Trumpas vadovas, kaip veikia jūsų namų tinklas

Naudoti namų tinklą taip pat paprasta, kaip įvesti slaptažodį ir atidaryti „Netflix“ programą, kad galėtumėte žiūrėti filmą, tačiau jūsų tinklas ir viskas, ko reikia, kad jis veiktų taip sklandžiai, yra tikriausiai patys sudėtingiausi ir unikaliausi jūsų turimi įrenginiai.

Namų tinklai yra tam, kad skaitmeniniai įrenginiai galėtų bendrauti tarpusavyje ir su kitais pasaulio įrenginiais per pasaulinį tinklą, vadinamą internetu. Nors jums nereikia tiksliai suprasti, kaip veikia jūsų namų tinklas, kad galėtumėte juo mėgautis, praleidę šiek tiek laiko po gaubtu, suprasite technologijas ir padėsite lengviau pašalinti iškilusias problemas.

Turinys

• Jūsų namų tinklas yra mini internetas
• Jūsų namų tinklas kalba ypatinga kalba
• Pagrindinė namų tinklo topografija
• Modemas leidžia kalbėtis su internetu
• Maršrutizatorius yra jūsų tinklo centre
• Jūsų vietiniai serveriai
• Tinkliniai išoriniai įrenginiai
• Tinklo klientai jūsų namuose
• Kompiuteriai, pultai ir mobilieji įrenginiai
• Laidinės ir bevielės jungtys
• Nekryžiuokite laidų: Ethernet
• Laidai? Kur mes einame, mums nereikia laidų: „Wi-Fi“.
• Tinklo pasiekiamumo išplėtimas
• Wi-Fi kartotuvai ir plėstuvai
• „PowerLine“ ilgintuvai
• Viena didelė tinklo šeima

Jūsų namų tinklas yra mini internetas

Internetas yra trumpinys „internetas“, pasaulinis prijungtų LAN (vietinių tinklų) tinklas, apimantis žiniatinklio serverius, srautinio perdavimo ir debesies paslaugas, žaidimų serverius ir daug daugiau.

Jūsų namų tinklas yra tas pats, bet tik mažesnis ir tik jūsų namuose. Jei norite sužinoti daugiau apie tai, kaip jūsų namų tinklas panašus į mini internetą, peržiūrėkite Kam priklauso internetas? Žiniatinklio architektūra Paaiškinta , kad būtų paprasta paaiškinti sudėtingą mašiną, kuri yra internetas.

Jūsų namų tinklas kalba ypatinga kalba

Be fizinio panašumo į internetą kaip visumą, kitas svarbus būdas, kuriuo jūsų namų tinklas ir internetas yra vienodi, yra „kalba“, kuria jie kalba. Šiandien universalus tinklo protokolas yra TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), ir jis yra labai svarbus norint, kad duomenys būtų ten, kur ir turi būti.

TCP/IP tinkle visi tinkle siunčiami duomenys suskaidomi į „paketus“. Įsivaizduokite, kad paveikslą paverstumėte dėlione su tūkstančiais gabalėlių. Tada paimkite kiekvieną gabalėlį ir įdėkite į voką atskirai. Ant voko užrašykite siuntėjo ir gavėjo adresus. Taip pat į kiekvieną voką įtraukite informaciją, kurioje aprašoma, kur kiekviena dalis yra skirta atkurti originalų vaizdą.

Dabar išsiųskite tūkstančius vokų gavėjui, ir jie juos atstato. Nesvarbu, ar vokai pristatomi netinkamai, bet jei kuris nors dings, gausite laiškus, kuriuose bus prašoma naujų trūkstamų gabalų kopijų.

Pagrindinė namų tinklo topografija

Toliau išsamiai paaiškinsime kiekvieno tinklo komponento užduotį, tačiau norėdami lengviau susiorientuoti, nubraižykime, kaip šiandien atrodo įprastas namų tinklas.

Jūsų tinklą sudaro keli pagrindiniai komponentai:

• Modemas prijungia jus prie WAN (interneto)
• Maršrutizatorius valdo srautą tarp įrenginių LAN tinkle ir tarp šių įrenginių ir WAN.
• Tinklo aparatinės įrangos jungtys, dažniausiai eterneto kabeliai arba „Wi-Fi“ radijo siųstuvai ir imtuvai.
• Klientų įrenginiai, pvz., kompiuteriai arba „Android“ ir „iOS“ išmanieji telefonai. 
• Serverio įrenginiai, kurie taip pat gali būti įranga, pvz., kompiuteriai ir išmanieji telefonai.
• Pasirenkami tinklo plėtikliai, padedantys paskleisti fizinį tinklo pėdsaką jūsų namuose. Pavyzdžiui, belaidžiai prieigos taškai, „Powerline“ plėtikliai ir „Wi-Fi“ kartotuvai.

Yra daug įvairių būdų sukurti namų tinklą, tačiau dauguma šių komponentų yra kiekviename namų tinkle. Kai kuriems iš jų gali būti naudojami kiti komponentai. Pavyzdžiui, jei tiesiog norėjote sujungti kompiuterių grupę kartu, galite naudoti Ethernet jungiklį arba tinklo šakotuvą. Tačiau šis pagrindinis eskizas apima 99% to, kas ten yra.

Dabar, kai nubrėžėme apytikslius namų tinklo kontūrus, pasinersime į kiekvieną pagrindinį komponentą.

Modemas leidžia kalbėtis su internetu

Prieš šiuolaikinį plačiajuostį internetą prieiga prie interneto veikė per modemą (moduliatorių/demoduliatorių), kuris varinėmis balso linijomis siųsdavo ir gaudavo aukšto arba žemo tono garso signalus, vaizduojančius dvejetainį kodą.

Šie „dial-up“ modemai dabar yra pasenę ir nesuteikia daug pralaidumo, nors jie vis dar naudojami retais atvejais, kai nieko daugiau neįmanoma. Šiomis dienomis žodis modemas vartojamas kalbant apie beveik bet kurį įrenginį, kuris konvertuoja vienos rūšies tinklo signalą į kitą, net jei abu signalai iš tikrųjų yra skaitmeniniai.

Vienas iš skaitmeninio į skaitmeninį konvertavimo pavyzdžių yra įprastas skaidulinis modemas, kuris priima optinius signalus ir perduoda elektros impulsus per Ethernet kabelius. DSL modemai naudoja tą patį varinį laidą kaip ir telefono linijos, bet naudoja skirtingą dažnių juostą nei balso skambučiai, todėl galite prisijungti prie interneto ir skambinti vienu metu. Korinio ryšio modemai radijo bangomis jungiasi prie mobiliųjų telefonų bokštų – palydoviniai modemai perduoda informaciją į orbitą ir iš jos ir pan.

Kai kuriuose tinkluose modemas yra atskiras įrenginys, o kituose jis derinamas su belaidžiu kelvedžiu, kuris yra kita mūsų namų tinklo kelionės stotelė.

Maršrutizatorius yra jūsų tinklo centre

Maršrutizatorius yra bet kurio namų tinklo pagrindas ir atlieka daugybę esminių užduočių:

• Tinklo srauto nukreipimas tarp įrenginių, tarp Ethernet ir LAN bei tarp vidinių ir išorinių tinklų.
• DNS (domeno vardo paslaugos) serverio aptikimas ir maršruto parinkimas.
• Iš vidaus panašus į kompiuterį su CPU, RAM ir OS. Kai kurie maršrutizatoriai gali paleisti programas.
• Priskiria ir tvarko IP adresus LAN tinkle, naudodamas DHCP (dinaminio pagrindinio kompiuterio konfigūracijos protokolą).

Maršrutizatoriuose yra daugiau nei šios pagrindinės funkcijos, tačiau tai yra pagrindinis maršruto parinktuvo atliekamų dalykų sąrašas. Maršrutizavimas tarp skirtingų tipų tinklų (pluošto WAN, Ethernet, Wi-Fi ir kt.) yra tai, kas maršruto parinktuvą paverčia maršruto parinktuvu, išskiriant jį nuo tinklo jungiklių ir šakotuvų .

Maršrutizatorius priskiria IP adresus vidiniams tinklo įrenginiams, užtikrindamas, kad nebūtų konfliktų. Lentelėje, vadinamoje NAT (tinklo adresų lentele), jis seka, kuris įrenginys pateikia interneto įrenginių užklausą, nes serveriai internete gali matyti tik patį maršrutizatorių ir jo „viešąjį“ IP adresą.

Kai kurie aukščiausios klasės maršruto parinktuvai gali paleisti pasirinktines programas, kurios veiktų kaip tinklo saugykla arba srautinio perdavimo serveriai. Net jei jūsų maršruto parinktuvas nepateikiamas su šia funkcija, galite turėti galimybę įdiegti pasirinktinę trečiosios šalies programinę-aparatinę įrangą, kad pridėtumėte šias funkcijas.

Jūsų vietiniai serveriai

Serveris yra tinkle esantis įrenginys, siūlantis tokią paslaugą kaip turinys arba tinkle veikiančios programos. Kai lankotės svetainėje arba atsisiunčiate failą iš interneto, tas turinys yra talpinamas serverio kompiuteryje kur nors kitoje pasaulio vietoje. Kai naudojate debesies programas, pvz., „Google“ dokumentus, ta programinė įranga ir duomenys yra serveryje.

Jūsų vietiniame tinkle yra bent vienas serveris, tai yra jūsų maršruto parinktuvas. Kiekvienas maršrutizatorius turi pagrindinį žiniatinklio serverį, kuris veikia kaip sąsaja nustatymams keisti. Kai esate prisijungę prie maršrutizatoriaus ir naršyklėje įvedate jo IP adresą, būsite nukreipti į svetainę, kurią priglobia pats maršrutizatorius.

Jei turite „ Wi-Fi“ spausdintuvą , tai taip pat yra spausdinimo serveris, apdorojantis spausdinimo užklausas. Daugelio žmonių tinkle veikia NAS ( prie tinklo prijungti saugojimo įrenginiai) arba medijos serveriai (pvz., Plex). Kai kurie dalykai, kurių galbūt nelaikote serveriais, taip pat atitinka reikalavimus. Jūsų IP kamera taip pat yra serveris. Tai vaizdo transliacijos serveris!

Tinkliniai išoriniai įrenginiai

Tradiciškai išoriniai įrenginiai, tokie kaip skaitytuvai ir spausdintuvai, yra tiesiogiai prijungiami prie konkretaus kompiuterio. Tačiau šiuolaikiniame namų ūkyje kur kas dažniau yra daug skirtingų kompiuterių, kuriems reikia prieigos prie tokio tipo įrenginių. Galite bendrinti spausdintuvą vietiniame tinkle, o ne visiems naudoti tą patį kompiuterį, kai tik reikia ką nors spausdinti.

Naudojant spausdinimo bendrinimo funkciją kompiuterio operacinėje sistemoje, įprastą spausdintuvą, prijungtą prie kompiuterio, galima naudoti kaip bendrinamą spausdintuvą. Vis dėlto šiais laikais lengva tiesiog nusipirkti spausdintuvą, skaitytuvą ar daugiafunkcį įrenginį (MFD) su „Wi-Fi“ arba „Ethernet“ ryšiu, kad jie veiktų kaip atskiras bendras tinklo šaltinis.

Tinklo klientai jūsų namuose

Be vietinių serverių jūsų namų tinkle, kiti įrenginiai paprastai vadinami klientais, kurie renka informaciją iš nuotolinių ir vietinių serverių. Vietinio tinklo klientų pavyzdžiai:

• Kompiuteriai, pultai ir mobilieji įrenginiai.
• Daiktų interneto (IoT) įrenginiai, tokie kaip išmanieji šaldytuvai ir robotai dulkių siurbliai.

Viskas, kas gauna duomenis iš serverio įrenginio, yra klientas, nors bet kuris įrenginys gali būti abu vienu metu.

Kompiuteriai, pultai ir mobilieji įrenginiai

Laidinės ir bevielės jungtys

Bėgant metams buvo keli skirtingi tinklų ryšio standartai, tačiau šiandien beveik kiekviename namų tinkle rasite tik dviejų tipų ryšį: Ethernet ir Wi-Fi.

Nekryžiuokite laidų: Ethernet

Ethernet yra laidinio ryšio standartas, pernešantis TCP/IP duomenis namų tinkluose. Jungtis (RJ45) atrodo kaip padidinto dydžio telefono linijos jungtis (RJ11), joje yra keli variniai laidai, kurie skiriasi priklausomai nuo naudojamo eterneto tinklo kabelio kategorijos.

Ethernet kabeliai yra suskirstyti į skirtingas kategorijas, kurios siūlo skirtingą didžiausią greitį. Pavyzdžiui, 6 kategorijos tinklo kabeliai yra įvertinti 10 Gbps, o 5e kategorijos kabeliai – gigabito greičiui. Svarbu, kad kabelių tipai atitiktų jūsų LAN prievadų greitį. Įjungę 1 Gbps kabelį į 100 Mbps prievadą nepakenks, tačiau priešingai apribosite greitį iki didžiausio, kurį gali atlaikyti kabelis!

Darant prielaidą, kad pasirinkote tinkamus eterneto laidus, adapterius ir maršruto parinktuvą, mėgausitės didelės spartos, mažos delsos ir itin patikimu tinklo greičiu tol, kol susitvarkysite su eterneto jungčių įrengimu namuose.

Laidai? Kur mes einame, mums nereikia laidų: „Wi-Fi“.

Nors Ethernet yra neabejotinai auksinis standartas, kai kalbama apie gryną tinklo našumą, jis nėra toks patogus. Kalbant apie mobiliuosius įrenginius, tai visiškai nepraktiška! Štai kodėl mes turime „Wi-Fi“ („Wireless Fidelity“), leidžiantį belaidžiams įrenginiams prisijungti prie tinklo negręžiant skylių sienose arba nejungiant jų kaskart, kai mums reikia tinklo funkcijų.

„Wi-Fi“ naudoja radijo bangas skaitmeniniams informacijos impulsams siųsti. „Wi-Fi“ tinkle naudojamos dvi dažnių juostos: 2,4 GHz ir 5 GHz. Žemesnio dažnio juosta negali siųsti duomenų dideliu greičiu, tačiau ji turi didelį diapazoną ir galią prasiskverbti į sieną. Aukšto dažnio 5 GHz belaidis internetas yra itin greitas, tačiau jį lengvai blokuoja tokie objektai kaip sienos.

Dauguma šiuolaikinių "Wi-Fi" maršrutizatorių yra "dviejų juostų", o tai reiškia, kad jie siūlo ryšius abiejose dažnių juostose. „Wi-Fi“ yra padalintas į kartas. Anksčiau tos kartos turėjo sunumeruotus pavadinimus, atspindinčius tos kartos „Wi-Fi“ ryšio standarto pavadinimą. Pavyzdžiui, 802.11g, 802.11n ir 802.11ac. Šie pavadinimai buvo pakeisti į paprastus skaičius, kad viskas būtų patogesnė. Taigi dabar 802.11ac yra tiesiog Wi-Fi 6, o naujausias 802.11ax yra Wi-Fi 6 .

Senesni „Wi-Fi“ įrenginiai gali neprisijungti prie naujesnių maršrutizatorių, ypač jei įrenginys palaiko tik 2,4 GHz „Wi-Fi“, o atitinkamas maršrutizatorius siūlo tik 5 GHz.

Tinklo pasiekiamumo išplėtimas

Turėdami tiek daug įrenginių, tiek esamų, tiek būsimų, kad galėtumėte prisijungti prie namų tinklo, tikriausiai norite užtikrinti, kad tinklas nusidriektų į kiekvieną jūsų namų kampelį. Tai lengviau pasakyti nei padaryti su viskuo, kas gali blokuoti belaidžio ryšio signalą arba išlaidas ir pastangas, susijusias su eterneto įrengimu namuose.

Geros naujienos yra tai, kad rinkoje yra daug produktų, padedančių padidinti jūsų tinklo pėdsaką, kad jūsų namuose nebūtų vietų, kurių negalima prisijungti.

Wi-Fi kartotuvai ir plėstuvai

„Wi-Fi“ kartotuvas yra įrenginys, kuris įdedamas į esamo „Wi-Fi“ tinklo kraštą prieš pradedant dingti „Wi-Fi“ signalui. Jis klausosi paketų, ateinančių į pagrindinį „Wi-Fi“ tinklą ir iš jo, tada juos tiesiog kartoja. Tai lėtas sprendimas, bet paprastas būdas išplėsti „Wi-Fi“ tam tikrose vietose nekeičiant tinklo.

„PowerLine“ ilgintuvai

Ši sistema siunčia tinklo signalus per esamus jūsų namuose esančius elektros laidus. Tai taip paprasta, kaip prijungti „PowerLine“ adapterį prie maršruto parinktuvo ir patalpoje, kurioje norite išplėsti tinklą.

Užuot prailginę įprastą maršruto parinktuvą, belaidžiai tinkliniai maršrutizatoriai visiškai pakeičia esamą maršruto parinktuvą. Pagalvokite apie juos kaip apie vieną didelį paskirstytą maršrutizatorių. Prie modemo prijungiamas pagrindinis tinklo blokas, o tada kiekvienas palydovinis įrenginys turi tam skirtą belaidį arba laidinį ryšį. 

Viena didelė tinklo šeima

Jūsų namų tinklo technologija gali būti neįtikėtinai sudėtinga, tačiau laikui bėgant ši technologija tapo išmanesnė ir daug lengviau naudojama. Niekas nežino, kokia bus namų tinklų ateitis. Vis dėlto jis gali atrodyti labai skirtingai, nes plėtojamos tokios technologijos kaip milimetrinės bangos 5G koriniai tinklai, dėl kurių ištrinama riba tarp vietinių ir plačiųjų tinklų.