Pochopení směrovačů, přepínačů a síťového hardwaru

Dnes se podíváme na hardware domácí sítě: co dělají jednotlivé kusy, když je potřebujete, a jak je nejlépe nasadit. Čtěte dále, abyste získali jasnější obraz o tom, co potřebujete k optimalizaci domácí sítě.

Kdy potřebujete přepínač? Rozbočovač? Co přesně router dělá? Potřebujete router, pokud máte jediný počítač? Síťová technologie může být docela tajemná oblast studia, ale vyzbrojená správnými pojmy a obecný přehled o tom, jak fungují zařízení ve vaší domácí síti, můžete nasadit svou síť důvěrně.

Pochopení domácí sítě prostřednictvím diagramů sítě

Spíše než začít s glosářem termínů v síti - a v tomto procesu se vám vyskytují technické pojmy, které nemají snadný referenční bod - pojďme se ponořit přímo do pohledu na síťové diagramy. Jedná se o nejjednodušší síťovou konfiguraci: počítač připojený přímo k modemu, který je zase propojen prostřednictvím telefonní linky / kabelu / optického vlákna směrem nahoru k jednotlivým poskytovatelům internetových služeb.

To není méně komplikované než toto uspořádání, ale je zaplacena cena za ultra-jednoduchost nastavení. Tento uživatel nemůže přistupovat k internetu pomocí zařízení Wi-Fi (tedy bez přístupu pro chytré telefony, tablety nebo jiné bezdrátové zařízení) a ztrácejí výhodu, že mají mezi počítačem a větším internetem router. Představme si směrovač a zdůrazníme výhody jednoho z nich. Ve schématu níže jsme do sítě uvedli dva prvky: bezdrátový směrovač a notebook připojující k síti prostřednictvím tohoto bezdrátového připojení.

Kdy byste měli použít směrovač? Vzhledem k nízkým nákladům na domácí směrovači a výhodám získaným při jejich instalaci do vaší sítě měli byste vždy používat směrovač (který téměř vždy obsahuje funkci brány firewall).

Domovské směrovače jsou ve skutečnosti kombinací tří síťových komponent: směrovač, firewall a přepínač. V komerčním prostředí jsou tři kusy hardwaru vedeny odděleně, ale spotřebitelské směrovače jsou téměř vždy kombinací obou směrovacích a přepínacích komponent s přidaným firewallem. Nejdříve se podívejme na to, co router funguje.

Na nejzákladnější úrovni router spojuje dvě sítě dohromady, síť uvnitř vašeho domova (jakkoli velká nebo malá) a síť mimo váš domov (v tomto případě internet). Širokopásmový modem, který vám poskytl váš ISP, je vhodný pouze pro propojení jednoho počítače s internetem a obvykle neobsahuje žádnou funkci směrování nebo přepínání. Router provádí následující funkce:

Sdílení IP: Váš ISP vám přidělí jednu IP adresu. Pokud máte stolní počítač, notebook, multimediální přijímač na vašem televizoru a iPad, je zřejmé, že jedna adresa IP ji zřetelně neřízne. Směrovač spravuje tato vícenásobná připojení a zajišťuje, aby správné pakety informací šly na správná místa. Bez této funkce by neexistoval žádný způsob, jak by člověk na pracovní ploše a osoba na notebooku mohla procházet web, protože by nebylo žádné rozlišení mezi tím, který počítač požadoval, co.
Přeložení síťové adresy (NAT): Souvisí s funkcí sdílení IP, NAT modifikuje hlavičky v paketů s informacemi přicházejícími do a ze sítě, aby se dostali do správného zařízení. Přemýšlejte o NAT jako o velmi užitečném recepčním v routeru, který přesně ví, kde by měl jít každý příchozí / odchozí balíček,.
Dynamická konfigurace hostitele: Bez DHCP byste museli ručně konfigurovat a přidat všechny hostitele do vaší sítě. To znamená, že pokaždé, když nový počítač vstoupí do sítě, musíte jej v síti ručně přiřadit adresu. DHCP to dělá automaticky, takže když přijedete XBOX do směrovače, váš přítel se dostane do vaší bezdrátové sítě nebo přidáte nový počítač, adresa je přidělena bez žádných interakcí s lidmi.
Firewall: Routery fungují jako základní brány firewall různými způsoby, včetně automatického odmítání příchozích dat, které nejsou součástí probíhající výměny mezi počítačem uvnitř vaší sítě a vnějším světem. Požadujete-li například stream hudby od společnosti Pandora, váš směrovač říká: "Očekáváme vás, že přijdete dál" a tento datový tok je směrován na zařízení, které požadavek odeslal. Na druhou stranu, pokud dojde k náhlému výbuchu průzkumu portů z neznámého adresáře, váš směrovač působí jako vyhazovač a odmítá požadavky, čímž účinně maskuje počítače. Dokonce i pro uživatele s jediným počítačem stojí jednoduchý router s kapacitou 50 dolarů pouze za funkci firewall.

Kromě funkčnosti síťové komunikace, která je uvedena výše, fungují domovní směrovače také jako síťový přepínač. Síťový přepínač je součástí hardwaru, který usnadňuje komunikaci mezi počítači v interní síti. Bez funkce přepínání by zařízení mohly hovořit prostřednictvím směrovače na větší internet, ale nikoliv k sobě navzájem - něco tak jednoduchého, jako by bylo kopírování MP3 z notebooku na pracovní plochu přes síť nemožné.

Většina směrovačů má čtyři ethernetové porty, které umožňují připojit čtyři zařízení a komunikovat pomocí funkce přepínače. Pokud potřebujete více než čtyři ethernetové připojení, budete muset upgradovat na směrovač s větším portovým přístupem (poměrně nákladná nabídka, která vás obvykle zvýší až na 8 portů) nebo si můžete vyzvednout vyhrazený přepínač. Poznámka: Potřebujete upgrade pouze v případě, že dojde fyzický portů pro připojení pevných linek. Pokud máte pouze jeden počítač a jednu síťovou tiskárnu připojenou k routeru se čtyřmi porty (a všechno ostatní v síti je založeno na Wi-Fi), není nutné upgradovat, abyste získali fyzické porty. To znamená: Podívejme se na síť se specializovaným přepínačem.

Ačkoli čtyřmístný limit pro většinu domácích směrovačů byl pro většinu domácích uživatelů více než dost, posledních 10 let přineslo výrazné zvýšení počtu síťovðch zařízení v domácnosti. Není neobvyklé mít více počítačů, více herních konzolí, mediálních center, tiskáren, souborových serverů a dalších, které se připojují k ethernetové síti LAN (zatímco se můžete dostat pryč s uvedením Wii do sítě Wi-Fi pro věci jako vyhrazené video streaming a přístup k mediálním serverům je mnohem lepší mít pevnou linku). Jakmile dosáhnete úrovně sytosti zařízení, je nutné přidat přepínač s osmi, 16 nebo více porty, abyste mohli správně podporovat rostoucí domácí síť.

Jako vedlejší poznámku historicky lidé často spoléhali na rozbočovače, protože byly mnohem levnější než drahé přepínače. Rozbočovač je jednoduché síťové zařízení, které neprohlíží ani nepodporuje žádný provoz, který přichází přes něj - je to "hloupé" síťové zařízení - kontrastní přepínače skutečně komunikují s datovými pakety a aktivně směřují. Vzhledem k tomu, že rozbočovače nemají žádný součást správy, dochází k častým kolizím mezi pakety, což vede k celkovému snížení výkonu. Huby trpí řadou technických nedostatků, o kterých si můžete přečíst zde. Přepínače sítí pro spotřebitele se v posledních deseti letech tak dramaticky snížily, že se dokonce již vyrábí jen málo rozbočovačů (Netgear, jeden z největších výrobců spotřebních rozbočovačů, již je ani nevytváří). Kvůli nedostatkům síťových rozbočovačů a nízké ceně kvalitních síťových přepínačů pro spotřebitele nemůžeme doporučit použití rozbočovače. Když můžete vyzvednout dokonale dobrý vysokorychlostní přepínač s 8 porty za 25 dolarů, není důvod používat zastaralý rozbočovač v domácí síti - pokud jste zvědaví, proč by administrátor sítě někdy nasadil rozbočovač, o kterém byste si mohli přečíst tady.

Návrat k tématu přepínačů: přepínače jsou vynikajícím a levným způsobem, jak zvýšit velikost domácí sítě. Pokud vyroste banku se čtyřmi porty na zadní straně směrovače, nejjednodušší, co můžete udělat pro rozšíření sítě, je zakoupení přepínače s příslušným počtem portů. Odpojte zařízení od směrovače, zapojte všechna zařízení do přepínače a potom zapojte přepínač do směrovače. Poznámka: přepínače nemají naprosto žádnou funkčnost směrování a nemůže místo routeru. Váš směrovač má pravděpodobně vestavěný čtyřpolohový přepínač, ale to neznamená, že váš nový přepínač s osmi porty může nahradit váš směrovač - stále potřebujete směrovač, který zprostředkuje mezi modemem a přepínačem.

Dekódování označení rychlosti sítě

Nyní, když máte jasný obrázek o tom, jak přesně by měla být vaše síť fyzicky nakonfigurována, promluvte o rychlostech sítě. Existují dvě primární názvy, které nás zajímá: Ethernet a Wi-Fi. Podívejme se nejprve na Ethernet.

Ethernetové rychlosti připojení jsou určeny v 10BASE. Původní protokol Ethernet, nyní ve věku 30 let, pracoval jako maximální rychlost 10 Mbit / s. Fast Ethernet, zavedený v roce 1995, zvýšil rychlost na 100 Mbit / s. Gigabitový ethernet byl zaveden krátce po roce 1998, ale až donedávna nezískal na spotřebitelském trhu mnoho trakce. Jak název napovídá, Gigabit Ethernet je schopen 1000 Mbit / s. Obvykle se tyto označení označí na síťových zařízeních a jejich obalech jako 10/100 nebo 10/100/1000, což označuje, kterou verzi Ethernet je zařízení kompatibilní.

Abyste maximálně využili maximální rychlosti, musí být všechna zařízení v přenosovém řetězci na nebo nad požadovanou rychlostí. Například řekněme, že máte ve svém suterénu mediální server s nainstalovanou kartou Gigabit Ethernet a mediální konzolí ve vaší obývacím pokoji s kartou Gigabit Ethernet, ale spojujete je společně s přepínačem 10/100. Obě zařízení budou omezena stropem 100 Mbit / s na přepínači. V takovém případě by zlepšení převodu výrazně zvýšilo výkon vaší sítě.

Kromě přenosu velkých souborů a streamování videa ve vysokém rozlišení ve vaší domácí síti není potřeba vyjít a upgradovat všechna zařízení na Gigabit. Pokud používáte primární počítačové sítě procházení webu a přenos souborů 10/100 je více než uspokojivé.

Pochopení rychlostí Wi-Fi

Rychlosti Wi-Fi jsou označeny písmenem, nikoli číslem. Na rozdíl od jednoduchého překladu čísla označeného jako rychlost v síti zjistíme, že s protokolem Ethernet se označení Wi-Fi skutečně vztahují k návrhovým verzím standardu sítě IEEE 802.11, který určuje parametry protokolu Wi-Fi.

802.11b byla první verze široce přijatá spotřebiteli. Zařízení s technologií 802.11b pracují při maximálním přenosu 11 Mbit / s, ale rychlost je velmi závislá na síle a kvalitě signálu - uživatelé by měli realisticky očekávat 1-5 Mbit / s. Zařízení využívající protokol 802.11b trpí interferencí od dětských monitorů, zařízení bluetooth, bezdrátových telefonů a dalších zařízení s pásmem 2,4 GHz.

802,11 g byl další významný spotřebitelský upgrade a posílil maximální přenos na 54 Mbit / s (realisticky o 22 Mbit / s pro korekci chyb a sílu signálu). 802.11g trpí stejným druhem rušení pásma 2,4 GHz, které 802.11b dělá.

802.11n je významný upgrade na standardy Wi-Fi - zařízení používají vícenásobné výstupní antény (MIMO) s vícenásobnými vstupy, které pracují na 2,4 GHz a relativně prázdných pásmech 5 GHz. 802.11n má teoretické maximum 300 Mbit / s, ale při korekci chyb a méně než ideální podmínky můžete očekávat rychlosti v rozsahu 100-150 Mbit / s.

802.11ac je obrovský upgrade, který přináší širší kanály (80 nebo 160 MHz versus 40 MHz), více prostorových toků (až osm) a věci jako formování paprsků, které sorta posílají vlny přímo do vašeho přístroje místo toho, aby se všude kolem poskakovaly, . Kolik rychleji? Existují některé modely, které mohou dělat jeden gigabit za sekundu. Je to velmi rychlé.

Stejně jako síť Ethernet, rychlost Wi-Fi je omezena nejslabším spojením v přímé síti. Pokud máte směrovač Wi-Fi s podporou 802.11n, ale váš netbook má pouze modul Wi-Fi s kapacitou 802.11g, maximalizujete rychlost 802.11g. Vedle omezení rychlosti existuje velmi naléhavý důvod pro opuštění nejstaršího populárního Wi-Fi protokolu 802.11b. Vy musí používejte stejnou úroveň šifrování pro každé zařízení ve vaší síti a šifrovací schémata, která jsou k dispozici pro zařízení 802.11b, jsou slabá a jsou ohrožena (šifrování WEP může být například ohroženo během několika minut středně kvalifikovaným dítětem). Inovace směrovače Wi-Fi a bezdrátového zařízení umožňují upgradu bezdrátového šifrování a vyšší rychlost. Pokud jste udělali nic pro zabezpečení směrovače, bylo by vhodné, kdybyste si přečetli průvodce tím, že zamykáme vaši síť Wi-Fi proti vniknutí.

Také jako Ethernet, upgrade na maximální rychlost - v tomto případě 802.11n - je nejvhodnější pro lidi, kteří pohybují velké soubory a streamují HD video. Upgradování na 802.11n bude mít zanedbatelný dopad na rychlost prohlížení webových stránek, ale bude mít obrovský dopad na schopnost bezdrátově streamovat obsah HD v okolí vašeho domova.

V tomto okamžiku máte ruku o tom, jak je třeba vymezit vaši domácí síť, a máte pochopení toho, co znamenají označení rychlosti sítě a jak ovlivňují vás a vaši síť. Je čas na upgrade vašeho přepínače, zavedení nové šířky pásma Wi-Fi a využití lepší optimalizované domácí sítě.