Rövid útmutató az otthoni hálózat működéséhez

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

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

Tartalomjegyzék

• Az otthoni hálózat egy mini internet
• Otthoni hálózata különleges nyelvet beszél
• Alapvető otthoni hálózat topográfiája
• A modem segítségével beszélhet az internettel
• A router a hálózat szívében áll
• Az Ön helyi szerverei
• Hálózati perifériák
• Hálózati ügyfelek otthonában
• Számítógépek, konzolok és mobileszközök
• Vezetékes és vezeték nélküli kapcsolatok
• Ne húzza keresztbe a vezetékeket: Ethernet
• Vezetékek? Ahova megyünk, nincs szükségünk vezetékekre: Wi-Fi
• A hálózat hatókörének kiterjesztése
• Wi-Fi átjátszók és bővítők
• PowerLine Extenderek
• Egy nagy hálózati család

Az otthoni hálózat 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 az otthonára korlátozódik. Ha többet szeretne megtudni arról, hogy otthoni hálózata miként hasonlít egy mini internethez, nézze meg a Ki birtokolja az internetet? Webarchitektúra Az internet összetett gépének egyértelmű magyarázata.

Otthoni hálózata különleges nyelvet beszél

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

A TCP/IP hálózatban a hálózaton keresztül küldött összes adat „csomagokra” van bontva. 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 több ezer borítékot küldjön el a címzettnek, és ők újjáépítik a saját végén. Nem számít, ha a borítékok nem érkeznek meg, de ha valamelyik eltűnik, visszakapja a leveleket, amelyekben új másolatot kérnek a hiányzó darabokról.

Alapvető 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 hardver csatlakozások, általában Ethernet kábelek vagy Wi-Fi rádió adók és vevők.
• Ügyféleszközök, például számítógépek vagy Android és iOS okostelefonok. 
• Szervereszközök, amelyek egyben berendezések, például számítógépek és okostelefonok is lehetnek.
• Opcionális hálózati bővítők, amelyek segítenek a hálózat fizikai lábnyomának szétterjedésében 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 lefedi a kint lévő dolgok 99%-át.

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 hangjelzéseket küldött és fogadott réz hangvonalakon, ami bináris kódot jelent.

Ezek a „tárcsázós” modemek mára már 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 információt sugároznak a pályára és onnan, és így tovább.

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

A router a hálózat szívében áll

Az útválasztó minden otthoni hálózat középpontjában áll, 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.
• A DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) segítségével IP-címeket rendel ki és kezel a LAN-on.

Az útválasztók ezeknél az alapvető funkcióknál többről szólnak, de ez az útválasztó által végzett legfontosabb dolgok listája. A különböző típusú hálózatok (szálas WAN, Ethernet, Wi-Fi stb.) közötti útválasztás teszi az útválasztót útválasztóvá, megkülönböztetve a hálózati kapcsolóktól és huboktól .

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 szerver egy olyan 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 van Wi-Fi nyomtatója , az egyben egy nyomtatószerver is, amely kezeli a nyomtatási kéréseket. Sok ember hálózatán fut NAS ( hálózathoz csatolt tárolóeszközök ) vagy médiaszerver (például Plex). Néhány dolog, amit esetleg nem szervernek gondol, szintén megfelel a feltételeknek. Az IP-kamerája egyben szerver is. Ez egy video streaming szerver!

Hálózati perifériák

Hagyományosan a perifériák, például a szkennerek és a nyomtatók közvetlenül egy adott számítógéphez csatlakoznak. A modern háztartásokban 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 nyomtatásmegosztás funkció használata lehetővé teszi a számítógéphez csatlakoztatott normál nyomtató megosztott nyomtatóként való használatát. Ennek ellenére manapság egyszerűen vásárolhat egy nyomtatót, szkennert vagy többfunkciós eszközt (MFD) Wi-Fi-vel vagy Ethernettel, és az önálló megosztott erőforrásként működik a hálózaton.

Hálózati ügyfelek otthonában

Az otthoni hálózat helyi szerverein 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.

Bármi, ami adatokat fogad egy szervereszközről, kliens, bár bármelyik eszköz lehet mindkettő egyszerre.

Számítógépek, konzolok és mobileszközök

Vezetékes és vezeték nélküli kapcsolatok

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

Ne húzza 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 a házában.

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

Bár 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 ultragyors, de könnyen blokkolják olyan tárgyak , mint a falak.

A legtöbb modern Wi-Fi router „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 2,4 GHz-es Wi-Fi-t támogat, és a kérdéses útválasztó csak 5 GHz-et kínál.

A hálózat hatókörének kiterjesztése

A sok jelenbeli és jövőbe mutató eszközzel az otthoni hálózathoz való csatlakozáshoz valószínűleg meg akar bizonyosodni arról, hogy a hálózat az otthona minden szegletére kiterjed. Könnyebb elmondani, mint megtenni mindent, ami blokkolhatja a vezeték nélküli jelet, vagy az Ethernet hálózaton belüli elhelyezésének költségeit és erőfeszítéseit.

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

Wi-Fi átjátszók és bővítők

A Wi-Fi átjátszó egy olyan eszköz, amelyet egy meglévő Wi-Fi hálózat szélére helyeznek, mielőtt a Wi-Fi jel elkezdene leesni. 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 kiterjesszük 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 helyiségben, ahol bővíteni szeretné a hálózatot.

Ahelyett, hogy megnövelné hagyományos útválasztójának lábnyomát, a vezeték nélküli hálós útválasztók 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 idővel 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.