Vad är en router och hur fungerar den?

Har du märkt att hastigheten på ditt internet ökar när du är ansluten till Wi-Fi i motsats till att vi bara använder det vanliga 4G-nät? Tja, du måste tacka Wi-Fi-routern för det, det gör vår surfupplevelse sömlös. Beroende på vilket land du bor i kan hastighetsvariationen vara två gånger om inte mer. Vi lever i en tid där hastigheten på internet har ökat så mycket att vi nu mäter vår internethastighet i Gigabit till skillnad från kilobit för bara några år sedan. Det är naturligt för oss att förvänta oss förbättringar i våra trådlösa enheter också med tillkomsten av nya spännande teknologier som växer fram på den trådlösa marknaden.

Vad är en Wi-Fi-router?

Med enkla ord är en Wi-Fi-router inget annat än en liten låda med korta antenner som hjälper till att överföra internet i hela ditt hus eller kontor.

En router är en hårdvaruenhet som fungerar som en brygga mellan modemet och datorn. Som namnet antyder dirigerar den trafiken mellan de enheter du använder och internet. Att välja rätt typ av router spelar en viktig roll för att bestämma den snabbaste internetupplevelsen, skydd mot cyberhot, brandväggar, etc.

Det är helt okej om du inte har teknisk kunskap om hur en router fungerar. Låt oss förstå från ett enkelt exempel på hur en router fungerar.

Du kanske har en mängd olika enheter som smartphones, bärbara datorer, surfplattor, skrivare, smarta TV-apparater och mycket mer som blir anslutna till internet. Dessa enheter bildar tillsammans ett nätverk som kallas Lokalt nätverk(LAN). Närvaron av fler och fler enheter på LAN resulterar i förbrukning av olika bandbredder över olika enheter som används, vilket kan leda till förseningar eller störningar på internet på vissa enheter.

Det är här routern kommer in genom att möjliggöra överföring av information över dessa enheter sömlöst genom att dirigera den inkommande och utgående trafiken på ett så effektivt sätt som möjligt.

En av de primära funktionerna hos en router är att fungera som en Hub eller Switch mellan datorer så att dataassimilering och överföring mellan dem kan ske sömlöst.

För att bearbeta alla dessa enorma mängder inkommande och utgående data måste routern vara smart, och därför är en router en dator på sitt eget sätt eftersom den har en CPU och minne, som hjälper till att hantera inkommande och utgående data.

En typisk router utför en mängd komplexa funktioner som

1. Ger den högsta säkerhetsnivån från brandväggen
2. Dataöverföring mellan datorer eller nätverksenheter som använder samma internetanslutning
3. Aktivera användningen av internet på flera enheter samtidigt

Vilka är fördelarna med en router?

1. Levererar snabbare wifi-signaler

Moderna Wi-Fi-routrar använder lager 3-enheter som vanligtvis har en räckvidd på 2,4 GHz till 5 GHz som hjälper till att tillhandahålla snabbare Wi-Fi-signaler och utökat räckvidd än de tidigare standarderna.

2. Pålitlighet

En router isolerar ett påverkat nätverk och skickar data genom andra nätverk som fungerar perfekt, vilket gör den till en pålitlig källa.

3. Bärbarhet

En trådlös router eliminerar behovet av trådbunden anslutning med enheterna genom att skicka Wi-Fi-signaler, vilket säkerställer den högsta graden av portabilitet för ett nätverk av anslutna enheter.

Det finns två olika typer av routrar:

a) Kabelansluten router: Den ansluts direkt till datorerna med hjälp av kablar via en dedikerad port som gör att routern kan distribuera information

b) Trådlös router: Det är en modern router som distribuerar information via antenner trådlöst över flera enheter anslutna till sitt lokala nätverk.

För att förstå hur en router fungerar måste vi först titta på komponenterna. De grundläggande komponenterna i en router inkluderar:

• CPU: Det är den primära styrenheten för routern som utför kommandona för routerns operativsystem. Det hjälper också till med systeminitiering, nätverksgränssnittskontroll, etc.
• ROM: Det skrivskyddade minnet innehåller det bootstrap-programmet & Power on diagnostic programs (POST)
• BAGGE: Random access-minnet lagrar routingtabellerna och de pågående konfigurationsfilerna. Innehållet i Bagge tas bort när du slår på och av routern.
• NVRAM: Det icke-flyktiga RAM-minnet innehåller startkonfigurationsfilen. Till skillnad från RAM-minnet lagrar den innehållet även efter att routern slås på och av
• Flashminne: Den lagrar bilderna av operativsystemet och fungerar som en omprogrammerbar ROM.
• Nätverksgränssnitt: Gränssnitten är de fysiska anslutningsportarna som gör att olika typer av kablar kan anslutas till routern som ethernet, Fiberdistribuerat datagränssnitt (FDDI), integrerade tjänster digitalt nätverk (ISDN), etc.
• Bussar: Bussen fungerar som en kommunikationsbrygga mellan CPU: n och gränssnittet, vilket hjälper till vid överföringen av datapaketen.

Vilka funktioner har en router?

Routing

En av de primära funktionerna hos en router är att vidarebefordra datapaketen genom den rutt som anges i routingtabellen.

Den använder vissa interna förkonfigurerade direktiv som kallas statiska vägar för att vidarebefordra data mellan inkommande och utgående gränssnittsanslutningar.

Routern kan även använda dynamisk routing där den vidarebefordrar datapaketen via olika rutter baserat på förhållandena inom systemet.

Den statiska routingen ger mer säkerhet till systemet jämfört med dynamisk eftersom routingtabellen inte ändras om inte användaren ändrar den manuellt.

Rekommenderad:Fix Trådlös router kopplas ur eller tappar

Vägbestämning

Routrarna tar hänsyn till flera alternativ för att nå samma destination. Detta kallas vägbestämning. De två huvudfaktorerna som beaktas för vägbestämning är:

• Informationskällan eller routingtabellen
• Kostnaden för att ta varje väg – metrisk

För att bestämma den optimala vägen söker routern i routingtabellen efter en nätverksadress som helt matchar IP-adressen för destinationspaketet.

Routing tabeller

Routingtabellen har ett nätverksintelligenslager som styr routern att vidarebefordra datapaket till destinationen. Den innehåller nätverksföreningarna som hjälper routern att nå destinationens IP-adress på bästa möjliga sätt. Routingtabellen innehåller följande information:

1. Nätverks-ID – Destinations-IP-adressen
2. Metrisk – vägen längs vilken datapaketet måste skickas.
3. Hop – är gatewayen genom vilken datapaketen måste skickas för att nå slutdestinationen.

säkerhet

Routern ger ett extra lager av säkerhet till nätverket med hjälp av en brandvägg som förhindrar alla typer av cyberbrott eller hacking. En brandvägg är en specialiserad programvara som analyserar inkommande data från paketen och skyddar nätverket från cyberattacker.

Routrarna ger också Virtual Private Network (VPN) som ger ett extra säkerhetslager till nätverket och därigenom genererar en säker anslutning.

Vidarebefordran tabell

Vidarebefordran är den faktiska processen för överföring av datapaket över lager. Routingtabellen hjälper till att välja den bästa möjliga rutten medan vidarebefordrantabellen sätter rutten i verket.

Hur fungerar routing?

1. Routern läser destinations-IP-adressen för det inkommande datapaketet
2. Baserat på detta inkommande datapaket väljer den lämplig väg med hjälp av routingtabeller.
3. Datapaketen vidarebefordras sedan till den slutliga destinations-IP-adressen genom hopp med hjälp av vidarebefordrantabellen.

Med enkla ord är routing processen att överföra datapaketen från destination A till destination B med användning av den nödvändiga informationen på ett optimalt sätt.

Växla

En switch spelar en mycket viktig roll för att dela information mellan enheter som är anslutna till varandra. Switchar används vanligtvis för större nätverk där alla enheter som är anslutna tillsammans bildar ett lokalt nätverk (LAN). Till skillnad från en router skickar switchen datapaket endast till en specifik enhet som konfigurerats av användaren.

Vi kan förstå mer med ett litet exempel:

Låt oss säga att du vill skicka ett foto till din vän på WhatsApp. Så fort du lägger upp bilden på din vän bestäms källan och destinationens IP-adress, och fotografiet är uppdelat i små bitar som kallas datapaketen som måste skickas till finalen destination.

Routern hjälper till att ta reda på det optimala sättet att överföra dessa datapaket till destinationens IP-adress med hjälp av routing- och vidarebefordringsalgoritmer och hantera trafiken över nätverket. Om en rutt är överbelastad hittar routern alla möjliga alternativa vägar för att leverera paketen till destinationens IP-adress.

Wi-Fi-routrar

Idag är vi omgivna av fler Wi-Fi-åtkomstpunkter än någon gång i historien, alla anstränger sig för att betjäna fler och fler datahungriga enheter.

Det finns så många Wi-Fi-signaler, starka och svaga likadana att om vi hade ett speciellt sätt att se det skulle det finnas en hel del föroreningar av luftrummet runt omkring.

Nu, när vi går in i områden med hög densitet och hög efterfrågan som flygplatser, kaféer, evenemang, etc. koncentrationen av flera användare med trådlösa enheter ökar. Ju fler människor försöker komma online, desto mer påfrestning utsätts åtkomstpunkten för för att möta den enorma ökningen av efterfrågan. Detta minskar den tillgängliga bandbredden för varje användare och minskar hastigheten avsevärt, vilket ger upphov till latensproblem.

De 802.11 familj av Wi-Fi går tillbaka till 1997 och varje prestandaförbättringsuppdatering till Wi-Fi sedan dess har gjorts inom tre områden, som har använts som mått för att hålla reda på förbättringen också och de är

• modulation
• rumsliga strömmar
• kanalbindning

Moduleringen är processen att forma en analog våg för att överföra data, precis som vilken ljudlåt som helst som går upp och ner tills den når våra öron (mottagare). Denna speciella våg definieras av en frekvens där amplituden och fasen modifieras för att indikera unika informationsbitar till målet. Så, starkare frekvens, desto bättre anslutning, men precis som ljud finns det bara så mycket vi kan göra för att öka volymen om det finns störningar från andra ljud är radiosignaler i vårt fall, kvaliteten lider.

Rumsliga strömmar är som att ha flera strömmar av vatten som kommer ut från samma flodkälla. Flodkällan kan vara ganska stark, men en enda bäck klarar inte av att bära en sådan höjd mängd vatten, så den delas upp i flera bäckar för att nå slutmålet att mötas vid allmänningen boka.

Wi-Fi gör dessa med hjälp av flera antenner där flera dataströmmar interagerar med målenheten samtidigt, detta kallas MIMO (Multiple Input – Multiple Output)

När denna interaktion äger rum mellan flera mål kallas det Multi-User (MU-MIMO), men här är haken, "målet måste vara tillräckligt långt borta från varandra."

Vid varje given tidpunkt körs nätverket på en enda kanal, Kanalbindning är inget annat än att kombinera mindre underavdelningar av en viss frekvens för att öka styrkan mellan målenheterna. Det trådlösa Spectrum är mycket begränsat till specifika frekvenser och kanaler. Tyvärr kör de flesta enheterna på samma frekvens, så även om vi ökar kanalbindningen så skulle det finnas andra externa störningar som skulle dämpa kvaliteten på signalen.

Läs också:Hur hittar jag min routers IP-adress?

Vad är skillnaden med Wi-Fi 6 från sin föregångare?

Kort sagt har förbättrats vad gäller hastighet, tillförlitlighet, stabilitet, antal anslutningar och energieffektivitet.

Om vi ​​går djupare in i det börjar vi märka vad som gör Wi-Fi 6 så mångsidig är tillägg av 4:e metriska Airtime Efficiency. Under alla dessa tider lyckades vi inte ta hänsyn till den begränsade resursen som den trådlösa frekvensen är. Således skulle enheter fylla i fler kanaler eller frekvens än vad som krävs och vara anslutna mycket längre än nödvändigt, med enkla ord, en mycket ineffektiv röra.

Wi-Fi 6 (802.11 ax) protokoll åtgärdar detta problem med OFDMA (Ortogonal Frequency Division Multiple Access) där överföringen av data är optimerad och kombinerad för att endast använda den erforderliga mängden resurs som efterfrågas. Detta tilldelas och kontrolleras av Access Point för att leverera den efterfrågade datanyttolasten och använder sig av nedlänk och upplänk MU-MIMO (flera användare, flera ingångar, flera utgångar) för att öka effektiviteten i dataöverföringen mellan enheter. Med hjälp av OFDMA kan Wi-Fi-enheter skicka och ta emot datapaket på det lokala nätverket med högre hastigheter och samtidigt parallellt.

Den parallella överföringen av data förbättrar dataöverföringsbarheten över nätverket på ett extremt effektivt sätt utan att orsaka en minskning av de befintliga nedlänkshastigheterna.

Vad kommer att hända med mina gamla WI-FI-enheter?

Detta är en ny standard för Wi-Fi som fastställdes av International Wi-Fi Alliance i september 2019. Wi-Fi 6 är bakåtkompatibel, men det finns några kosmetiska förändringar.

Varje nätverk som vi ansluter till körs med en annan hastighet, latens och bandbredd som anges med en viss bokstav efter 802.11, såsom 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n och 802.11ac vilket har förbryllat även de bästa av oss.

All denna förvirring fick ett slut med Wi-Fi 6, och Wi-Fi-alliansen ändrade namnkonventionen med denna. Varje Wi-Fi-version före detta kommer att numreras mellan Wi-Fi 1-5 för att underlätta uttrycket.

Slutsats

Att ha en god förståelse för en routers verk hjälper oss att navigera och lösa olika problem som vi kan möta med våra routrar såväl som Wi-Fi-routrar. Vi har lagt stor vikt vid Wi-Fi 6, eftersom det är en ny framväxande trådlös teknik som vi måste hänga med. Wi-Fi är på väg att störa inte bara våra kommunikationsenheter utan också våra dagliga föremål som kylskåp, tvättmaskiner, bilar, etc. Men oavsett hur mycket tekniken förändras, diskuteras grunderna, såsom routing, routingtabeller, vidarebefordran, switchar, hubbar, etc. är fortfarande den kritiska drivande grundtanken bakom den spännande utvecklingen som är på väg att förändra våra liv helt för gott.