Korzystanie z sieci domowej jest tak proste, jak wpisanie hasła i otwarcie aplikacji Netflix w celu obejrzenia filmu, ale Twoja sieć i wszystko, co jest potrzebne do jej płynnego działania, to prawdopodobnie najbardziej złożone i unikalne urządzenia, jakie posiadasz.
Sieci domowe umożliwiają urządzeniom cyfrowym komunikację między sobą oraz z innymi urządzeniami na całym świecie za pośrednictwem globalnej sieci zwanej Internetem. Chociaż nie musisz dokładnie rozumieć, jak działa sieć domowa, aby się nią cieszyć, spędzenie czasu pod maską pozwoli ci docenić technologię i ułatwi rozwiązywanie pojawiających się problemów.
Twoja sieć domowa to miniinternet
Internet to skrót od „internetwork”, czyli globalnej sieci połączonych sieci LAN (sieci lokalnych), która obejmuje serwery internetowe, usługi przesyłania strumieniowego i usługi w chmurze, serwery gier i wiele innych.
Twoja sieć domowa działa tak samo, tylko jest mniejsza i ogranicza się do Twojego domu. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak Twoja sieć domowa przypomina mini internet, sprawdź Kto jest właścicielem Internetu? Wyjaśnienie architektury sieciowej w celu uzyskania prostego wyjaśnienia złożonej maszyny, jaką jest Internet.
Twoja sieć domowa mówi w specjalnym języku
Oprócz fizycznego podobieństwa do Internetu jako całości, kolejnym istotnym czynnikiem pozwalającym na podobieństwo sieci domowej i Internetu jest „język”, którym się posługują. Obecnie uniwersalny protokół sieciowy to TCP/IP (protokół kontroli transmisji/protokół internetowy) i jest kluczem do tego, aby dane docierały tam, gdzie powinny.
W sieci TCP/IP wszystkie dane przesyłane przez sieć są dzielone na „pakiety”. Wyobraź sobie, że zamieniasz zdjęcie w puzzle składające się z tysięcy elementów. Następnie weź każdy kawałek i włóż pojedynczo do koperty. Na kopercie napisz adres nadawcy i odbiorcy. Do każdej koperty dołącz także informacje opisujące, dokąd trafia każdy element w celu zrekonstruowania oryginalnego obrazu.
Teraz wyślij do adresata tysiące kopert, a on odbuduje je na swojej stronie. Nie ma znaczenia, czy koperty dotrą niekompletne, ale jeśli któraś z nich zaginie, otrzymasz listy z prośbą o nowe kopie brakujących elementów.
Podstawowa topografia sieci domowej
.Poniżej szczegółowo wyjaśnimy zadanie każdego elementu sieci, ale aby pomóc Ci się zorientować, naszkicujmy, jak dzisiaj wygląda typowa sieć domowa.
Twoja sieć składa się z kilku kluczowych elementów:
Istnieje wiele różnych sposobów budowy sieci domowej, ale większość z tych komponentów jest obecna w każdej sieci domowej. Inne komponenty mogą zastąpić niektóre z nich. Na przykład, jeśli chcesz po prostu połączyć w sieć grupę komputerów, możesz użyć przełącznika Ethernet lub koncentratora sieciowego. Jednak ten podstawowy szkic obejmuje 99% tego, co jest na rynku.
Teraz, gdy narysowaliśmy ogólny zarys sieci domowej, zagłębimy się w każdy główny element.
Modem pozwala rozmawiać z Internetem
Przed pojawieniem się nowoczesnego Internetu szerokopasmowego dostęp do Internetu odbywał się za pośrednictwem modemu (modulatora/demodulatora), który wysyłał i odbierał sygnały audio o wysokich lub niskich częstotliwościach za pośrednictwem miedzianych linii głosowych, reprezentujących kod binarny.
Te modemy „wdzwaniane” są już prawie przestarzałe i nie zapewniają dużej przepustowości, chociaż nadal są używane w kilku rzadkich przypadkach, gdy nic innego nie jest możliwe. Obecnie słowo modem odnosi się do niemal każdego urządzenia, które konwertuje jeden rodzaj sygnału sieciowego na inny, nawet jeśli oba sygnały są w rzeczywistości cyfrowe.
Jednym z przykładów konwersji sygnału cyfrowego na cyfrowy jest powszechny modem światłowodowy, który odbiera sygnały optyczne i wysyła impulsy elektryczne za pośrednictwem kabli Ethernet. Modemy DSL wykorzystują ten sam przewód miedziany co linie telefoniczne, ale korzystają z innego pasma częstotliwości niż w przypadku połączeń głosowych, dzięki czemu można łączyć się z Internetem i jednocześnie wykonywać połączenia. Modemy komórkowe łączą się z masztami telefonii komórkowej za pomocą fal radiowych – modemy satelitarne przesyłają informacje na orbitę i z niej itd..
W niektórych sieciach modem jest oddzielnym urządzeniem, a w innych jest połączony z routerem bezprzewodowym, co jest naszym kolejnym przystankiem na naszej wycieczce po sieci domowej.
Router znajduje się w sercu Twojej sieci
Router stanowi serce każdej sieci domowej i wykonuje szeroki zakres podstawowych zadań:
Routery to coś więcej niż tylko te podstawowe funkcje, ale to jest lista kluczowych funkcji routera. Routing pomiędzy różnymi typami sieci (światłowód WAN, Ethernet, Wi-Fi itp.) sprawia, że router jest routerem, co odróżnia go od przełączniki i koncentratory sieciowe.
Router przydziela adresy IP urządzeniom sieci wewnętrznej, upewniając się, że nie ma konfliktów. Śledzi, które urządzenie wysyła które żądanie do urządzeń w Internecie, w tabeli zwanej NAT (tabela adresów sieciowych), ponieważ serwery w Internecie widzą tylko sam router i jego „publiczny” adres IP.
Na niektórych routerach wysokiej klasy można uruchamiać niestandardowe aplikacje, które działają jako sieciowe magazyny danych lub serwery przesyłania strumieniowego. Nawet jeśli Twój router nie jest wyposażony w tę funkcję, możesz mieć możliwość zainstalowania niestandardowego oprogramowania sprzętowego innej firmy, aby dodać te funkcje.
Twoje serwery lokalne
serwerto urządzenie w sieci oferujące usługi takie jak treści lub aplikacje sieciowe. Gdy odwiedzasz witrynę internetową lub pobierasz plik z Internetu, zawartość ta jest przechowywana na serwerze gdzieś na świecie. Gdy korzystasz z aplikacji w chmurze, takich jak Dokumenty Google, to oprogramowanie i dane znajdują się na serwerze.
Twoja sieć lokalna ma co najmniej jeden serwer, a jest nim Twój router. Każdy router ma podstawowy serwer WWW, który działa jako interfejs do zmiany ustawień. Kiedy połączysz się z routerem i wpiszesz jego adres IP w przeglądarce, zostaniesz przeniesiony na stronę internetową hostowaną przez sam router..
Jeśli masz Drukarka Wi-Fi, jest to również serwer wydruku, który obsługuje żądania drukowania. Wiele osób ma w swojej sieci działające serwery NAS (Pamięć masowa podłączona do sieci ) lub serwery multimediów (takie jak Plex). Niektóre rzeczy, o których możesz nie myśleć jako o serwerach, również się kwalifikują. Twoja kamera IP jest także serwerem. To serwer strumieniowego przesyłania wideo!
Urządzenia peryferyjne w sieci
Tradycyjnie urządzenia peryferyjne, takie jak skanery i drukarki, są podłączane bezpośrednio do określonego komputera. Jednak w nowoczesnym gospodarstwie domowym znacznie częściej występuje wiele różnych komputerów wymagających dostępu do tego typu urządzeń. Możesz udostępnić drukarkę w sieci lokalnej, zamiast zmuszać wszystkich do korzystania z tego samego komputera, gdy tylko chcą coś wydrukować.
Korzystanie z funkcji udostępniania wydruku w systemie operacyjnym komputera umożliwia używanie zwykłej drukarki podłączonej do komputera jako drukarki udostępnionej. Mimo to w dzisiejszych czasach łatwo jest po prostu kupić drukarkę, skaner lub urządzenie wielofunkcyjne (MFD) z Wi-Fi lub Ethernet i sprawić, by działało jako samodzielny, udostępniony zasób w sieci.
Klienci sieciowi w Twoim domu
Oprócz serwerów lokalnych w sieci domowej, inne urządzenia są ogólnie nazywane klientami i pobierają informacje z serwerów zdalnych i lokalnych. Przykładowymi klientami sieci lokalnej są:
Klientem jest wszystko, co odbiera dane z urządzenia serwerowego, chociaż dowolne urządzenie może być jednym i drugim jednocześnie.
Komputery, konsole i urządzenia mobilne
Połączenia przewodowe i bezprzewodowe
Przez lata istniało kilka różnych standardów połączeń sieciowych, ale obecnie w niemal każdej sieci domowej można znaleźć tylko dwa typy połączeń: Ethernet i Wi-Fi.
Nie krzyżuj przewodów: Ethernet
Ethernet to standard połączeń przewodowych umożliwiający przesyłanie danych protokołu TCP/IP w sieciach domowych. Złącze (RJ45) wygląda trochę jak powiększone złącze linii telefonicznej (RJ11) i zawiera kilka miedzianych przewodów, które różnią się w zależności od kategorii używanego kabla sieciowego Ethernet.
Kable Ethernet są podzielone na różne kategorie, które oferują różne prędkości maksymalne. Na przykład kable sieciowe kategorii 6 mają prędkość znamionową 10 Gb/s, a kable kategorii 5e – prędkość gigabitową. Ważne jest, aby dopasować typ kabla do prędkości, dla której są przystosowane porty LAN. Podłączenie kabla 1 Gb/s do portu 100 Mb/s nie zaszkodzi, ale postępowanie odwrotnie ograniczy prędkość do maksymalnej, jaką może obsłużyć kabel!.
Zakładając, że wybrałeś odpowiednie kable, adaptery i router Ethernet, będziesz cieszyć się dużą szybkością, niskimi opóźnieniami i wyjątkowo niezawodnymi prędkościami sieci, o ile nie będziesz mieć kłopotów z instalowaniem połączeń Ethernet Twój dom.
Przewody? Tam, gdzie jedziemy, nie potrzebujemy przewodów: Wi-Fi
Chociaż Ethernet jest niewątpliwie złotym standardem, jeśli chodzi o czystą wydajność sieci, nie jest wcale taki wygodny. W przypadku urządzeń mobilnych jest to wręcz niepraktyczne! Właśnie dlatego mamy Wi-Fi (Wireless Fidelity), aby umożliwić urządzeniom bezprzewodowym łączenie się z siecią bez wiercenia dziur w ścianach lub podłączania ich za każdym razem, gdy potrzebujemy funkcji sieciowych.
Wi-Fi wykorzystuje fale radiowe do wysyłania cyfrowych impulsów informacji. W sieci Wi-Fi stosowane są dwa pasma częstotliwości: 2,4 GHz i 5 GHz. Niższe pasmo częstotliwości nie może przesyłać danych z dużą prędkością, ale ma duży zasięg i moc przenikania ścian. Wi-Fi o wysokiej częstotliwości 5 GHz jest ultraszybkie, ale z łatwością zablokowane przez przedmioty przypomina ściany.
Większość nowoczesnych routerów Wi-Fi jest „dwupasmowych”, co oznacza, że oferują połączenia w obu pasmach częstotliwości. Wi-Fi jest podzielone na generacje. W przeszłości te generacje miały numerowane nazwy odzwierciedlające nazwę standardu komunikacyjnego dla tej generacji Wi-Fi. Na przykład 802.11g, 802.11n i 802.11ac. Nazwy te zostały zmienione na proste liczby, aby uczynić wszystko bardziej przyjaznym dla użytkownika. Zatem teraz standard 802.11ac to po prostu Wi-Fi 6, a najnowszy standard 802.11ax to Wi-Fi 6.
Starsze urządzenia Wi-Fi mogą nie łączyć się z nowszymi routerami, szczególnie jeśli urządzenie obsługuje tylko Wi-Fi 2,4 GHz, a dany router oferuje tylko 5 GHz.
Zwiększanie zasięgu swojej sieci
Przy tak dużej liczbie urządzeń, zarówno obecnych, jak i przyszłych, umożliwiających łączenie się z siecią domową, prawdopodobnie chcesz mieć pewność, że sieć rozciąga się do każdego zakątka domu. Łatwiej to powiedzieć niż zrobić w przypadku wszystkiego, co może blokować sygnał bezprzewodowy lub kosztu i wysiłku związanego z ułożeniem sieci Ethernet w całym domu.
Dobra wiadomość jest taka, że na rynku dostępnych jest wiele produktów, które pomogą Ci zwiększyć zasięg sieci, dzięki czemu nie będzie w domu żadnych miejsc, do których nie można się podłączyć..
Repeatery i przedłużacze Wi-Fi
Regenerator Wi-Fi to urządzenie umieszczane na krawędzi istniejącej sieci Wi-Fi, zanim sygnał Wi-Fi zacznie zanikać. Nasłuchuje pakietów przychodzących do i z rdzeniowej sieci Wi-Fi, a następnie po prostu je powtarza. Jest to powolne rozwiązanie, ale prosty sposób na rozszerzenie sieci Wi-Fi w określone miejsca bez modyfikowania sieci.
Przedłużacze PowerLine
Ten system wysyła sygnały sieciowe za pośrednictwem istniejącej instalacji elektrycznej w domu. To tak proste, jak podłączenie adaptera PowerLine w pobliżu routera i w pomieszczeniu, w którym chcesz rozszerzyć swoją sieć.
Zamiast zwiększać zasięg zwykłego routera, bezprzewodowe routery siatkowe całkowicie zastępują istniejący router. Pomyśl o nich jak o jednym dużym rozproszonym routerze. Podstawowa jednostka mesh jest podłączona do modemu, a następnie każda jednostka satelitarna ma do niej dedykowane połączenie bezprzewodowe lub przewodowe.
Jedna wielka rodzina w sieci
Technologia stosowana w Twojej sieci domowej może być niezwykle złożona, ale z czasem stała się inteligentniejsza i znacznie łatwiejsza w użyciu. Nikt nie wie, jaka będzie przyszłość sieci domowych. Mimo to może to wyglądać zupełnie inaczej dzięki rozwojowi technologii, takich jak sieci komórkowe 5G wykorzystujące fale milimetrowe, które zacierają granicę między sieciami lokalnymi i rozległymi.
.