Что такое роутер и как он работает?

Вы заметили, что скорость вашего интернета увеличивается при подключении к Wi-Fi, в отличие от нас, просто используя обычный Сеть 4G? Что ж, вы должны поблагодарить Wi-Fi-роутер за это, он делает нашу работу в Интернете безупречной. В зависимости от того, в какой стране вы живете, разница в скорости может быть вдвое, если не больше. Мы живем во время, когда скорость Интернета возросла настолько, что теперь мы измеряем скорость Интернета в гигабитах, а не в килобитах всего несколько лет назад. Для нас естественно ожидать улучшений и в наших беспроводных устройствах с появлением новых захватывающих технологий, появляющихся на рынке беспроводной связи.

Что такое Wi-Fi роутер?

Проще говоря, маршрутизатор Wi-Fi - это не что иное, как небольшая коробка с короткими антеннами, которая помогает передавать Интернет по всему дому или офису.

Маршрутизатор - это аппаратное устройство, которое действует как мост между модемом и компьютером. Как следует из названия, он направляет трафик между используемыми вами устройствами и Интернетом. Выбор правильного типа маршрутизатора играет важную роль в определении максимальной скорости работы в Интернете, защите от киберугроз, межсетевых экранах и т. Д.

Совершенно нормально, если у вас нет технических знаний о том, как работает маршрутизатор. Давайте разберемся на простом примере того, как работает роутер.

У вас может быть широкий спектр устройств, таких как смартфоны, ноутбуки, планшеты, принтеры, смарт-телевизоры и многое другое, которые подключаются к Интернету. Эти устройства вместе образуют сеть, которая называется Локальная сеть(ЛВС). Наличие все большего количества устройств на LAN приводит к потреблению различной полосы пропускания на различных используемых устройствах, что может привести к задержкам или нарушению работы Интернета на некоторых устройствах.

Именно здесь на помощь приходит маршрутизатор, позволяющий беспрепятственно передавать информацию между этими устройствами, направляя входящий и исходящий трафик наиболее эффективным способом.

Одна из основных функций маршрутизатора - действовать как Концентратор или коммутатор между компьютерами, что позволяет беспрепятственно ассимилировать и передавать данные между ними.

Чтобы обрабатывать все эти огромные объемы входящих и исходящих данных, маршрутизатор должен быть умным, и, следовательно, маршрутизатор - это по-своему компьютер, поскольку он имеет ЦП и память, который помогает обрабатывать входящие и исходящие данные.

Типичный маршрутизатор выполняет множество сложных функций, таких как

1. Обеспечение высочайшего уровня безопасности от брандмауэра
2. Передача данных между компьютерами или сетевыми устройствами, которые используют одно и то же подключение к Интернету.
3. Возможность одновременного использования Интернета на нескольких устройствах

Каковы преимущества маршрутизатора?

1. Обеспечивает более быстрые сигналы Wi-Fi

В современных маршрутизаторах Wi-Fi используются устройства уровня 3, которые обычно имеют диапазон от 2,4 ГГц до 5 ГГц, что помогает обеспечивать более быстрые сигналы Wi-Fi и расширенный диапазон по сравнению с предыдущими стандартами.

2. Надежность

Маршрутизатор изолирует затронутую сеть и передает данные через другие сети, которые работают безупречно, что делает его надежным источником.

3. Портативность

Беспроводной маршрутизатор устраняет необходимость в проводном соединении с устройствами, отправляя сигналы Wi-Fi, тем самым обеспечивая высочайшую степень переносимости сети подключенных устройств.

Есть два разных типа маршрутизаторов:

а) Проводной роутер: Он подключается напрямую к компьютерам с помощью кабелей через выделенный порт, который позволяет маршрутизатору распространять информацию.

б) Беспроводной маршрутизатор: Это современный маршрутизатор, который распределяет информацию через антенны по беспроводной сети между несколькими устройствами, подключенными к его локальной сети.

Чтобы понять работу маршрутизатора, нам нужно сначала изучить компоненты. Основные компоненты роутера:

• ПРОЦЕССОР: Это основной контроллер маршрутизатора, который выполняет команды операционной системы маршрутизатора. Это также помогает в инициализации системы, управлении сетевым интерфейсом и т. Д.
• ПЗУ: Постоянная память содержит эту программу начальной загрузки и программы диагностики при включении (POST).
• БАРАН: В оперативной памяти хранятся таблицы маршрутизации и файлы текущей конфигурации. Содержание баран удаляются при включении и выключении роутера.
• NVRAM: В энергонезависимой ОЗУ хранится файл конфигурации запуска. В отличие от ОЗУ, он хранит контент даже после включения и выключения роутера.
• Флэш-память: Он хранит образы операционной системы и работает как перепрограммируемый ПЗУ.
• Сетевые интерфейсы: Интерфейсы - это порты физического подключения, которые позволяют подключать к маршрутизатору различные типы кабелей, например Ethernet, Распределенный интерфейс передачи данных по оптоволокну (FDDI), цифровая сеть с интегрированными услугами (ISDN) и т. Д.
• Автобусов: Шина действует как мост для связи между ЦП и интерфейсом, который помогает в передаче пакетов данных.

Каковы функции маршрутизатора?

Маршрутизация

Одна из основных функций маршрутизатора - пересылать пакеты данных по маршруту, указанному в таблице маршрутизации.

Он использует определенные внутренние предварительно настроенные директивы, которые называются статическими маршрутами для пересылки данных между входящими и исходящими интерфейсными соединениями.

Маршрутизатор также может использовать динамическую маршрутизацию, при которой он пересылает пакеты данных по различным маршрутам в зависимости от условий в системе.

Статическая маршрутизация обеспечивает большую безопасность системы по сравнению с динамической, поскольку таблица маршрутизации не изменяется, пока пользователь не изменит ее вручную.

Рекомендуемые:Исправить беспроводной маршрутизатор продолжает отключаться или отключается

Определение пути

Маршрутизаторы учитывают несколько альтернатив для достижения одного и того же пункта назначения. Это называется определением пути. При определении пути учитываются два основных фактора:

• Источник информации или таблица маршрутизации
• Стоимость прохождения каждого пути - метрическая

Чтобы определить оптимальный путь, маршрутизатор ищет в таблице маршрутизации сетевой адрес, полностью соответствующий IP-адресу пакета назначения.

Таблицы маршрутизации

Таблица маршрутизации имеет уровень сетевого интеллекта, который указывает маршрутизатору пересылать пакеты данных в пункт назначения. Он содержит сетевые ассоциации, которые помогают маршрутизатору наилучшим образом достичь IP-адреса назначения. Таблица маршрутизации содержит следующую информацию:

1. Идентификатор сети - IP-адрес назначения
2. Метрика - путь, по которому должен быть отправлен пакет данных.
3. Hop - это шлюз, через который должны быть отправлены пакеты данных для достижения конечного пункта назначения.

Безопасность

Маршрутизатор обеспечивает дополнительный уровень безопасности сети с помощью брандмауэра, предотвращающего любые киберпреступности или взломы. Брандмауэр - это специализированное программное обеспечение, которое анализирует входящие данные из пакетов и защищает сеть от кибератак.

Маршрутизаторы также предоставляют Виртуальная частная сеть (VPN) который обеспечивает дополнительный уровень безопасности сети и тем самым создает безопасное соединение.

Таблица пересылки

Пересылка - это фактический процесс передачи пакетов данных по уровням. Таблица маршрутизации помогает выбрать лучший из возможных маршрутов, в то время как таблица перенаправления приводит его в действие.

Как работает маршрутизация?

1. Маршрутизатор считывает IP-адрес назначения входящего пакета данных.
2. На основе этого входящего пакета данных он выбирает соответствующий путь с помощью таблиц маршрутизации.
3. Затем пакеты данных пересылаются на IP-адрес конечного пункта назначения через переходы с использованием таблицы пересылки.

Проще говоря, маршрутизация - это процесс передачи пакетов данных из пункта назначения A в пункт назначения B с использованием необходимой информации оптимальным образом.

Выключатель

Коммутатор играет очень важную роль в обмене информацией между подключенными друг к другу устройствами. Коммутаторы обычно используются в более крупных сетях, где все устройства, соединенные вместе, образуют локальную сеть (LAN). В отличие от маршрутизатора, коммутатор отправляет пакеты данных только на определенное устройство, настроенное пользователем.

Мы можем понять больше на небольшом примере:

Допустим, вы хотите отправить фотографию своему другу на WhatsApp. Как только вы публикуете фотографию своего друга, определяются IP-адрес источника и назначения, а также фотография разбита на маленькие биты, называемые пакетами данных, которые должны быть отправлены на окончательную место назначения.

Маршрутизатор помогает найти оптимальный способ передачи этих пакетов данных на IP-адрес назначения с использованием алгоритмов маршрутизации и пересылки и управления трафиком в сети. Если один маршрут перегружен, маршрутизатор находит все возможные альтернативные маршруты для доставки пакетов на IP-адрес назначения.

Wi-Fi роутеры

Сегодня нас окружает больше точек доступа Wi-Fi, чем когда-либо в истории, и все они стремятся обслуживать все больше и больше требовательных к данным устройств.

Существует так много сигналов Wi-Fi, как сильных, так и слабых, что, если бы у нас был особый способ их увидеть, было бы сильное загрязнение воздушного пространства вокруг.

Теперь, когда мы входим в районы с высокой плотностью населения и высоким спросом, такие как аэропорты, кафе, мероприятия и т. Д. увеличивается концентрация множества пользователей с беспроводными устройствами. Чем больше людей пытается подключиться к Интернету, тем большую нагрузку испытывает точка доступа, чтобы удовлетворить огромный всплеск спроса. Это уменьшает доступную для каждого пользователя полосу пропускания и значительно снижает скорость, вызывая проблемы с задержкой.

В Семейство 802.11 Wi-Fi восходит к 1997 году, и с тех пор каждое обновление производительности Wi-Fi производилось в трех областях, которые также использовались в качестве метрики для отслеживания улучшений, и они

• модуляция
• пространственные потоки
• соединение каналов

Модуляция это процесс формирования аналоговой волны для передачи данных, как и любой звуковой мелодии, которая идет вверх и вниз, пока не достигнет наших ушей (приемника). Эта конкретная волна определяется частотой, на которой амплитуда и фаза изменяются, чтобы указать цели уникальные биты информации. Итак, чем выше частота, тем лучше связь, но, как и со звуком, мы можем сделать только так много. увеличить громкость, если есть помехи от других звуков, в нашем случае это радиосигналы, качество страдает.

Пространственные потоки похожи на то, что из одного и того же источника вытекает несколько потоков воды. Исток реки может быть довольно сильным, но один-единственный ручей не способен выдержать такую ​​высокую количество воды, поэтому она разделяется на несколько потоков для достижения конечной цели - встречи на общем бронировать.

Wi-Fi делает это с помощью нескольких антенн, где несколько потоков данных одновременно взаимодействуют с целевым устройством, это известно как MIMO (множественный вход - множественный выход)

Когда это взаимодействие происходит между несколькими целями, оно называется многопользовательским (MU-MIMO), но здесь есть загвоздка: «цели должны быть достаточно далеко друг от друга».

В любой момент времени сеть работает на одном канале, Связывание каналов представляет собой не что иное, как объединение меньших частей определенной частоты для увеличения силы между целевыми устройствами. Беспроводной спектр очень ограничен определенными частотами и каналами. К сожалению, большинство устройств работают на одной и той же частоте, поэтому даже если мы увеличим связывание каналов, возникнут другие внешние помехи, которые снизят качество сигнала.

Читайте также:Как узнать IP-адрес моего маршрутизатора?

Чем отличается Wi-Fi 6 от своего предшественника?

Короче говоря, улучшились скорость, надежность, стабильность, количество подключений и энергоэффективность.

Если мы углубимся в это, мы начнем замечать, что делает Wi-Fi 6 настолько универсален добавление 4-го показателя эффективности использования эфирного времени. Все это время мы не могли учесть ограниченный ресурс беспроводной частоты. Таким образом, устройства будут заполнять больше каналов или частот, чем требуется, и будут подключаться намного дольше, чем необходимо, простыми словами, очень неэффективный беспорядок.

Протокол Wi-Fi 6 (802.11 ax) решает эту проблему с помощью OFDMA (множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов) где передача данных оптимизирована и объединена для использования только необходимого количества запрошенных ресурсов. Это назначается и контролируется точкой доступа для доставки целевой запрошенной полезной нагрузки данных и использует нисходящие и восходящие каналы. MU-MIMO (многопользовательский, несколько входов, несколько выходов) для повышения эффективности передачи данных между устройствами. Используя OFDMA, устройства Wi-Fi могут отправлять и получать пакеты данных в локальной сети на более высоких скоростях и в то же время параллельно.

Параллельная передача данных чрезвычайно эффективно повышает возможность передачи данных по сети, не вызывая падения существующих скоростей нисходящего канала.

Что будет с моими старыми устройствами WI-FI?

Это новый стандарт Wi-Fi, установленный Международным альянсом Wi-Fi в сентябре 2019 года. Wi-Fi 6 имеет обратную совместимость, но есть некоторые косметические изменения.

Каждая сеть, к которой мы подключаемся, работает с разной скоростью, задержкой и пропускной способностью, обозначенной определенной буквой после 802.11, например 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n и 802.11ac что сбило с толку даже лучших из нас.

Всю эту путаницу положил конец с появлением Wi-Fi 6, и альянс Wi-Fi изменил соглашение об именах с этим. Каждая версия Wi-Fi до этого будет пронумерована между Wi-Fi 1-5 для простоты выражения.

Заключение

Хорошее понимание работы маршрутизатора помогает нам ориентироваться и решать различные проблемы, с которыми мы можем столкнуться, используя наши маршрутизаторы, а также маршрутизаторы Wi-Fi. Мы уделяем большое внимание Wi-Fi 6, поскольку это новая развивающаяся беспроводная технология, за которой мы должны идти в ногу со временем. Wi-Fi собирается подорвать не только наши устройства связи, но и наши повседневные вещи, такие как холодильники, стиральные машины, автомобили и т. Д. Но независимо от того, насколько сильно меняются технологии, обсуждаемые основы, такие как маршрутизация, таблицы маршрутизации, пересылка, коммутаторы, концентраторы и т. Д. по-прежнему являются важнейшей движущей фундаментальной идеей, лежащей в основе захватывающих событий, которые вот-вот полностью изменят нашу жизнь к лучшему.