne. useiden langattomien laitteiden käyttäjien keskittyminen lisääntyy. Mitä enemmän ihmiset yrittävät päästä verkkoon, sitä enemmän rasitusta tukiasema joutuu palvelemaan valtavaa kysynnän kasvua. Tämä vähentää jokaisen käyttäjän käytettävissä olevaa kaistanleveyttä ja vähentää nopeutta merkittävästi, mikä aiheuttaa latenssiongelmia.

The 802.11-perheen Wi-Fi juontaa juurensa vuodelle 1997, ja sen jälkeen kaikki Wi-Fi: n suorituskyvyn parannukset on tehty kolmella alueella, joita on käytetty mittarina myös parannusten seurannassa.

• modulaatio
• spatiaaliset virrat
• kanavan sidos

Modulaatio on prosessi, jossa muodostetaan analoginen aalto datan siirtämiseksi, aivan kuten mikä tahansa äänikappale, joka kulkee ylös ja alas, kunnes se saavuttaa korvamme (vastaanottimen). Tämä tietty aalto määritellään taajuudella, jossa amplitudi ja vaihe muutetaan osoittamaan yksilöllisiä informaatiobittejä kohteeseen. Joten, mitä vahvempi taajuus, sitä parempi yhteys, mutta aivan kuten ääni, voimme tehdä vain niin paljon lisätä äänenvoimakkuutta, jos on häiriöitä muista äänistä ovat radiosignaaleja meidän tapauksessamme, laatu kärsii.

Spatiaaliset virrat ovat kuin useat vesivirrat tulisivat samasta joen lähteestä. Joen lähde voi olla melko vahva, mutta yksittäinen puro ei pysty kantamaan niin korkeaa määrä vettä, joten se jaetaan useisiin puroihin saavuttaakseen lopullisen tavoitteen tavata yhteisellä paikalla varata.

Wi-Fi tekee tämän käyttämällä useita antenneja, joissa useat datavirrat ovat vuorovaikutuksessa kohdelaitteen kanssa samanaikaisesti. Tämä tunnetaan nimellä MIMO (Multiple Input - Multiple Output)

Kun tämä vuorovaikutus tapahtuu useiden kohteiden kesken, se tunnetaan nimellä Multi-User (MU-MIMO), mutta tässä on saalis: "kohteen on oltava riittävän kaukana toisistaan."

Koska tahansa verkko toimii yhdellä kanavalla, Kanavan liimaus on vain tietyn taajuuden pienempien alajakojen yhdistäminen tehokkuuden lisäämiseksi kohdelaitteiden välillä. Langaton taajuus on hyvin rajoitettu tiettyihin taajuuksiin ja kanaviin. Valitettavasti suurin osa laitteista toimii samalla taajuudella, joten vaikka lisäisimme kanavan sidosta, tulee muita ulkoisia häiriöitä, jotka heikentäisivät signaalin laatua.

Lue myös:Kuinka löydän reitittimeni IP-osoitteen?

Mitä eroa Wi-Fi 6:ssa on edeltäjäänsä verrattuna?

Lyhyesti sanottuna se on parantunut nopeuden, luotettavuuden, vakauden, yhteyksien määrän ja tehokkuuden suhteen.

Jos suvaitsemme sitä syvemmälle, alamme huomata, mikä tekee Wi-Fi 6 niin monipuolinen on lisäys 4. metriikassa Airtime Efficiency. Kaiken tämän ajan emme pystyneet huomioimaan langattoman taajuuden rajoitettua resurssia. Näin ollen laitteet täyttäisivät enemmän kanavia tai taajuutta kuin vaaditaan ja ne olisivat kytkettyinä paljon pidempään kuin tarvitaan, yksinkertaisesti sanottuna erittäin tehoton sotku.

Wi-Fi 6 (802.11 ax) -protokolla korjaa tämän ongelman OFDMA (ortogonaalinen taajuusjakoinen monikäyttö) jossa tiedonsiirto on optimoitu ja yhdistetty käyttämään vain vaaditun määrän resursseja. Access Point määrittää ja hallitsee tätä toimittamaan pyydetyn kohdedatan hyötykuorman, ja se käyttää alas- ja uplink-yhteyksiä MU-MIMO (monikäyttäjä, useita tuloja, useita lähtöjä) tehostaa tiedonsiirtoa laitteiden välillä. OFDMA: ta hyödyntäen Wi-Fi-laitteet voivat lähettää ja vastaanottaa datapaketteja paikallisverkossa suuremmilla nopeuksilla ja samanaikaisesti rinnakkain.

Tiedon rinnakkainen siirto parantaa tiedon siirrettävyyttä verkon yli erittäin tehokkaasti ilman, että nykyiset laskevan siirtotien nopeudet laskevat.

Mitä tapahtuu vanhoille WI-FI-laitteilleni?

Tämä on uusi Wi-Fi-standardi, jonka International Wi-Fi Alliance asetti syyskuussa 2019. Wi-Fi 6 on taaksepäin yhteensopiva, mutta siinä on joitain kosmeettisia muutoksia.

Jokainen verkko, johon yhdistämme, toimii eri nopeudella, latenssilla ja kaistanleveydellä, joka on merkitty tietyllä kirjaimella 802.11, kuten 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n ja 802.11ac joka on hämmentynyt jopa parhaat meistä.

Kaikki tämä hämmennys päättyi Wi-Fi 6: n myötä, ja Wi-Fi-liitto muutti nimeämiskäytäntöä tällä. Jokainen tätä edeltävä Wi-Fi-versio numeroidaan väliltä Wi-Fi 1-5 ilmaisun helpottamiseksi.

Johtopäätös

Reitittimen toiminnan hyvä ymmärtäminen auttaa meitä navigoimaan ja ratkaisemaan erilaisia ​​ongelmia, joita saatamme kohdata reitittimiemme ja Wi-Fi-reitittimiemme kanssa. Olemme panostaneet paljon Wi-Fi 6:een, koska se on uusi kehittyvä langaton tekniikka, jonka kanssa meidän on pysyttävä mukana. Wi-Fi on häiritsemässä paitsi viestintälaitteitamme myös päivittäisiä tavaroitamme, kuten jääkaappeja, pesukoneita, autoja jne. Mutta riippumatta siitä, kuinka paljon tekniikka muuttuu, käsitellyt perusteet, kuten reititys, reititystaulukot, edelleenlähetys, kytkimet, keskittimet jne. ovat edelleen kriittinen ajava perusidea jännittävien kehityskulkujen takana, jotka muuttavat elämämme kokonaan lopullisesti.