Kas ir maršrutētājs un kā tas darbojas?
Miscellanea / / November 28, 2021
Vai esat pamanījis, ka jūsu interneta ātrums palielinās, kad ir izveidots savienojums ar Wi-Fi, nevis mēs, izmantojot parasto? 4G tīkls? Par to jāpateicas Wi-Fi maršrutētājam, jo tas padara mūsu pārlūkošanas pieredzi nevainojamu. Atkarībā no valsts, kurā dzīvojat, ātruma atšķirība var būt divas reizes, ja ne vairāk. Mēs dzīvojam laikā, kad interneta ātrums ir tik ļoti pieaudzis, ka tagad savu interneta ātrumu mēram gigabitos, nevis kilobitos tikai pirms dažiem gadiem. Ir dabiski, ka mēs varam sagaidīt uzlabojumus arī mūsu bezvadu ierīcēs, parādoties jaunām aizraujošām tehnoloģijām, kas parādās bezvadu tirgū.
![Kas ir maršrutētājs un kā tas darbojas?](/f/497b810c1a6f142cb138dfd4c833ad1e.jpg)
Saturs
- Kas ir Wi-Fi maršrutētājs?
- Kādas ir maršrutētāja priekšrocības?
- Kādas ir maršrutētāja funkcijas?
- Kā darbojas maršrutēšana?
- Wi-Fi maršrutētāji
- Ar ko Wi-Fi 6 atšķiras no tā priekšgājēja?
- Kas notiks ar manām vecajām WI-FI ierīcēm?
Kas ir Wi-Fi maršrutētājs?
Vienkāršiem vārdiem sakot, Wi-Fi maršrutētājs nav nekas cits kā maza kaste ar īsām antenām, kas palīdz pārraidīt internetu visā jūsu mājā vai birojā.
Maršrutētājs ir aparatūras ierīce, kas darbojas kā tilts starp modemu un datoru. Kā norāda nosaukums, tas maršrutē trafiku starp jūsu izmantotajām ierīcēm un internetu. Pareiza maršrutētāja veida izvēlei ir liela nozīme, lai noteiktu ātrāko interneta lietošanas pieredzi, aizsardzību pret kiberdraudiem, ugunsmūriem utt.
Tas ir pilnīgi labi, ja jums nav tehnisko zināšanu par maršrutētāja darbību. No vienkārša piemēra sapratīsim, kā darbojas maršrutētājs.
Jums var būt pieejams plašs ierīču klāsts, piemēram, viedtālruņi, klēpjdatori, planšetdatori, printeri, viedie televizori un daudzas citas ierīces, kurām var izveidot savienojumu ar internetu. Šīs ierīces kopā veido tīklu, ko sauc par Vietējais tīkls(LAN). Vairāk un vairāk ierīču klātbūtne vietnē LAN Tas izraisa dažādu joslas platumu patēriņu dažādās izmantotajās ierīcēs, kā rezultātā dažās ierīcēs var rasties aizkavēšanās vai interneta darbības traucējumi.
Šeit tiek izmantots maršrutētājs, kas nodrošina netraucētu informācijas pārsūtīšanu starp šīm ierīcēm, pēc iespējas efektīvāk novirzot ienākošo un izejošo trafiku.
Viena no maršrutētāja galvenajām funkcijām ir darboties kā a Hub vai Switch starp datoriem, nodrošinot datu asimilāciju un pārsūtīšanu starp tiem nemanāmi.
Lai apstrādātu visus šos milzīgos ienākošo un izejošo datu apjomus, maršrutētājam ir jābūt gudram, un tāpēc maršrutētājs savā veidā ir dators, jo tam ir CPU un atmiņa, kas palīdz tikt galā ar ienākošajiem un izejošajiem datiem.
Tipisks maršrutētājs veic dažādas sarežģītas funkcijas, piemēram
- Augstākā drošības līmeņa nodrošināšana no ugunsmūra
- Datu pārsūtīšana starp datoriem vai tīkla ierīcēm, kas izmanto vienu un to pašu interneta savienojumu
- Iespējojiet interneta lietošanu vairākās ierīcēs vienlaikus
Kādas ir maršrutētāja priekšrocības?
1. Nodrošina ātrākus wifi signālus
Mūsdienu Wi-Fi maršrutētāji izmanto 3. slāņa ierīces, kuru diapazons parasti ir no 2,4 GHz līdz 5 GHz, kas palīdz nodrošināt ātrākus Wi-Fi signālus un paplašinātu diapazonu nekā iepriekšējie standarti.
2. Uzticamība
Maršrutētājs izolē ietekmēto tīklu un nosūta datus caur citiem tīkliem, kas darbojas nevainojami, kas padara to par uzticamu avotu.
3. Pārnesamība
Bezvadu maršrutētājs novērš nepieciešamību pēc vadu savienojuma ar ierīcēm, nosūtot Wi-Fi signālus, tādējādi nodrošinot pievienoto ierīču tīkla augstāko pārnesamības pakāpi.
Ir divi dažādi maršrutētāju veidi:
a) Vadu maršrutētājs: Tas tiek tieši savienots ar datoriem, izmantojot kabeļus, izmantojot īpašu portu, kas ļauj maršrutētājam izplatīt informāciju
b) Bezvadu maršrutētājs: Tas ir mūsdienu laikmeta maršrutētājs, kas izplata informāciju, izmantojot antenas, bezvadu režīmā vairākās ierīcēs, kas savienotas ar tā lokālo tīklu.
Lai saprastu maršrutētāja darbību, vispirms ir jāizpēta komponenti. Maršrutētāja pamatkomponenti ietver:
- PROCESORS: Tas ir maršrutētāja primārais kontrolieris, kas izpilda maršrutētāja operētājsistēmas komandas. Tas palīdz arī sistēmas inicializācijā, tīkla interfeisa kontrolē utt.
- ROM: Tikai lasāmajā atmiņā ir šī sāknēšanas programma un ieslēgšanas diagnostikas programmas (POST)
- RAM: Brīvpiekļuves atmiņā tiek saglabātas maršrutēšanas tabulas un darbojošās konfigurācijas faili. Saturs RAM tiek dzēsts, ieslēdzot un izslēdzot maršrutētāju.
- NVRAM: Negaistošajā RAM ir startēšanas konfigurācijas fails. Atšķirībā no RAM, tas saglabā saturu pat pēc maršrutētāja ieslēgšanas un izslēgšanas
- Zibatmiņa: Tas saglabā operētājsistēmas attēlus un darbojas kā pārprogrammējams ROM.
- Tīkla saskarnes: Saskarnes ir fiziski savienojuma porti, kas ļauj maršrutētājam pievienot dažāda veida kabeļus, piemēram, Ethernet, Šķiedru sadalīts datu interfeiss (FDDI), integrēto pakalpojumu digitālais tīkls (ISDN) utt.
- Autobusi: Kopne darbojas kā saziņas tilts starp CPU un interfeisu, kas palīdz datu pakešu pārsūtīšanā.
Kādas ir maršrutētāja funkcijas?
Maršrutēšana
Viena no maršrutētāja galvenajām funkcijām ir datu pakešu pārsūtīšana pa maršrutēšanas tabulā norādīto maršrutu.
Tas izmanto noteiktas iekšējas iepriekš konfigurētas direktīvas, kuras sauc par statiskiem maršrutiem datu pārsūtīšanai starp ienākošo un izejošo interfeisa savienojumu.
Maršrutētājs var izmantot arī dinamisku maršrutēšanu, pārsūtot datu paketes pa dažādiem maršrutiem, pamatojoties uz sistēmas apstākļiem.
Statiskā maršrutēšana nodrošina lielāku sistēmas drošību, salīdzinot ar dinamisko, jo maršrutēšanas tabula nemainās, ja vien lietotājs to nemaina manuāli.
Ieteicams:Bezvadu maršrutētāja labošana nepārtraukti atvienojas vai nokrīt
Ceļa noteikšana
Maršrutētāji ņem vērā vairākas alternatīvas, lai sasniegtu vienu un to pašu galamērķi. To sauc par ceļa noteikšanu. Divi galvenie faktori, kas jāņem vērā, lai noteiktu ceļu, ir:
- Informācijas avots vai maršrutēšanas tabula
- Katra ceļa lietošanas izmaksas – metrika
Lai noteiktu optimālo ceļu, maršrutētājs maršrutēšanas tabulā meklē tīkla adresi, kas pilnībā atbilst mērķa paketes IP adresei.
Maršrutēšanas tabulas
Maršrutēšanas tabulai ir tīkla informācijas slānis, kas virza maršrutētāju pārsūtīt datu paketes uz galamērķi. Tajā ir tīkla asociācijas, kas palīdz maršrutētājam vislabākajā iespējamajā veidā sasniegt galamērķa IP adresi. Maršrutēšanas tabulā ir šāda informācija:
- Tīkla ID — galamērķa IP adrese
- Metrika – ceļš, pa kuru jānosūta datu pakete.
- Hop – ir vārteja, caur kuru jānosūta datu paketes, lai tās sasniegtu galamērķi.
Drošība
Maršrutētājs nodrošina tīklam papildu drošības līmeni, izmantojot ugunsmūri, kas novērš jebkāda veida kibernoziegumus vai uzlaušanu. Ugunsmūris ir specializēta programmatūra, kas analizē no paketēm ienākošos datus un aizsargā tīklu no kiberuzbrukumiem.
Maršrutētāji arī nodrošina Virtuālais privātais tīkls (VPN) kas nodrošina tīklam papildu drošības slāni un tādējādi rada drošu savienojumu.
Pārsūtīšanas tabula
Pārsūtīšana ir faktiskais datu pakešu pārsūtīšanas process pa slāņiem. Maršrutēšanas tabula palīdz izvēlēties labāko iespējamo maršrutu, savukārt pāradresācijas tabula ievieš maršrutu.
Kā darbojas maršrutēšana?
- Maršrutētājs nolasa ienākošās datu paketes mērķa IP adresi
- Pamatojoties uz šo ienākošo datu paketi, tā izvēlas atbilstošo ceļu, izmantojot maršrutēšanas tabulas.
- Pēc tam datu paketes tiek pārsūtītas uz galamērķa IP adresi, izmantojot pārsūtīšanas tabulu.
Vienkāršiem vārdiem sakot, maršrutēšana ir datu pakešu pārsūtīšanas process no galamērķa A uz galamērķi B, izmantojot nepieciešamo informāciju optimālā veidā.
Slēdzis
Slēdžam ir ļoti svarīga loma informācijas apmaiņai starp ierīcēm, kas ir savienotas viena ar otru. Slēdži parasti tiek izmantoti lielākiem tīkliem, kur visas kopā savienotās ierīces veido lokālo tīklu (LAN). Atšķirībā no maršrutētāja, slēdzis nosūta datu paketes tikai uz konkrētu ierīci, ko konfigurējis lietotājs.
![Kādas ir maršrutētāja funkcijas](/f/c648a66d76caabf7c6b079658c802909.jpg)
Mēs varam saprast vairāk ar nelielu piemēru:
Pieņemsim, ka vēlaties nosūtīt fotoattēlu savam draugam WhatsApp. Tiklīdz ievietojat sava drauga attēlu, tiek noteikta avota un galamērķa IP adrese, un fotogrāfija ir sadalīta mazos bitos, ko sauc par datu paketēm, kas jānosūta uz finālu galamērķis.
Maršrutētājs palīdz noskaidrot optimālo veidu, kā pārsūtīt šīs datu paketes uz galamērķa IP adresi, izmantojot maršrutēšanas un pārsūtīšanas algoritmus, un pārvaldīt trafiku tīklā. Ja viens maršruts ir pārslogots, maršrutētājs atrod visus iespējamos alternatīvos maršrutus, lai piegādātu paketes uz galamērķa IP adresi.
Wi-Fi maršrutētāji
Mūsdienās mūs ieskauj vairāk Wi-Fi piekļuves punktu nekā jebkad agrāk, un tie visi cenšas apkalpot arvien vairāk datu izsalkušu ierīču.
Ir tik daudz Wi-Fi signālu, gan spēcīgu, gan vāju, ka, ja mums būtu īpašs veids, kā tos redzēt, apkārtējā gaisa telpa būtu ļoti piesārņota.
Tagad, kad ieejam liela blīvuma un liela pieprasījuma apgabalos, piemēram, lidostās, kafejnīcās, pasākumos utt. palielinās vairāku bezvadu ierīču lietotāju koncentrācija. Jo vairāk cilvēku cenšas piekļūt internetam, jo lielāka ir piekļuves punkta slodze, lai apmierinātu milzīgo pieprasījuma pieaugumu. Tas samazina katram lietotājam pieejamo joslas platumu un ievērojami samazina ātrumu, radot latentuma problēmas.
The 802.11 Wi-Fi saime ir datēts ar 1997. gadu, un kopš tā laika visi Wi-Fi veiktspējas uzlabojumi ir veikti trīs jomās, kas tika izmantota kā metrika, lai sekotu līdzi uzlabojumiem, un tie ir
- modulācija
- telpiskās plūsmas
- kanālu savienošana
Modulācija ir analogā viļņa veidošanas process, lai pārraidītu datus, tāpat kā jebkuru audio melodiju, kas iet uz augšu un uz leju, līdz sasniedz mūsu ausis (uztvērēju). Šo konkrēto vilni nosaka frekvence, kurā amplitūda un fāze tiek mainīta, lai norādītu uz mērķi unikālus informācijas bitus. Tātad, jo spēcīgāka frekvence, jo labāks savienojums, taču, tāpat kā skaņa, mēs varam darīt tikai tik daudz, lai palielināt skaļumu, ja ir traucējumi no citām skaņām ir radio signāli mūsu gadījumā, kvalitāte cieš.
Telpiskās straumes ir kā vairākas ūdens straumes, kas izplūst no vienas upes avota. Upes izteka varētu būt diezgan spēcīga, taču viena viena straume nav spējīga nest tik augstu ūdens daudzumu, tāpēc tas tiek sadalīts vairākās straumēs, lai sasniegtu gala mērķi – satikties kopīgā vietā rezerve.
Wi-Fi to veic, izmantojot vairākas antenas, kurās vairākas datu straumes vienlaikus mijiedarbojas ar mērķa ierīci. To sauc par MIMO (vairākas ievades — vairākas izejas)
Ja šī mijiedarbība notiek starp vairākiem mērķiem, to sauc par daudzlietotāju (MU-MIMO), taču šeit ir redzams, ka "mērķim ir jāatrodas pietiekami tālu vienam no otra."
Jebkurā laikā tīkls darbojas vienā kanālā, Kanālu savienošana nav nekas cits kā noteiktas frekvences mazāku apakšnodaļu apvienošana, lai palielinātu spēku starp mērķa ierīcēm. Bezvadu spektrs ir ļoti ierobežots līdz noteiktām frekvencēm un kanāliem. Diemžēl lielākā daļa ierīču darbojas vienā frekvencē, tāpēc pat tad, ja mēs palielinātu kanālu savienošanu, būtu citi ārējie traucējumi, kas vājinātu signāla kvalitāti.
Lasi arī:Kā atrast mana maršrutētāja IP adresi?
Ar ko Wi-Fi 6 atšķiras no tā priekšgājēja?
Īsāk sakot, ir uzlabojies ātrums, uzticamība, stabilitāte, savienojumu skaits un enerģijas efektivitāte.
Ja mēs tajā iedziļināmies, mēs sākam pamanīt, kas padara to Wi-Fi 6 tik daudzpusīga ir 4. metriskā Ētera laika efektivitātes pievienošana. Visu šo laiku mēs nespējām ņemt vērā ierobežoto bezvadu frekvences resursu. Tādējādi ierīces aizpildītu vairāk kanālu vai frekvences, nekā nepieciešams, un būtu savienotas daudz ilgāk, nekā nepieciešams, vienkāršiem vārdiem sakot, ļoti neefektīvs haoss.
Wi-Fi 6 (802.11 ax) protokols šo problēmu risina ar OFDMA (ortogonāla frekvenču dalījuma daudzkārtēja piekļuve) kur datu pārraide ir optimizēta un apvienota, lai izmantotu tikai nepieciešamo pieprasītā resursa apjomu. To piešķir un kontrolē piekļuves punkts, lai nodrošinātu mērķa pieprasīto datu lietderīgo slodzi, un tiek izmantota lejupsaite un augšsaite. MU-MIMO (vairāku lietotāju, vairākas ieejas, vairākas izejas) lai palielinātu datu pārraides efektivitāti starp ierīcēm. Izmantojot OFDMA, Wi-Fi ierīces var sūtīt un saņemt datu paketes lokālajā tīklā ar lielāku ātrumu un vienlaikus paralēli.
Paralēlā datu pārsūtīšana ārkārtīgi efektīvā veidā uzlabo datu pārsūtīšanu tīklā, nesamazinot esošo lejupsaites ātrumu.
Kas notiks ar manām vecajām WI-FI ierīcēm?
Šis ir jauns Wi-Fi standarts, ko 2019. gada septembrī noteica Starptautiskā Wi-Fi alianse. Wi-Fi 6 ir saderīgs ar atpakaļejošu datumu, taču ir dažas kosmētiskas izmaiņas.
Katrs tīkls, ar kuru mēs izveidojam savienojumu, darbojas ar atšķirīgu ātrumu, latentumu un joslas platumu, kas apzīmēts ar noteiktu burtu pēc 802.11, piemēram, 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n un 802.11ac kas ir mulsinājuši pat labākos no mums.
Visa šī neskaidrība tika izbeigta ar Wi-Fi 6, un Wi-Fi alianse mainīja nosaukumu piešķiršanas principu ar šo. Visas iepriekš minētās Wi-Fi versijas izteiksmes vienkāršības labad tiks numurētas starp Wi-Fi 1–5.
Secinājums
Laba izpratne par maršrutētāja darbību palīdz mums orientēties un atrisināt dažādas problēmas, ar kurām varam saskarties ar mūsu maršrutētājiem, kā arī ar Wi-Fi maršrutētājiem. Mēs esam likuši lielu uzsvaru uz Wi-Fi 6, jo tā ir jauna, topoša bezvadu tehnoloģija, kurai mums ir jāseko līdzi. Wi-Fi drīz izjauks ne tikai mūsu sakaru ierīces, bet arī mūsu ikdienas priekšmetus, piemēram, ledusskapjus, veļas mazgājamās mašīnas, automašīnas utt. Taču neatkarīgi no tā, cik ļoti mainās tehnoloģija, apspriestie pamati, piemēram, maršrutēšana, maršrutēšanas tabulas, pāradresācija, slēdži, centrmezgli utt. joprojām ir izšķirošā virzošā pamatideja aiz aizraujošajiem notikumiem, kas gatavojas pilnībā mainīt mūsu dzīvi uz labo pusi.