Utilitzar la vostra xarxa domèstica és tan fàcil com escriure una contrasenya i obrir la vostra aplicació Netflix per veure una pel·lícula, però la vostra xarxa i tot el que es necessita perquè funcioni perfectament són probablement els dispositius més complexos i únics que teniu.
Les xarxes domèstiques existeixen per permetre que els dispositius digitals parlin entre ells i amb altres dispositius del món mitjançant una xarxa global anomenada Internet. Tot i que no necessiteu entendre amb precisió com funciona la vostra xarxa domèstica per gaudir-ne, passar una estona sota el capó us donarà una apreciació de la tecnologia i us facilitarà la resolució de problemes.
Taula de continguts
- La vostra xarxa domèstica és una mini-Internet
- La vostra xarxa domèstica parla un idioma especial
- Topografia bàsica de la xarxa domèstica
- El mòdem et permet parlar amb Internet
- L'encaminador es troba al cor de la vostra xarxa
- Els vostres servidors locals
- Perifèrics en xarxa
- Clients de xarxa a casa vostra
- Ordinadors, consoles i dispositius mòbils
- Connexions per cable i sense fil
- No us creueu els cables: Ethernet
- Cables? On anem, no necessitem cables: Wi-Fi
- Ampliant l'abast de la vostra xarxa
- Repetidors i extensors Wi-Fi
- Extensors de línia elèctrica
- Una gran família en xarxa
La vostra xarxa domèstica és una mini-Internet
Internet és l'abreviatura de "Internetwork", una xarxa global de LAN connectades (Xarxes d'àrea local) que inclou servidors web, serveis de streaming i núvol, servidors de jocs i molt més.
La vostra xarxa domèstica és la mateixa, però més petita i limitada a casa vostra. Si voleu saber més sobre com és la vostra xarxa domèstica com una mini-Internet, consulteu Qui és el propietari d'Internet? Arquitectura web Explicada per a una explicació senzilla de la complexa màquina que és Internet.
La vostra xarxa domèstica parla un idioma especial
A més de semblar-se físicament a Internet en el seu conjunt, una altra manera crítica de la vostra xarxa domèstica i Internet és la mateixa "llengua" que parlen. Avui en dia, el protocol de xarxa universal és TCP/IP (Protocol de control de transmissió/Protocol d'Internet), i és clau perquè les dades arribin on se suposa.
En una xarxa TCP/IP, totes les dades enviades a la xarxa es divideixen en "paquets". Imagineu convertir una imatge en un trencaclosques amb milers de peces. Després agafa cada peça i posa-la en un sobre individualment. Al sobre, escriviu l'adreça del remitent i del receptor. També inclou informació a cada sobre que descrigui on va cada peça per reconstruir la imatge original.
Ara, envia milers de sobres al destinatari i els reconstrueixen. No importa si els sobres arriben malament, però si en falta algun, rebràs cartes demanant noves còpies de les peces que falten.
Topografia bàsica de la xarxa domèstica
A continuació, explicarem el treball de cada component de xarxa amb detall, però per ajudar-vos a orientar-vos, esbossem com és avui una xarxa domèstica típica.
La vostra xarxa té diversos components clau:
- El mòdem et connecta a la WAN (Internet)
- L'encaminador gestiona el trànsit entre dispositius a la LAN i entre aquests dispositius i la WAN.
- Les connexions de maquinari de xarxa, normalment cables Ethernet o transmissors i receptors de ràdio Wi-Fi.
- Dispositius client, com ara ordinadors o telèfons intel·ligents Android i iOS.
- Dispositius servidor, que també poden ser equips com ordinadors i telèfons intel·ligents.
- Extensors de xarxa opcionals, que ajuden a difondre la petjada física de la vostra xarxa per casa vostra. Alguns exemples inclouen punts d'accés sense fil, extensors de línia elèctrica i repetidors de Wi-Fi.
Hi ha moltes maneres diferents de construir una xarxa domèstica, però la majoria d'aquests components estan presents a totes les xarxes domèstiques. Altres components poden substituir alguns d'aquests. Per exemple, si només voleu connectar un grup d'ordinadors en xarxa, podeu utilitzar un commutador Ethernet o un concentrador de xarxa. Tanmateix, aquest esbós bàsic cobreix el 99% del que hi ha.
Ara que hem dibuixat els contorns aproximats d'una xarxa domèstica, aprofundirem una mica més en tots els components principals.
El mòdem et permet parlar amb Internet
Abans de l'Internet de banda ampla moderna, l'accés a Internet funcionava mitjançant un mòdem (modulador/demodulador) que enviava i rebia senyals d'àudio aguts o greus a través de línies de veu de coure, que representaven codi binari.
Aquests mòdems de "marcació telefònica" estan gairebé obsolets ara i no proporcionen gaire amplada de banda, tot i que encara s'utilitzen en alguns casos rars en què no és possible res més. Actualment, la paraula mòdem s'utilitza per referir-se a gairebé qualsevol dispositiu que converteix un tipus de senyal de xarxa en un altre, fins i tot si tots dos senyals són, de fet, digitals.
Un exemple de conversió de digital a digital és el mòdem de fibra comú, que pren senyals òptics i emet polsos elèctrics a través de cables Ethernet. Els mòdems DSL utilitzen el mateix cable de coure que les línies telefòniques, però utilitzen una banda de freqüència diferent de les trucades de veu, de manera que us podeu connectar a Internet i fer trucades simultàniament. Els mòdems mòbils es connecten a les torres de telefonia mòbil mitjançant ones de ràdio: els mòdems per satèl·lit transmeten informació cap a i des de l'òrbita, etc.
En algunes xarxes, el mòdem és un dispositiu independent i, en altres, es combina amb el vostre encaminador sense fil, que passa a ser la nostra propera parada en aquest recorregut per la xarxa domèstica.
L'encaminador es troba al cor de la vostra xarxa
L'encaminador es troba al cor de qualsevol xarxa domèstica i realitza una àmplia gamma de treballs essencials:
- Encaminament del trànsit de xarxa entre dispositius, entre Ethernet i LAN, i entre xarxes internes i externes.
- Detecció i encaminament del servidor DNS (Servei de noms de domini).
- Internament és similar a un ordinador amb CPU, RAM i sistema operatiu. Alguns encaminadors poden executar aplicacions.
- Assigna i gestiona adreces IP a la LAN mitjançant DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).
Hi ha més coses als encaminadors que aquestes funcions bàsiques, però aquesta és la llista clau de les coses que fa un encaminador. L'encaminament entre diferents tipus de xarxes (WAN de fibra, Ethernet, Wi-Fi, etc.) és el que converteix un encaminador en un encaminador, diferenciant-lo dels commutadors i concentradors de xarxa .
L'encaminador assigna adreces IP als dispositius de xarxa interns, assegurant-se que no hi hagi conflictes. Fa un seguiment de quin dispositiu fa quina sol·licitud de dispositius a Internet en una taula coneguda com a NAT (Taula d'adreces de xarxa), ja que els servidors d'Internet només poden veure el propi encaminador i la seva adreça IP "pública".
Alguns encaminadors de gamma alta poden executar aplicacions personalitzades per actuar com a servidors d'emmagatzematge de xarxa o de reproducció en temps real. Fins i tot si el vostre encaminador no s'envia amb aquesta capacitat, és possible que tingueu l'opció d'instal·lar un microprogramari personalitzat de tercers per afegir aquestes funcions.
Els vostres servidors locals
Un servidor és un dispositiu d'una xarxa que ofereix un servei com ara contingut o aplicacions basades en xarxa. Quan visiteu un lloc web o baixeu un fitxer d'Internet, aquest contingut s'allotja en un ordinador servidor en algun lloc del món. Quan utilitzeu aplicacions al núvol com Google Docs, el programari i les dades es troben en un servidor.
La vostra xarxa local té almenys un servidor, i aquest és el vostre encaminador. Cada encaminador té un servidor web bàsic que actua com a interfície per canviar la configuració. Quan esteu connectat a l'encaminador i introduïu la seva adreça IP en un navegador, se us dirigirà a un lloc web allotjat pel mateix encaminador.
Si teniu una impressora Wi-Fi , també és un servidor d'impressió que gestiona les sol·licituds d'impressió. Moltes persones tenen NAS ( dispositius d'emmagatzematge connectats a la xarxa ) o servidors multimèdia (com ara Plex) que s'executen a la seva xarxa. Algunes coses que potser no penseu com a servidors també es qualifiquen. La vostra càmera IP també és un servidor. És un servidor de transmissió de vídeo!
Perifèrics en xarxa
Tradicionalment, els perifèrics com els escàners i les impressores es connecten directament a un ordinador específic. Tanmateix, és molt més comú en una llar moderna tenir molts ordinadors diferents que necessiten accés a aquest tipus de dispositius. Podeu compartir una impressora a la xarxa local en lloc de fer que tothom faci servir el mateix ordinador sempre que necessiti imprimir alguna cosa.
L'ús de la funció d'ús compartit d'impressió al sistema operatiu de l'ordinador fa possible utilitzar una impressora normal connectada a un ordinador com a impressora compartida. Tot i així, avui dia és fàcil comprar una impressora, un escàner o un dispositiu multifunció (MFD) amb Wi-Fi o Ethernet i que actuï com un recurs compartit autònom a la xarxa.
Clients de xarxa a casa vostra
A part dels servidors locals de la vostra xarxa domèstica, els altres dispositius es coneixen generalment com a clients, que obtenen informació de servidors locals i remots. Alguns exemples de clients de xarxa local inclouen:
- Ordinadors, consoles i dispositius mòbils.
- Dispositius d'Internet de les coses (IoT) com ara neveres intel·ligents i aspiradores robot.
Tot el que rep dades d'un dispositiu servidor és un client, tot i que qualsevol dispositiu pot ser tots dos alhora.
Ordinadors, consoles i dispositius mòbils
Connexions per cable i sense fil
Hi ha hagut uns quants estàndards de connexió diferents per a xarxes al llarg dels anys, però a gairebé totes les xarxes domèstiques actuals, només hi trobareu dos tipus de connexió: Ethernet i Wi-Fi.
No us creueu els cables: Ethernet
Ethernet és un estàndard de connexió per cable que transporta dades TCP/IP a les xarxes domèstiques. El connector (RJ45) s'assembla una mica a una connexió de línia telefònica gran (RJ11) i porta diversos cables de coure que varien en funció de la categoria de cable de xarxa Ethernet que utilitzeu.
Els cables Ethernet es classifiquen en diferents categories que ofereixen diferents velocitats màximes. Per exemple, els cables de xarxa de categoria 6 tenen una classificació de 10 Gbps, mentre que els cables de categoria 5e tenen una velocitat de gigabit. És important que coincideixi amb els tipus de cable amb la velocitat per a la qual es classifiquen els ports LAN. Connectar un cable d'1 Gbps a un port de 100 Mbps no farà mal, però fer el contrari limitarà la vostra velocitat al màxim que el cable pugui suportar!
Suposant que hàgiu escollit els cables, adaptadors i encaminador Ethernet adequats, gaudireu de velocitats de xarxa d'alta velocitat, baixa latència i molt fiables, sempre que estigueu d'acord amb la molèstia d'instal·lar connexions Ethernet a tota casa.
Cables? On anem, no necessitem cables: Wi-Fi
Tot i que Ethernet és sens dubte l'estàndard d'or pel que fa al rendiment pur de la xarxa, no és tan convenient. Quan es tracta de dispositius mòbils, és francament poc pràctic! És per això que disposem de Wi-Fi (Wireless Fidelity) per permetre als dispositius sense fil una manera de connectar-se a la xarxa sense perforar les parets ni connectar-les cada vegada que necessitem funcions de xarxa.
El Wi-Fi utilitza ones de ràdio per enviar polsos digitals d'informació. Hi ha dues bandes de freqüència utilitzades en Wi-Fi: 2,4 Ghz i 5 Ghz. La banda de freqüència més baixa no pot enviar dades a altes velocitats, però té un gran abast i una gran potència de penetració de parets. El Wi-Fi d'alta freqüència de 5 Ghz és ultraràpid, però és fàcilment bloquejat per objectes com les parets.
La majoria dels encaminadors Wi-Fi moderns són de "doble banda", el que significa que ofereixen connexions a les dues bandes de freqüència. El Wi-Fi es divideix en generacions. En el passat, aquestes generacions tindrien noms numerats que reflectien el nom de l'estàndard de comunicació per a aquesta generació de Wi-Fi. Per exemple, 802.11g, 802.11n i 802.11ac. Aquests noms s'han canviat per números simples per fer les coses una mica més fàcils d'utilitzar. Així que ara 802.11ac és simplement Wi-Fi 6, i l'últim 802.11ax és Wi-Fi 6 .
És possible que els dispositius Wi-Fi més antics no es connectin a encaminadors més nous, especialment si el dispositiu només admet Wi-Fi de 2,4 Ghz i l'encaminador en qüestió només ofereix 5 Ghz.
Ampliant l'abast de la vostra xarxa
Amb tants dispositius, tant presents com futurs, per connectar-vos a la vostra xarxa domèstica, probablement voldreu assegurar-vos que la xarxa s'estén a tots els racons de casa vostra. És més fàcil dir-ho que fer-ho amb tot el que pot bloquejar un senyal sense fil o la despesa i l'esforç de posar Ethernet a tota la casa.
La bona notícia és que hi ha molts productes al mercat per ajudar-vos a augmentar la vostra empremta de xarxa perquè no hi hagi cap punt a casa vostra que no es pugui connectar.
Un repetidor Wi-Fi és un dispositiu que es col·loca a la vora d'una xarxa Wi-Fi existent abans que el senyal Wi-Fi comenci a baixar. Escolta els paquets que arriben i des de la xarxa Wi-Fi bàsica i després simplement els repeteix. Aquesta és una solució lenta, però una manera senzilla d'estendre el WiFi a punts específics sense modificar la vostra xarxa.
Extensors de línia elèctrica
Aquest sistema envia senyals de xarxa a través del cablejat elèctric existent a casa teva. És tan fàcil com connectar un adaptador PowerLine a prop del vostre encaminador i a l'habitació on voleu ampliar la vostra xarxa.
En lloc d'ampliar l'empremta del vostre encaminador habitual, els encaminadors de malla sense fil substitueixen completament el vostre encaminador existent. Penseu en ells com un gran encaminador distribuït. Una unitat de malla primària està connectada al mòdem i, a continuació, cada unitat de satèl·lit té una connexió sense fil o per cable dedicada.
Una gran família en xarxa
La tecnologia de la vostra xarxa domèstica pot ser increïblement complexa, però aquesta tecnologia s'ha tornat més intel·ligent i molt més fàcil d'utilitzar amb el pas del temps. Ningú sap quin serà el futur de les xarxes domèstiques. Tot i així, podria semblar molt diferent gràcies al desenvolupament de tecnologies com les xarxes cel·lulars 5G d'ona mil·limètrica, que desdibuixen la línia entre les xarxes locals i les àmplies.