Κατανόηση των δρομολογητών, των διακοπτών και του υλικού δικτύου
Σήμερα ρίχνουμε μια ματιά στο υλικό οικιακής δικτύωσης: τι κάνουν τα μεμονωμένα κομμάτια, όταν τα χρειάζεστε και πώς να τα αναπτύξετε καλύτερα. Διαβάστε παρακάτω για να αποκτήσετε μια πιο σαφή εικόνα του τι χρειάζεστε για να βελτιστοποιήσετε το οικιακό σας δίκτυο.
Πότε χρειάζεστε ένα διακόπτη; Ένας κόμβος; Τι ακριβώς κάνει ένας δρομολογητής; Χρειάζεστε ένα δρομολογητή αν έχετε έναν μόνο υπολογιστή; Η τεχνολογία των δικτύων μπορεί να είναι μια αρκετά τοξική περιοχή μελέτης, αλλά οπλισμένη με τους σωστούς όρους και μια γενική επισκόπηση του τρόπου λειτουργίας των συσκευών στο οικιακό σας δίκτυο, μπορείτε να αναπτύξετε το δίκτυό σας με σιγουριά.
Κατανόηση της οικιακής δικτύωσης μέσω διαγραμμάτων δικτύου
Αντί να ξεκινήσετε με ένα γλωσσάριο των όρων δικτύωσης - και στη διαδικασία σας χτυπήστε με τεχνικούς όρους που δεν έχουν εύκολο σημείο αναφοράς - ας κάνουμε κατάδυση ακριβώς στην εξέταση των διαγραμμάτων του δικτύου. Εδώ είναι η πιο απλή διαμόρφωση του δικτύου που είναι διαθέσιμη: ένας υπολογιστής συνδεδεμένος απευθείας με ένα μόντεμ που με τη σειρά του συνδέεται μέσω τηλεφωνικής γραμμής / καλωδίου / οπτικής ίνας προς τα πάνω στον παροχέα υπηρεσιών διαδικτύου του ατόμου.
Δεν παίρνει λιγότερο περίπλοκη από αυτή τη ρύθμιση, αλλά υπάρχει ένα τίμημα για την υπερ-απλότητα της εγκατάστασης. Αυτός ο χρήστης δεν μπορεί να έχει πρόσβαση στο διαδίκτυο με συσκευή Wi-Fi (και επομένως δεν έχει πρόσβαση για έξυπνα τηλέφωνα, tablet ή άλλες ασύρματες συσκευές) και χάνει τα πλεονεκτήματα που έχει ο δρομολογητής μεταξύ του υπολογιστή και του μεγαλύτερου διαδικτύου. Ας εισαγάγουμε ένα δρομολογητή και να επισημάνουμε τα οφέλη από τη χρήση ενός. Στο παρακάτω διάγραμμα παρουσιάσαμε δύο στοιχεία στο δίκτυο: έναν ασύρματο δρομολογητή και έναν φορητό υπολογιστή που συνδέεται στο δίκτυο μέσω αυτής της ασύρματης σύνδεσης.
Πότε πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα δρομολογητή; Δεδομένου του χαμηλού κόστους των οικιακών δρομολογητών και των πλεονεκτημάτων που προκύπτουν από την εγκατάσταση ενός στο δίκτυό σας θα πρέπει πάντα να χρησιμοποιείτε ένα δρομολογητή (ο οποίος σχεδόν πάντα περιλαμβάνει ένα χαρακτηριστικό τείχους προστασίας).
Οι δρομολογητές οικίας είναι στην πραγματικότητα ένας συνδυασμός τριών στοιχείων δικτύωσης: ενός δρομολογητή, ενός τείχους προστασίας και ενός διακόπτη. Σε μια εμπορική ρύθμιση τα τρία κομμάτια του υλικού διατηρούνται ξεχωριστά, αλλά οι δρομολογητές καταναλωτών είναι σχεδόν πάντοτε ένας συνδυασμός τόσο των στοιχείων δρομολόγησης όσο και της μεταγωγής με ένα τείχος προστασίας που προστέθηκε για το καλό μέτρο. Πρώτα ας δούμε τι κάνει η λειτουργία του δρομολογητή.
Στο πιο βασικό επίπεδο ένας δρομολογητής συνδέει δύο δίκτυα μαζί, το δίκτυο εντός του σπιτιού σας (όσο μεγάλο ή μικρό) και το δίκτυο έξω από το σπίτι σας (στην περίπτωση αυτή το Διαδίκτυο). Το ευρυζωνικό μόντεμ που σας παρέχεται από τον ISP σας είναι κατάλληλο μόνο για τη σύνδεση ενός μόνο υπολογιστή με το διαδίκτυο και συνήθως δεν περιλαμβάνει καθόλου λειτουργία δρομολόγησης ή εναλλαγής. Ένας δρομολογητής εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες:
- Κοινή χρήση IP: Ο ISP σας εκχωρεί μία διεύθυνση IP. Εάν διαθέτετε μια επιφάνεια εργασίας, έναν φορητό υπολογιστή, ένα κιβώτιο πολυμέσων στην τηλεόρασή σας και ένα iPad, η συγκεκριμένη διεύθυνση IP σαφώς δεν πρόκειται να την κόψει. Ένας δρομολογητής διαχειρίζεται αυτές τις πολλαπλές συνδέσεις και εξασφαλίζει ότι τα σωστά πακέτα πληροφοριών πηγαίνουν στα σωστά σημεία. Χωρίς αυτή τη λειτουργία δεν θα υπήρχε τρόπος για ένα άτομο στην επιφάνεια εργασίας και ένα άτομο στο φορητό υπολογιστή να περιηγηθείτε στον ιστό καθώς δεν θα υπήρχε διαχωρισμός μεταξύ του υπολογιστή που ζητούσε τι.
- Μετάφραση διεύθυνσης δικτύου (NAT): Σχετικά με τη λειτουργία κοινής χρήσης IP, το NAT τροποποιεί τις κεφαλίδες σε πακέτα πληροφοριών που εισέρχονται και εξέρχονται από το δίκτυό σας έτσι ώστε να κατευθύνονται προς τη σωστή συσκευή. Σκεφτείτε το NAT ως ένα πολύ εξυπηρετικό ρεσεψιονίστ μέσα στο δρομολογητή σας που ξέρει ακριβώς πού πρέπει να πάει κάθε εισερχόμενο / εξερχόμενο πακέτο και σφραγίζει το τμήμα ανάμεσά τους.
- Διαμόρφωση δυναμικού κεντρικού υπολογιστή: Χωρίς DHCP θα πρέπει να ρυθμίσετε με μη αυτόματο τρόπο και να προσθέσετε όλους τους κεντρικούς υπολογιστές στο δίκτυό σας. Αυτό σημαίνει ότι κάθε φορά που ένας νέος υπολογιστής εισέρχεται στο δίκτυο θα πρέπει να το ορίσετε με μη αυτόματο τρόπο σε μια διεύθυνση στο δίκτυο. Το DHCP το κάνει αυτόματα για εσάς, έτσι ώστε όταν συνδέετε το XBOX στο δρομολογητή σας, ο φίλος σας παίρνει στο ασύρματο δίκτυό σας ή προσθέτετε έναν νέο υπολογιστή, μια διεύθυνση εκχωρείται χωρίς ανθρώπινη αλληλεπίδραση που απαιτείται.
- Τείχος προστασίας: Οι δρομολογητές λειτουργούν ως βασικά τείχη προστασίας με διάφορους τρόπους, συμπεριλαμβανομένης της αυτόματης απόρριψης εισερχόμενων δεδομένων που δεν αποτελούν μέρος μιας συνεχιζόμενης ανταλλαγής μεταξύ ενός υπολογιστή εντός του δικτύου σας και του εξωτερικού κόσμου. Εάν ζητάτε μια ροή μουσικής από την Pandora, για παράδειγμα, ο δρομολογητής σας λέει: "Σας περιμένουμε, συνεχίστε" και αυτή η ροή δεδομένων κατευθύνεται στη συσκευή που έκανε την αίτηση. Από την άλλη πλευρά, αν έρθει ξαφνική έκρηξη της ανίχνευσης θυρών από μια άγνωστη διεύθυνση, ο δρομολογητής σας λειτουργεί ως bouncer και απορρίπτει τα αιτήματα, καλύπτοντας αποτελεσματικά τους υπολογιστές σας. Ακόμα και για έναν χρήστη με έναν μόνο υπολογιστή, ένας απλός δρομολογητής $ 50 αξίζει τον κόπο μόνο για τη λειτουργία του τείχους προστασίας.
Εκτός από τη λειτουργία εσωτερικού-εξωτερικού δικτύου που περιγράφεται παραπάνω, οι δρομολογητές σπιτιών λειτουργούν επίσης ως διακόπτες δικτύου. Ένας διακόπτης δικτύου είναι ένα κομμάτι υλικού που διευκολύνει την επικοινωνία μεταξύ υπολογιστών σε ένα εσωτερικό δίκτυο. Χωρίς τη λειτουργία μεταγωγής, οι συσκευές θα μπορούσαν να μιλάνε μέσω του δρομολογητή στο μεγαλύτερο διαδίκτυο αλλά όχι στον άλλο - κάτι τόσο απλό όσο η αντιγραφή ενός MP3 από το φορητό υπολογιστή σας στην επιφάνεια εργασίας σας μέσω του δικτύου θα ήταν αδύνατο.
Οι περισσότεροι δρομολογητές διαθέτουν τέσσερις θύρες Ethernet, οι οποίες σας επιτρέπουν να συνδέσετε τέσσερις συσκευές και να τις επικοινωνήσετε μέσω της λειτουργίας μεταγωγής. Εάν χρειάζεστε περισσότερες από τέσσερις συνδέσεις Ethernet, θα χρειαστεί να αναβαθμίσετε σε δρομολογητή με μεγαλύτερη τράπεζα θυρών (μια αρκετά ακριβή πρόταση που συνήθως θα σας ωθήσει μόνο σε οκτώ θύρες) ή μπορείτε να πάρετε έναν ειδικό διακόπτη. Σημείωση: Χρειάζεται να αναβαθμίσετε μόνο εάν δεν είστε εξοικειωμένοι φυσικός θύρες για συνδέσεις σκληρής γραμμής. Εάν διαθέτετε μόνο έναν υπολογιστή και έναν συνδεδεμένο στον υπολογιστή εκτυπωτή συνδεδεμένο στον δρομολογητή τεσσάρων θυρών (και οτιδήποτε άλλο στο δίκτυό σας βασίζεται στο Wi-Fi), δεν υπάρχει ανάγκη αναβάθμισης για να αποκτήσετε φυσικές θύρες. Τούτου λεχθέντος, ας ρίξουμε μια ματιά σε ένα δίκτυο με έναν ειδικό διακόπτη.
Παρόλο που το όριο των τεσσάρων λιμένων στη μεγάλη πλειοψηφία των οικιακών δρομολογητών ήταν περισσότερο από αρκετό για τους περισσότερους οικιακούς χρήστες, τα τελευταία δέκα χρόνια έχουν φέρει σημαντική αύξηση στον αριθμό των δικτύων που μπορούν να συνδεθούν στο σπίτι. Δεν είναι ασυνήθιστο να έχετε πολλούς υπολογιστές, πολλαπλές κονσόλες παιχνιδιών, κέντρα πολυμέσων, εκτυπωτές, διακομιστές αρχείων και πολλά άλλα που συνδέονται με το δίκτυο Ethernet (ενώ μπορεί να ξεφύγετε από το Wii στο δίκτυο Wi-Fi για πράγματα όπως ειδική ροή βίντεο και πρόσβαση διακομιστή μέσων είναι πολύ προτιμότερο να έχετε μια σκληρή σύνδεση γραμμής). Μόλις φτάσετε σε αυτό το επίπεδο κορεσμού συσκευής, είναι απαραίτητο να προσθέσετε ένα διακόπτη με οκτώ, 16 ή περισσότερες θύρες για να υποστηρίξετε σωστά το αναπτυσσόμενο οικιακό σας δίκτυο.
Ως παρελθόν, ιστορικά οι άνθρωποι συχνά βασίζονταν σε κόμβους επειδή ήταν τόσο πολύ φθηνότεροι από τους ακριβούς διακόπτες. Ένας κόμβος είναι μια απλή συσκευή δικτύου που δεν εξετάζει ή δεν διαχειρίζεται οποιεσδήποτε από την κυκλοφορία που περνά μέσα από αυτό - είναι μια "χαζή" συσκευή δικτύου - με τους διακόπτες αντίθεσης πραγματικά αλληλεπιδρούν με τα πακέτα δεδομένων και τους κατευθύνουν ενεργά. Επειδή οι κόμβοι δεν έχουν κανένα στοιχείο διαχείρισης, υπάρχουν συχνές συγκρούσεις μεταξύ πακέτων γεγονός που οδηγεί σε συνολική μείωση της απόδοσης. Οι Hubs υποφέρουν από μια σειρά τεχνικών ελλείψεων που μπορείτε να διαβάσετε εδώ. Οι διακόπτες δικτύων καταναλωτικών καταναλωτών έχουν πέσει σε τιμή τόσο απότομα κατά τα τελευταία 10 χρόνια, που έχουν κατασκευαστεί ακόμη πολύ λίγους κόμβους (η Netgear, ένας από τους μεγαλύτερους κατασκευαστές καταναλωτικών κόμβων, δεν τα κάνει ακόμη). Λόγω των ελλείψεων των κόμβων δικτύου και των χαμηλών τιμών των ποιοτικών διακοπτών δικτύου ποιότητας για τους καταναλωτές δεν μπορούμε να προτείνουμε τη χρήση ενός διανομέα. Όταν μπορείτε να πάρετε έναν απολύτως καλό διακόπτη υψηλής ταχύτητας 8 θυρών για $ 25, δεν υπάρχει κανένας καλός λόγος να χρησιμοποιήσετε ένα παλιό hub σε ένα οικιακό δίκτυο - εάν είστε περίεργοι γιατί ένας διαχειριστής δικτύου θα μπορούσε ποτέ να αναπτύξει έναν κόμβο μπορείτε να διαβάσετε γι 'αυτό εδώ.
Επιστροφή στο θέμα των διακοπτών: οι διακόπτες είναι ένας εξαιρετικός και φθηνός τρόπος για να αυξήσετε το μέγεθος του οικιακού σας δικτύου. Εάν ξεπεράσετε την τράπεζα τεσσάρων θυρών στο πίσω μέρος του δρομολογητή σας, το απλούστερο πράγμα που μπορείτε να κάνετε για να επεκτείνετε το δίκτυό σας είναι να αγοράσετε ένα διακόπτη με έναν κατάλληλο αριθμό θυρών. Αποσυνδέστε τις συσκευές από το δρομολογητή, συνδέστε όλες τις συσκευές στο διακόπτη και, στη συνέχεια, συνδέστε το διακόπτη στο δρομολογητή. Σημείωση: Οι διακόπτες δεν έχουν απολύτως καμία λειτουργία δρομολόγησης και δεν μπορώ πάρτε τη θέση ενός δρομολογητή. Ο δρομολογητής σας έχει ενσωματωμένο σε αυτόν έναν διακόπτη τεσσάρων θυρών, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι ο νέος σας αποκλειστικός διακόπτης οκτώ θυρών μπορεί να αντικαταστήσει τον δρομολογητή σας - εξακολουθείτε να χρειάζεστε τον δρομολογητή για τη μεσολάβηση μεταξύ του μόντεμ και του διακόπτη.
Αποκωδικοποίηση προσδιορισμών ταχύτητας δικτύου
Τώρα που έχετε μια σαφή εικόνα για το πώς ακριβώς το δίκτυό σας θα πρέπει να διαμορφωθεί φυσικά ας μιλήσουμε για τις ταχύτητες του δικτύου. Υπάρχουν δύο πρωταρχικές ονομασίες που μας ενδιαφέρουν: Ethernet και Wi-Fi. Ας ρίξουμε μια ματιά στο Ethernet πρώτα.
Οι ταχύτητες σύνδεσης Ethernet καθορίζονται στο 10BASE. Το αρχικό πρωτόκολλο Ethernet, τώρα 30 ετών, λειτουργεί ως μέγιστη ταχύτητα 10 Mbit / s. Το Fast Ethernet, που εισήχθη το 1995, αύξησε την ταχύτητα στα 100 Mbit / s. Το Gigabit Ethernet εισήχθη λίγο αργότερα το 1998, αλλά μέχρι πρόσφατα δεν κέρδισε μεγάλη τάση στην καταναλωτική αγορά. Όπως υποδηλώνει και το όνομά του, το Gigabit Ethernet είναι ικανό 1000 Mbit / s. Συνήθως θα δείτε αυτούς τους ορισμούς που σημειώνονται στον εξοπλισμό δικτύωσης και τη συσκευασία του ως 10/100 ή 10/100/1000 που δείχνει ποια έκδοση Ethernet είναι συμβατή με τη συσκευή.
Για να επωφεληθείτε πλήρως από τις μέγιστες ταχύτητες, όλες οι συσκευές στην αλυσίδα μεταφοράς πρέπει να είναι πάνω ή πάνω από την ταχύτητα που θέλετε. Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι έχετε ένα διακομιστή πολυμέσων στο υπόγειο σας με κάρτα Gigabit Ethernet και μια κονσόλα πολυμέσων στο σαλόνι σας με κάρτα Gigabit Ethernet αλλά συνδέετε τα δύο μαζί με ένα διακόπτη 10/100. Και οι δύο συσκευές θα περιορίζονται από την οροφή των 100 Mbit / s στο διακόπτη. Σε αυτήν την κατάσταση, η αναβάθμιση του διακόπτη θα ενισχύσει σημαντικά την απόδοση του δικτύου σας.
Εκτός από τη μεταφορά μεγάλων αρχείων και τη ροή περιεχομένου βίντεο υψηλής ευκρίνειας στο οικιακό σας δίκτυο, δεν χρειάζεται να βγείτε και να αναβαθμίσετε όλο τον εξοπλισμό σας στο Gigabit. Εάν η χρήση του πρωτεύοντος υπολογιστή σας περιλαμβάνει την περιήγηση στον ιστό και οι μεταφορές αρχείων φωτός 10/100 είναι περισσότερο από ικανοποιητικές.
Κατανοώντας τις ταχύτητες Wi-Fi
Οι ταχύτητες Wi-Fi ορίζονται με γράμματα και όχι με αριθμούς. Σε αντίθεση με τον εύκολο να μεταφράσουμε την ονομασία ταχύτητας δικτύου ως προς το δίκτυο, βρίσκουμε με το Ethernet ότι οι ονομασίες Wi-Fi αναφέρονται πραγματικά στις πρότυπες εκδόσεις του προτύπου δικτύωσης IEEE 802.11 που υπαγορεύει τις παραμέτρους του πρωτοκόλλου Wi-Fi.
802.11b ήταν η πρώτη έκδοση που υιοθετήθηκε ευρέως από τους καταναλωτές. Οι συσκευές 802.11b λειτουργούν με μέγιστη μετάδοση 11 Mbit / s, αλλά η ταχύτητα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ισχύ και την ποιότητα του σήματος - οι χρήστες θα πρέπει να αναμένουν ρεαλιστικά 1-5 Mbit / s. Οι συσκευές που χρησιμοποιούν το 802.11b υποφέρουν από παρεμβολές από μόνιτορ μωρών, συσκευές bluetooth, ασύρματα τηλέφωνα και άλλες συσκευές μπάντας 2,4 GHz.
802.11g ήταν η επόμενη σημαντική αναβάθμιση των καταναλωτών και ενίσχυσε τη μέγιστη μετάδοση στα 54 Mbit / s (ρεαλιστικά περίπου 22 Mbit / s για τη διόρθωση σφαλμάτων και την ισχύ του σήματος). Το 802.11g πάσχει από το ίδιο είδος παρεμβολής ζώνης 2.4GHz που κάνει το 802.11b.
802.11n είναι μια σημαντική αναβάθμιση στα πρότυπα Wi-Fi - οι συσκευές χρησιμοποιούν κεραίες πολλαπλών εισόδων πολλαπλών εισόδων (MIMO) για λειτουργία τόσο στις ζώνες των 2,4 GHz όσο και στις σχετικά κενές ζώνες των 5 GHz. Το 802.11n έχει θεωρητικό μέγιστο 300 Mbit / s, αλλά για τη διόρθωση σφάλματος και λιγότερο από τις ιδανικές συνθήκες μπορείτε να περιμένετε ταχύτητες σε εύρος 100-150 Mbit / s.
802.11ac είναι μια τεράστια αναβάθμιση που φέρνει ευρύτερα κανάλια (80 ή 160 MHz σε σχέση με τα 40 MHz), περισσότερα χωρικά ρεύματα (μέχρι οκτώ) και πράγματα όπως η μορφοποίηση δέσμης ακτίνων, τα οποία μεταφέρουν τα κύματα απευθείας στη συσκευή σας αντί να αναπηδούν παντού, . Πόσο πιο γρήγορα; Υπάρχουν ορισμένα μοντέλα που μπορούν να κάνουν ένα gigabit ανά δευτερόλεπτο. Είναι εξαιρετικά γρήγορο.
Όπως και το Ethernet, οι ταχύτητες Wi-Fi περιορίζονται από τον πιο αδύναμο σύνδεσμο στο άμεσο δίκτυο. Αν έχετε δρομολογητή Wi-Fi με δυνατότητα 802.11n αλλά το netbook σας διαθέτει μόνο δυνατότητα Wi-Fi με δυνατότητα 802.11g, θα έχετε μέγιστη ταχύτητα 802.11g. Εκτός από τους περιορισμούς ταχύτητας υπάρχει ένας πολύ πιεστικός λόγος για την εγκατάλειψη του παλαιότερου δημοφιλούς πρωτοκόλλου Wi-Fi 802.11b. Εσύ πρέπει χρησιμοποιήστε το ίδιο επίπεδο κρυπτογράφησης σε κάθε συσκευή στο δίκτυό σας και τα προγράμματα κρυπτογράφησης που είναι διαθέσιμα σε συσκευές 802.11b είναι αδύναμα και έχουν παραβιαστεί (η κρυπτογράφηση WEP, για παράδειγμα, μπορεί να διακυβευτεί σε λίγα λεπτά από ένα παιδί με μέτρια εξειδίκευση). Η αναβάθμιση του δρομολογητή Wi-Fi και του ασύρματου εξοπλισμού σας επιτρέπει να αναβαθμίσετε την ασύρματη κρυπτογράφηση σας καθώς και να απολαμβάνετε πιο γρήγορες ταχύτητες. Αν δεν έχετε κάνει τίποτα για να εξασφαλίσετε το δρομολογητή σας τώρα θα ήταν καλή στιγμή να διαβάσετε τον οδηγό μας για να κλειδώσετε το δίκτυό σας Wi-Fi από την εισβολή.
Επίσης, όπως το Ethernet, η αναβάθμιση στη μέγιστη ταχύτητα - σε αυτή την περίπτωση το 802.11n - ταιριάζει καλύτερα σε άτομα που μετακινούν μεγάλα αρχεία και streaming βίντεο HD. Η αναβάθμιση σε 802.11n θα έχει αμελητέο αντίκτυπο στην ταχύτητα περιήγησης στο web, αλλά θα έχει τεράστιο αντίκτυπο στην ικανότητά σας να κάνετε ασύρματα ροή περιεχομένου HD γύρω από το σπίτι σας.
Σε αυτό το σημείο έχετε μια λαβή για το πώς το οικιακό σας δίκτυο πρέπει να σχεδιαστεί και έχετε κατανοήσει τι εννοούν οι ονομασίες ταχύτητας δικτύου και πώς επηρεάζουν εσάς και το δίκτυό σας. Ήρθε η ώρα να αναβαθμίσετε το διακόπτη σας, να αναπτύξετε κάποιο νέο εύρος ζώνης Wi-Fi και να απολαύσετε ένα καλύτερο βελτιστοποιημένο οικιακό δίκτυο.
