Rövid útmutató az otthoni hálózat működéséhez


Az otthoni hálózat használata ugyanolyan egyszerű, mint egy jelszó beírása és a Netflix alkalmazás megnyitása filmnézéshez, de a hálózata és minden, ami a zökkenőmentes működéséhez szükséges, valószínűleg a legösszetettebb és legegyedibb eszközei.

Az otthoni hálózatok arra szolgálnak, hogy a digitális eszközök kommunikáljanak egymással és a világ más eszközeivel az internetnek nevezett globális hálózaton keresztül. Noha nem kell pontosan értenie otthoni hálózatának működését ahhoz, hogy élvezze, a motorháztető alatt eltöltött idő egyrészt megbecsüli a technológiát, másrészt megkönnyíti a felmerülő problémák elhárítását.

Otthoni hálózata egy mini internet

Az internet az „internet” rövidítése, a csatlakoztatott LAN-ok (Local Area Networks) globális hálózata, amely webszervereket, streaming- és felhőszolgáltatásokat, játékszervereket és még sok mást foglal magában.

Otthoni hálózata ugyanaz, csak kisebb, és csak az otthonára korlátozódik. Ha többet szeretne megtudni arról, hogy otthoni hálózata hogyan hasonlít egy mini internethez, nézze meg a Ki az internet tulajdonosa? A webarchitektúra magyarázatát oldalt.az internet összetett gépének egyértelmű magyarázatához.

Az Ön otthoni hálózata különleges nyelvet beszél

Amellett, hogy fizikailag hasonlít az internet egészére, az otthoni hálózat és az internet egy másik kulcsfontosságú módja az, hogy milyen „nyelven” beszélnek. Ma az univerzális hálózati protokoll az TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), és ez kulcsfontosságú annak érdekében, hogy az adatok oda kerüljenek, ahová kell.

A TCP/IP-hálózatban a hálózaton keresztül küldött összes adat „csomagokra” van felosztva. Képzelje el, hogy egy képet több ezer darabból álló kirakós játékká alakít. Ezután vegyen ki minden darabot, és tegye be egy-egy borítékba. A borítékra írja rá a feladó és a címzett címét. Minden borítékban tüntessen fel információkat, amelyek leírják, hogy az egyes darabok hova kerülnek az eredeti kép rekonstrukciójához.

Most küldjön el több ezer borítékot a címzettnek, és ők újjáépítik. Nem számít, ha a borítékok hibásan érkeznek meg, de ha valamelyik eltűnik, visszakapja a leveleket, amelyekben új másolatokat kérnek a hiányzó darabokról.

Alapszintű otthoni hálózat topográfiája

.

Az alábbiakban részletesen elmagyarázzuk az egyes hálózati összetevők feladatát, de az eligazodás érdekében vázoljuk fel, hogyan néz ki ma egy tipikus otthoni hálózat.

Hálózatának több kulcsfontosságú összetevője van:

  • A modem csatlakoztatja Önt a WAN-hoz (internethez)
  • Az útválasztó kezeli a forgalmat a LAN-on lévő eszközök között, valamint ezen eszközök és a WAN között.
  • A hálózati hardvercsatlakozások, általában Ethernet-kábelek vagy Wi-Fi-rádióadók és -vevők.
  • Ügyféleszközök, például számítógépek vagy Android és iOS okostelefonok.
  • Szervereszközök, amelyek lehetnek számítógépek és okostelefonok is.
  • Opcionális hálózatbővítők, amelyek segítenek a hálózat fizikai lábnyomának kiterjesztésében otthonában. Ilyenek például a vezeték nélküli hozzáférési pontok, a Powerline bővítők és a Wi-Fi átjátszók.
  • Az otthoni hálózat felépítésének sokféle módja van, de ezeknek az összetevőknek a többsége minden otthoni hálózatban megtalálható. Ezek némelyikéhez más alkatrészek is használhatók. Ha például egyszerűen egy számítógépcsoportot szeretne hálózatba kapcsolni, használhat Ethernet-kapcsolót vagy hálózati elosztót. Ez az alapvető vázlat azonban a 99%-át lefedi.

    Most, hogy megrajzoltuk az otthoni hálózat durva körvonalait, egy kicsit mélyebbre merülünk minden fő összetevőben.

    A modem segítségével beszélhet az internettel

    A modern szélessávú internet előtt az internet-hozzáférés modemen (modulátor/demodulátor) keresztül működött, amely magas vagy mély hangjeleket küldött és fogadott réz hangvonalakon keresztül, ami bináris kódot jelent.

    s>

    Ezek a „tárcsázós” modemek mára elavultak, és nem biztosítanak nagy sávszélességet, bár néhány ritka esetben még mindig használják őket, amikor semmi más nem lehetséges. Manapság a modem szót szinte minden olyan eszközre használják, amely egyfajta hálózati jelet alakít át egy másikra, még akkor is, ha mindkét jel valójában digitális.

    A digitális-digitális átalakítás egyik példája a hagyományos üvegszálas modem, amely optikai jeleket vesz, és elektromos impulzusokat bocsát ki Ethernet-kábeleken keresztül. A DSL-modemek ugyanazt a rézvezetéket használják, mint a telefonvonalak, de a hanghívásoktól eltérő frekvenciasávot használnak, így egyszerre csatlakozhat az internethez és kezdeményezhet hívásokat. A cellás modemek rádióhullámokon keresztül csatlakoznak a mobiltelefon-tornyokhoz – a műholdas modemek információkat sugároznak a pályára és onnan, és így tovább..

    Egyes hálózatokon a modem külön eszköz, máshol pedig a vezeték nélküli útválasztóval van kombinálva, amely történetesen a következő állomása lesz ezen az otthoni hálózaton.

    A router a hálózat szívében áll

    Az útválasztó minden otthoni hálózat szíve, és számos alapvető feladatot lát el:

    • A hálózati forgalom irányítása eszközök között, Ethernet és LAN között, valamint belső és külső hálózatok között.
    • DNS (Domain Name Service) szerver észlelése és útválasztás.
    • Belsőleg hasonló egy CPU-val, RAM-mal és operációs rendszerrel rendelkező számítógéphez. Egyes útválasztók futtathatnak alkalmazásokat.
    • IP-címek hozzárendelése és kezelése a LAN-on a DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) használatával.
    • Az útválasztók ezeknél az alapvető funkcióknál többről is szólnak, de ez az útválasztó által végzett legfontosabb dolgok listája. A különböző típusú hálózatok (szálas WAN, Ethernet, Wi-Fi stb.) közötti útválasztás az, ami az útválasztót útválasztóvá teszi, megkülönböztetve a 2-től.

      Az útválasztó IP-címeket rendel a belső hálózati eszközökhöz, ügyelve arra, hogy ne legyenek ütközések. Egy NAT (Network Address Table) néven ismert táblázatban nyomon követi, hogy melyik eszköz milyen kérést küld az interneten lévő eszközökről, mivel az interneten lévő szerverek csak magát az útválasztót és annak „nyilvános” IP-címét láthatják.

      Egyes csúcskategóriás útválasztók egyéni alkalmazásokat futtathatnak, hogy hálózati tárolóként vagy adatfolyam-kiszolgálóként működjenek. Még akkor is, ha az útválasztó nem rendelkezik ezzel a képességgel, lehetősége van egyéni, harmadik féltől származó firmware telepítésére e szolgáltatások hozzáadásához.

      Az Ön helyi szerverei

      A szerverolyan eszköz a hálózaton, amely szolgáltatást, például tartalmat vagy hálózati alapú alkalmazásokat kínál. Amikor meglátogat egy webhelyet, vagy letölt egy fájlt az internetről, az adott tartalom egy szerver számítógépen kerül tárolásra valahol a világon. Ha felhőalkalmazásokat, például a Google Dokumentumokat használ, a szoftver és az adatok egy szerveren élnek.

      A helyi hálózatnak legalább egy szervere van, és ez az Ön útválasztója. Minden útválasztó rendelkezik egy alapvető webszerverrel, amely interfészként működik a beállítások módosításához. Amikor csatlakozik az útválasztóhoz, és beírja annak IP-címét egy böngészőbe, egy webhelyre kerül, amelyet maga az útválasztó tárol..

      Ha Wi-Fi nyomtató -ja van, az egyben egy nyomtatószerver is, amely kezeli a nyomtatási kéréseket. Sok ember hálózatán fut NAS (Hálózati adattároló eszköz) vagy médiaszerver (például Plex). Néhány dolog, amit esetleg nem szervernek gondol, szintén megfelel a feltételeknek. Az IP-kamerája egyben szerver is. Ez egy videó streaming szerver!

      Hálózati perifériák

      Hagyományosan az olyan perifériákat, mint a lapolvasók és a nyomtatók, közvetlenül egy adott számítógéphez csatlakoztatják. Egy modern háztartásban azonban sokkal gyakoribb, hogy sok különböző számítógép van, amelyeknek hozzá kell férniük az ilyen típusú eszközökhöz. Megoszthat egy nyomtatót a helyi hálózaton ahelyett, hogy mindenki ugyanazt a számítógépet használja, amikor ki kell nyomtatnia valamit.

      A számítógép operációs rendszerében a nyomtatásmegosztási funkció használata lehetővé teszi a számítógéphez csatlakoztatott normál nyomtató használatát megosztott nyomtatóként. Ennek ellenére manapság egyszerűen vásárolhat egy nyomtatót, szkennert vagy többfunkciós eszközt (MFD) Wi-Fi-vel vagy Ethernettel, és azt önálló megosztott erőforrásként használhatja a hálózaton.

      Hálózati ügyfelek otthonában

      Az otthoni hálózaton lévő helyi szervereken kívül a többi eszközt általában kliensnek nevezik, amelyek távoli és helyi szerverekről gyűjtik az információkat. Példák a helyi hálózati ügyfelekre:

      • Számítógépek, konzolok és mobileszközök.
      • Internet of Things (IoT) eszközök, például intelligens hűtőszekrények és robotporszívók.
      • Minden, ami egy szervereszközről kap adatokat, kliens, bár bármelyik eszköz lehet mindkettő egyszerre.

        Számítógépek, konzolok és mobileszközök

        Vezetékes és vezeték nélküli kapcsolatok

        Az évek során többféle csatlakozási szabvány született a hálózatokra, de ma szinte minden otthoni hálózatban csak kétféle kapcsolat található: Ethernet és Wi-Fi.

        Ne érje keresztbe a vezetékeket: Ethernet

        Az Ethernet egy vezetékes csatlakozási szabvány, amely az otthoni hálózatokon belüli TCP/IP adatokat továbbítja. A csatlakozó (RJ45) kicsit úgy néz ki, mint egy nagyméretű telefonvonal-csatlakozás (RJ11), és több rézvezetéket hordoz, amelyek a használt Ethernet hálózati kábel kategóriájától függően változnak.

        Az Ethernet-kábelek különböző kategóriákba sorolhatók, amelyek eltérő maximális sebességet kínálnak. Például a 6-os kategóriájú hálózati kábelek 10 Gbps, míg az 5e kategóriájú kábelek gigabites sebességre vannak besorolva. Fontos, hogy a kábel típusát a LAN-portok sebességéhez igazítsa. Ha egy 1 Gbps-os kábelt bedugsz egy 100 Mbps-os portba, az nem árt, de ennek ellenkezője a maximálisra korlátozza a sebességet, amit a kábel elbír!.

        Feltéve, hogy a megfelelő Ethernet-kábeleket, adaptereket és útválasztót választotta, nagy sebességű, alacsony késleltetésű, rendkívül megbízható hálózati sebességet fog élvezni mindaddig, amíg megbirkózik az Ethernet-kapcsolatok telepítésével járó gondokkal. a házad.

        Vezetékek? Ahová megyünk, nincs szükségünk vezetékekre: Wi-Fi

        Noha az Ethernet kétségtelenül az arany szabvány, ha a tiszta hálózati teljesítményről van szó, ez nem annyira kényelmes. Ami a mobileszközöket illeti, az egyenesen nem praktikus! Ezért rendelkezünk Wi-Fi-vel (Wireless Fidelity), amely lehetővé teszi a vezeték nélküli eszközök számára, hogy csatlakozzanak a hálózathoz anélkül, hogy lyukakat fúrnánk a falakba, vagy csatlakoztatnánk őket minden alkalommal, amikor hálózati funkciókra van szükségünk.

        A Wi-Fi rádióhullámokat használ digitális információimpulzusok küldésére. A Wi-Fi-ben két frekvenciasáv használható: 2,4 GHz és 5 GHz. Az alacsonyabb frekvenciasáv nem tud nagy sebességgel adatot küldeni, de nagy a hatótávolsága és a faláthatoló képessége. A nagyfrekvenciás 5 GHz-es Wi-Fi rendkívül gyors, de könnyen tárgyak blokkolják olyan, mint a falak.

        A legtöbb modern Wi-Fi útválasztó „kétsávos”, ami azt jelenti, hogy mindkét frekvenciasávon kínálnak kapcsolatot. A Wi-Fi generációkra oszlik. A múltban ezeknek a generációknak számozott nevei voltak, amelyek tükrözték a Wi-Fi generációjának kommunikációs szabványának nevét. Például 802.11g, 802.11n és 802.11ac. Ezeket a neveket egyszerű számokra változtattuk, hogy a dolgok egy kicsit felhasználóbarátabbak legyenek. Így most a 802.11ac egyszerűen Wi-Fi 6, a legújabb 802.11ax pedig a Wi-Fi 6.

        Előfordulhat, hogy a régebbi Wi-Fi-eszközök nem csatlakoznak újabb útválasztókhoz, különösen akkor, ha az eszköz csak a 2,4 GHz-es Wi-Fi-t támogatja, és a kérdéses útválasztó csak 5 GHz-et.

        A hálózat hatókörének kiterjesztése

        Annyi jelenlévő és jövőbeli eszközzel, amely az otthoni hálózathoz való csatlakozáshoz szükséges, valószínűleg azt szeretné, ha a hálózat az otthona minden szegletére kiterjedne. Ezt könnyebb mondani, mint megtenni minden olyan dologról, ami blokkolhatja a vezeték nélküli jelet, vagy az Ethernet hálózaton belüli elhelyezésének költségeit és erőfeszítéseit.

        A jó hír az, hogy számos termék található a piacon, amelyek segítségével növelheti hálózati lábnyomát, hogy ne legyen olyan hely az otthonában, ahol ne lehetne csatlakozni..

        Wi-Fi átjátszók és bővítők

        A Wi-Fi-ismétlő egy olyan eszköz, amelyet egy meglévő Wi-Fi-hálózat peremére helyeznek, mielőtt a Wi-Fi-jel leesik. Meghallgatja a Wi-Fi maghálózatba érkező és onnan érkező csomagokat, majd egyszerűen megismétli azokat. Ez egy lassú megoldás, de egyszerű módja annak, hogy a WiFi-t bizonyos helyekre kiterjessze a hálózat módosítása nélkül.

        PowerLine Extenderek

        Ez a rendszer hálózati jeleket küld az otthonában meglévő elektromos vezetékeken keresztül. Ez olyan egyszerű, mint egy PowerLine adapter csatlakoztatása az útválasztó közelében és abban a szobában, ahol bővíteni szeretné a hálózatot.

        Ahelyett, hogy megnövelné hagyományos útválasztójának lábnyomát, a vezeték nélküli mesh routerek teljesen leváltják a meglévő útválasztót. Gondoljon rájuk úgy, mint egy nagy elosztott útválasztóra. Egy elsődleges mesh egység csatlakozik a modemhez, majd minden műholdegységhez külön vezeték nélküli vagy vezetékes kapcsolat tartozik.

        Egy nagy hálózati család

        Az otthoni hálózat technológiája hihetetlenül összetett lehet, de ez a technológia az idő múlásával intelligensebbé és sokkal könnyebben használhatóvá vált. Senki sem tudja, mi lesz az otthoni hálózat jövője. Ennek ellenére nagyon eltérően nézhet ki az olyan technológiák fejlődésének köszönhetően, mint a milliméterhullámú 5G mobilhálózatok, amelyek elmossák a határvonalat a helyi és a széles hálózatok között.

        .

        Kapcsolódó hozzászólások:


        29.05.2022