Forståelse av rutere, brytere og nettverksmaskinvare

I dag tar vi en titt på maskinvaren for hjemmenettverk: hva de enkelte delene gjør, når du trenger dem, og hvordan de skal distribuere dem best. Les videre for å få et tydeligere bilde av hva du trenger for å optimalisere hjemmenettverket.

Når trenger du en bryter? Et knutepunkt? Hva gjør en ruteren akkurat? Trenger du en ruter hvis du har en enkelt datamaskin? Nettverksteknologi kan være ganske bølgende studieområde, men bevæpnet med de rette vilkårene og en generell oversikt over hvordan enheter fungerer på hjemmenettverket ditt, kan du distribuere nettverket ditt med tillit.

Forstå Hjemmenettverk Gjennom Nettverksdiagrammer

Snarere enn å starte med en ordliste av nettverksbetingelser - og i ferd med å slam deg med tekniske termer uten et enkelt referansepunkt - la oss dykke rett inn i å se på nettverksdiagrammer. Her er den enkleste nettverkskonfigurasjonen tilgjengelig: En datamaskin koblet direkte til et modem som igjen er koblet via en telefonlinje / kabel / fiberoptisk opplasting til individets internettleverandør.

Det blir ikke mindre komplisert enn dette arrangementet, men det er en pris å betale for den enkleste oppsettet. Denne brukeren kan ikke få tilgang til internett med en Wi-Fi-enhet (dermed ingen tilgang til smarttelefoner, tabletter eller andre trådløse enheter), og de mister fordelene ved å ha en ruter mellom datamaskinen og det større Internett. La oss introdusere en ruter og markere fordelene ved å bruke en. I diagrammet nedenfor har vi introdusert to elementer til nettverket: en trådløs ruter og en bærbar datamaskin som kobler til nettverket via den trådløse tilkoblingen.

Når skal du bruke en ruter? Gitt de lave kostnadene for hjemmevirksomhet og fordelene ved å installere en på nettverket ditt Du bør alltid bruke en ruter (som nesten alltid inneholder en brannmurfunksjon).

Home-routere er faktisk en kombinasjon av tre nettverkskomponenter: en ruter, en brannmur og en bryter. I en kommersiell setting holdes de tre maskinvareene separat, men forbrukerrutene er nesten alltid en kombinasjon av både ruting og bytte komponenter med en brannmur lagt til i god grad. Først må vi se på hva ruteren fungerer.

På det mest grunnleggende nivået kobler en ruter to nettverk sammen, nettverket i hjemmet ditt (men stort eller lite) og nettverket utenfor hjemmet ditt (i dette tilfellet Internett). Bredbåndsmodemet som tilbys av Internett-leverandøren din, er bare egnet for å koble en enkelt datamaskin til internett og inneholder vanligvis ikke noen form for ruting eller byttefunksjonalitet. En ruter utfører følgende funksjoner:

IP-deling: Din ISP tilordner deg en IP-adresse. Hvis du har et skrivebord, en bærbar PC, en medieboks på din TV og en iPad, vil den ene IP-adressen tydeligvis ikke skære den. En ruteren håndterer disse flere tilkoblingene og sikrer at de riktige pakkene med informasjon går til de riktige stedene. Uten denne funksjonen ville det ikke være noen måte for en person på skrivebordet og en person på den bærbare datamaskinen for både å surfe på nettet, da det ikke ville skille mellom hvilken datamaskin som var å be om hva.
Nettverksadresseoversettelse (NAT): I forbindelse med IP-delingsfunksjonen, endrer NAT topptekstene i pakker med informasjon som kommer inn og ut av nettverket ditt slik at de blir rutet til riktig enhet. Tenk på NAT som en veldig hjelpsom resepsjonist inne i ruteren din, som vet nøyaktig hvor hver innkommende / utgående pakke skal gå og stempler avdelingen på dem tilsvarende.
Dynamisk verts konfigurasjon: Uten DHCP må du manuelt konfigurere og legge til alle vertene i nettverket ditt. Dette betyr at hver gang en ny datamaskin kommer inn i nettverket, må du manuelt tildele den en adresse på nettverket. DHCP gjør det automatisk for deg, slik at når du kobler din XBOX til ruteren din, kommer din venn på det trådløse nettverket, eller du legger til en ny datamaskin, en adresse er tildelt uten menneskelig interaksjon kreves.
brannmur: Rutere fungerer som grunnleggende brannmurer på en rekke måter, inkludert automatisk avvisning av innkommende data som ikke er en del av en kontinuerlig utveksling mellom en datamaskin i nettverket og omverdenen. Hvis du for eksempel ber om en musikkstrøm fra Pandora, sier ruteren din, "Vi forventer at du kommer inn," og den datastrømmen er rettet til enheten som gjorde forespørselen. På den annen side, hvis en plutselig utbrudd av portundersøkelse kommer inn fra en ukjent adresse, fungerer ruteren som en bouncer og avviser forespørsler, og effektivt klipper datamaskinene dine. Selv for en bruker med en enkelt datamaskin er en enkel $ 50-ruter verdt den for brannmurfunksjonaliteten alene.

I tillegg til funksjonen for innvendig til utvendig nettverk som beskrevet ovenfor, fungerer hjemme-rutere også som en nettverksbryter. En nettverksbryter er et maskinvare som muliggjør kommunikasjon mellom datamaskiner på et internt nettverk. Uten byttefunksjonen kunne enhetene snakke via ruteren til større internett, men ikke til hverandre. Det er umulig å kopiere en MP3 fra den bærbare datamaskinen til skrivebordet ditt via nettverket..

De fleste rutere har fire Ethernet-porter som lar deg koble til fire enheter og få dem til å kommunisere via bryterfunksjonen. Hvis du trenger mer enn fire Ethernet-tilkoblinger, må du oppgradere til en ruter med en større portbank (et ganske dyrt forslag som vanligvis bare øker opptil åtte porter), eller du kan hente en dedikert bryter. Merk: Du trenger bare å oppgradere hvis du går tom for fysisk porter for hardtilkoblinger. Hvis du bare har en datamaskin og en nettverksskriver koblet til din fireportsrouter (og alt annet på nettverket ditt er Wi-Fi-basert), er det ikke nødvendig å oppgradere for å få fysiske porter. Når det er sagt, la oss ta en titt på et nettverk med en dedikert bryter.

Selv om fireportgrensen på det overordnede flertallet av hjemme-rutere var mer enn nok for de fleste hjemmebrukere, har de siste 10 årene medført en betydelig økning i antall nettverksenheter i hjemmet. Det er ikke uvanlig å ha flere datamaskiner, flere spillkonsoller, mediesentre, skrivere, filservere og mer som alle koble til Ethernet LAN (mens du kan komme deg unna med å sette Wii på Wi-Fi-nettverket for ting som dedikert video streaming og medieserver tilgang er det mye å foretrekke å ha en hard linje tilkobling). Når du har nådd det nivået på enhetsmetning, er det nødvendig å legge til en bryter med åtte, 16 eller flere porter for å støtte det voksende hjemmenettverket ditt riktig..

Som et sidebeskrivelse har historisk folk ofte stilt på hubber fordi de var så mye billigere enn kostbare brytere. Et nav er en enkel nettverksenhet som ikke undersøker eller styrer noen av trafikken som kommer gjennom den. Det er en "dum" nettverksenhet. Kontrastbrytere reagerer faktisk sammen med datapakker og direkte styrer dem. Fordi navene ikke har noen ledelseskomponent, er det hyppige kollisjoner mellom pakker som fører til en samlet nedgang i ytelsen. Hubs lider av en rekke tekniske mangler som du kan lese om her. Nettverkskoblinger for forbrukergrader har falt i pris så bratt de siste 10 årene at svært få nav er produsert enda lenger (Netgear, en av de største produsentene av forbrukernav, gjør ikke lenger dem). På grunn av manglene på nettverksnav og de lave prisene på kvalitetsbrytere av forbrukergrad Vi kan ikke anbefale å bruke et nav. Når du kan hente en perfekt god 8-port bryter for $ 25, er det ingen god grunn til å bruke en utdatert hub på et hjemmenettverk - hvis du er nysgjerrig på hvorfor et nettverksadministrasjon noensinne vil distribuere et hub du kan lese om det her.

Tilbake til temaet brytere: Brytere er en utmerket og rimelig måte å øke størrelsen på hjemmenettverket på. Hvis du vokser banken av fire porter på baksiden av ruteren, er det enkleste du kan gjøre for å utvide nettverket ditt, å kjøpe en bryter med et passende antall porter. Trekk ut enhetene fra ruteren, koble alle enhetene til bryteren, og koble deretter bryteren til ruteren. Merk: Brytere har absolutt ingen rutefunksjonalitet og kan ikke ta plass til en ruteren. Ruteren din sannsynligvis har en fire-port bryter innebygd i den, men det betyr ikke at den nye 8-port dedikerte bryteren kan erstatte ruteren. Du trenger fortsatt ruteren til å formidle mellom modemet og bytte.

Dekoding av nettverkshastighetsbetegnelser

Nå som du har et klart bilde av hvordan nettverket ditt skal være fysisk konfigurert, kan vi snakke om nettverkshastigheter. Det er to primære betegnelser vi er interessert i: Ethernet og Wi-Fi. La oss se på Ethernet først.

Ethernet-tilkoblingshastigheter er angitt i 10BASE. Den opprinnelige Ethernet-protokollen, nå 30 år gammel, opererte som en maksimal hastighet på 10 Mbit / s. Fast Ethernet, introdusert i 1995, opped hastigheten til 100 Mbit / s. Gigabit Ethernet ble introdusert kort tid etter det i 1998, men fikk ikke mye trekkraft i forbrukermarkedet til nylig. Som navnet antyder, Gigabit Ethernet er i stand til 1000 Mbit / s. Du vil vanligvis se disse betegnelsene notert på nettverksutstyr og emballasjen som 10/100 eller 10/100/1000 som indikerer hvilken Ethernet-versjon enheten er kompatibel med.

For å dra full nytte av maksimale hastigheter, må alle enhetene i overføringskjeden være på eller over hastighetskvaliteten du vil ha. For eksempel, la oss si at du har en medieserver i kjelleren din med et Gigabit Ethernet-kort installert og en mediekonsoll i stua med et Gigabit Ethernet-kort, men du kobler de to sammen med en 10/100 bryter. Begge enhetene vil bli begrenset av 100 Mbit / s taket på bryteren. I denne situasjonen vil oppgraderingen av bryteren øke nettverksytelsen betydelig.

Utenom å overføre store filer og streaming av HD-videoinnhold på tvers av hjemmenettverket, er det lite behov for å gå ut og oppgradere alt utstyret til Gigabit. Hvis din primære datanettverksbruk innebærer å surfe på Internett og lette filoverføringer er 10/100 mer enn tilfredsstillende.

Forstå Wi-Fi-hastigheter

Wi-Fi-hastigheter er betegnet med brev, ikke etter nummer. I motsetning til den enkle å oversette nummer-som-nettverks-hastighetsbetegnelsen finner vi med Ethernet, henviser Wi-Fi-betegnelsene faktisk til utkastene til IEEE 802.11-nettverksstandarden som dikterer parametrene til Wi-Fi-protokollen.

802.11b var den første versjonen allment vedtatt av forbrukere. 802.11b-enheter opererer med en maksimal overføring på 11 Mbit / s, men hastigheten er sterkt avhengig av signalstyrke og kvalitet-realistisk brukerne bør forvente 1-5 Mbit / s. Enheter som bruker 802.11b, lider av forstyrrelser fra babymonitorer, Bluetooth-enheter, trådløse telefoner og andre 2,4 GHz-bånd enheter.

802.11g var den neste store forbrukeroppgraderingen og økt maksimal overføring til 54 Mbit / s (realistisk omtrent 22 Mbit / s som regner med feilkorreksjon og signalstyrke). 802.11g lider av den samme typen 2,4 GHz bandinterferens som 802.11b gjør.

802.11n er en signifikant oppgradering til Wi-Fi-standardene-enhetene bruker flere inngangs multiple-output-antenner (MIMO) for å operere på både 2,4 GHz og relativt tomme 5 GHz-bånd. 802.11n har et teoretisk maksimum på 300 Mbit / s, men regner med feilkorreksjon og mindre enn ideelle forhold, du kan forvente hastigheter i 100-150 Mbit / s rekkevidde.

802.11ac er en stor oppgradering som bringer bredere kanaler (80 eller 160 MHz versus 40 MHz), mer romlige strømmer (opptil åtte) og ting som stråleforming, som for eksempel sender bølgene direkte til enheten din i stedet for å hoppe rundt, gjør ting mye raskere . Hvor mye raskere? Det er noen modeller som kan gjøre en gigabit per sekund. Det er ekstremt raskt.

Som Ethernet, er Wi-Fi-hastigheter begrenset av den svakeste koblingen i det direkte nettverket. Hvis du har en 802.11n-kompatibel Wi-Fi-router, men bare din netbook har en 802.11g-kompatibel Wi-Fi-modul, vil du maksimere 802.11g-hastighetene. I tillegg til fartsbegrensningene er det en svært presserende grunn til å forlate den eldste populære Wi-Fi-protokollen 802.11b. Du må Bruk samme krypteringsnivå på alle enheter i nettverket ditt, og krypteringssystemene som er tilgjengelige for 802.11b-enheter, er svake og har blitt kompromittert (WEP-kryptering kan for eksempel kompromitteres om noen få minutter av et moderat dyktig barn). Ved å oppgradere Wi-Fi-ruteren og trådløst utstyr kan du oppgradere din trådløse kryptering, samt nyte raskere hastigheter. Hvis du ikke har gjort noe for å sikre at ruteren din nå er det en god tid å lese vår guide for å låse Wi-Fi-nettverket ditt mot inntrenging.

Også som Ethernet, oppgradering til maksimal hastighet - i dette tilfellet 802.11n-er best egnet for folk som flytter store filer og streaming HD-video. Oppgradering til 802.11n vil ha ubetydelig innvirkning på nettlesingshastigheten din, men vil ha en enorm innvirkning på din evne til å streame trådløst HD-innhold rundt ditt hjem.

På dette punktet har du et håndtak på hvordan hjemmenettverket ditt må legges ut og du har en forståelse av hva nettverkshastighetsbetegnelsene betyr, og hvordan de påvirker deg og ditt nettverk. Det er på tide å oppgradere bryteren din, rulle ut ny Wi-Fi-båndbredde, og nyt et bedre optimalisert hjemmenettverk.