Η χρήση του οικιακού σας δικτύου είναι τόσο εύκολη όσο η πληκτρολόγηση σε έναν κωδικό πρόσβασης και το άνοιγμα της εφαρμογής Netflix για να παρακολουθήσετε μια ταινία, αλλά το δίκτυό σας και όλα όσα χρειάζονται για να λειτουργήσουν τόσο απρόσκοπτα είναι ίσως οι πιο περίπλοκες και μοναδικές συσκευές που έχετε.
Τα οικιακά δίκτυα υπάρχουν για να αφήσουν τις ψηφιακές συσκευές να μιλούν μεταξύ τους και σε άλλες συσκευές στον κόσμο πάνω από ένα παγκόσμιο δίκτυο που ονομάζεται Διαδίκτυο. Ενώ δεν χρειάζεται να κατανοήσετε με ακρίβεια πώς λειτουργεί το οικιακό σας δίκτυο για να το απολαύσετε, ξοδεύοντας λίγο χρόνο κάτω από την κουκούλα θα σας δώσει μια εκτίμηση για την τεχνολογία και θα διευκολύνετε την αντιμετώπιση προβλημάτων που έρχονται ευκολότερα.
ΣΥΓΓΕΝΕΥΩΝ:Ένας οδηγός για τον τρόπο λειτουργίας του YouTube Manetization
Πίνακας περιεχομένων
Το οικιακό σας δίκτυο είναι ένα μίνι Διαδίκτυο
Το Διαδίκτυο είναι σύντομο για το "Internetwork", ένα παγκόσμιο δίκτυο συνδεδεμένων LAN (τοπικά δίκτυα) που περιλαμβάνει διακομιστές ιστού, streaming και cloud υπηρεσίες, διακομιστές τυχερών παιχνιδιών και πολλά άλλα.
Το οικιακό σας δίκτυο είναι το ίδιο πράγμα, αλλά απλώς μικρότερο και περιορισμένο στο σπίτι σας. Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για το πώς το οικιακό σας δίκτυο είναι σαν ένα μίνι Διαδίκτυο, ελέγξτε ποιος κατέχει το Διαδίκτυο; Η αρχιτεκτονική Web εξήγησε για μια απλή εξήγηση της σύνθετης μηχανής που είναι το Διαδίκτυο.
Το οικιακό σας δίκτυο μιλά μια ειδική γλώσσα
Εκτός από το φυσικά που μοιάζουν με το διαδίκτυο στο σύνολό του, ένας άλλος κρίσιμος τρόπος με τον οποίο το οικιακό σας δίκτυο και το διαδίκτυο είναι το ίδιο είναι η "γλώσσα" που μιλούν. Σήμερα το πρωτόκολλο καθολικού δικτύου είναι TCP/IP (πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης/πρωτόκολλο Internet) και είναι το κλειδί για να κάνετε τα δεδομένα να πηγαίνουν εκεί που υποτίθεται.
Σε ένα δίκτυο TCP/IP, όλα τα δεδομένα που αποστέλλονται μέσω του δικτύου χωρίζονται σε "πακέτα". Φανταστείτε να μετατρέψετε μια εικόνα σε παζλ με χιλιάδες κομμάτια. Στη συνέχεια, πάρτε κάθε κομμάτι και βάλτε το σε ένα φάκελο ξεχωριστά. Στο φάκελο, γράψτε τη διεύθυνση του αποστολέα και του δέκτη. Επίσης, συμπεριλάβετε πληροφορίες σε κάθε φάκελο που περιγράφει πού κάθε κομμάτι πηγαίνει να ανακατασκευάσει την αρχική εικόνα.
Τώρα, ταχυδρομήστε χιλιάδες φακέλους στον παραλήπτη και το ανοικοδομούν στο τέλος τους. Δεν έχει σημασία αν οι φάκελοι φτάνουν εκτός τάξης, αλλά αν λείπουν, θα πάρετε επιστολές πίσω ζητώντας νέα αντίγραφα των κομματιών που λείπουν.
Βασική τοπογραφία οικιακού δικτύου
Θα εξηγήσουμε τη δουλειά κάθε στοιχείου δικτύου λεπτομερώς παρακάτω, αλλά για να σας βοηθήσουμε να πάρετε προσανατολισμένη, ας σχεδιάσουμε πώς μοιάζει ένα τυπικό οικιακό δίκτυο.
Το δίκτυό σας διαθέτει πολλά βασικά στοιχεία:
- Το μόντεμ σας συνδέει με το WAN (Διαδίκτυο)
- Ο δρομολογητής διαχειρίζεται την κυκλοφορία μεταξύ συσκευών στο LAN και μεταξύ αυτών των συσκευών και του WAN.
- Οι συνδέσεις υλικού δικτύου, συνήθως καλώδια Ethernet ή Wi-Fi ραδιοφωνικοί πομποί και δέκτες.
- Συσκευές πελατών, όπως υπολογιστές ή smartphones Android και iOS.
- Συσκευές διακομιστή, οι οποίες μπορούν επίσης να είναι εξοπλισμός όπως υπολογιστές και smartphones.
- Προαιρετικά Extenders Network, που βοηθούν στη διάδοση του φυσικού αποτυπώματος του δικτύου σας μέσω του σπιτιού σας. Παραδείγματα περιλαμβάνουν σημεία ασύρματης πρόσβασης, extenders powerline και επαναλήπτες Wi-Fi.
Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τρόποι για την κατασκευή ενός οικιακού δικτύου, αλλά τα περισσότερα από αυτά τα στοιχεία υπάρχουν σε κάθε οικιακό δίκτυο. Άλλα εξαρτήματα μπορούν να αντέξουν σε μερικά από αυτά. Για παράδειγμα, εάν απλά θέλατε να δικηγοποιήσετε μια ομάδα υπολογιστών μαζί, θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε έναν διακόπτη Ethernet ή έναν κόμβο δικτύου. Ωστόσο, αυτό το βασικό σκίτσο καλύπτει το 99% του τι είναι εκεί έξω.
Τώρα που έχουμε σχεδιάσει τα τραχιά περιγράμματα ενός οικιακού δικτύου, θα βουτήξουμε λίγο βαθύτερα σε κάθε σημαντικό στοιχείο.
Το μόντεμ σάς επιτρέπει να μιλήσετε στο Διαδίκτυο
Πριν από το σύγχρονο ευρυζωνικό διαδίκτυο, η πρόσβαση στο Διαδίκτυο εργάστηκε μέσω ενός μόντεμ (διαμορφωτής/αποδιαμορφωτή) που έστειλε και έλαβε σήματα ήχου υψηλής ή χαμηλής περιεκτικότητας σε γραμμές φωνής χαλκού, αντιπροσωπεύοντας δυαδικό κώδικα.
Αυτά τα μόντεμ "dial-up" δεν είναι παρά παρωχημένα τώρα και δεν παρέχουν πολύ εύρος ζώνης, αν και εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε μερικές σπάνιες περιπτώσεις όπου δεν υπάρχει τίποτα άλλο. Αυτές τις μέρες η λέξη μόντεμ χρησιμοποιείται για να αναφερθεί σε σχεδόν οποιαδήποτε συσκευή που μετατρέπει ένα είδος σήματος δικτύου σε άλλο, ακόμη και αν και τα δύο σήματα είναι, στην πραγματικότητα, ψηφιακά.
Ένα παράδειγμα ψηφιακής έως ψηφιακής μετατροπής είναι το κοινό μόντεμ ινών, το οποίο παίρνει οπτικά σήματα και βάζει ηλεκτρικά παλμούς πάνω από τα καλώδια Ethernet. Τα μόντεμ DSL χρησιμοποιούν το ίδιο καλώδιο χαλκού με τις τηλεφωνικές γραμμές, αλλά χρησιμοποιούν μια διαφορετική ζώνη συχνοτήτων από φωνητικές κλήσεις, ώστε να μπορείτε να συνδεθείτε στο Διαδίκτυο και να πραγματοποιείτε κλήσεις ταυτόχρονα. Τα κυτταρικά μόντεμ συνδέονται με πύργους κινητού τηλεφώνου μέσω ραδιοκύματος -κυμάτων -satellite modems πληροφορίες δοκών από και προς την τροχιά, και ούτω καθεξής.
Σε ορισμένα δίκτυα, το μόντεμ είναι ξεχωριστή συσκευή και σε άλλα, συνδυάζεται με τον ασύρματο δρομολογητή σας, ο οποίος συμβαίνει να είναι η επόμενη στάση μας σε αυτή την περιοδεία στο σπίτι.
Ο δρομολογητής κάθεται στην καρδιά του δικτύου σας
Ο δρομολογητής βρίσκεται στο επίκεντρο οποιουδήποτε οικιακού δικτύου και εκτελεί ένα ευρύ φάσμα βασικών εργασιών:
- Δρομολόγηση της κυκλοφορίας δικτύου μεταξύ συσκευών, μεταξύ Ethernet και LAN, και μεταξύ εσωτερικών και εξωτερικών δικτύων.
- DNS (υπηρεσία ονομάτων τομέα) Ανίχνευση και δρομολόγηση διακομιστή.
- Είναι εσωτερικά παρόμοιος με έναν υπολογιστή με CPU, RAM και OS. Μερικοί δρομολογητές μπορούν να εκτελούν εφαρμογές.
- Εκχωρεί και διαχειρίζεται τις διευθύνσεις IP στο LAN χρησιμοποιώντας το DHCP (πρωτόκολλο διαμόρφωσης Dynamic Host).
Υπάρχουν περισσότερα για τους δρομολογητές από αυτές τις βασικές λειτουργίες, αλλά αυτή είναι η βασική λίστα των πραγμάτων που κάνει ένας δρομολογητής. Η δρομολόγηση μεταξύ διαφορετικών τύπων δικτύων (Fiber WAN, Ethernet, Wi-Fi κ.λπ.) είναι αυτό που κάνει έναν δρομολογητή δρομολογητή, τοποθετώντας το εκτός από τους διακόπτες δικτύου και τους κόμβους.
Ο δρομολογητής εκχωρεί διευθύνσεις IP σε συσκευές εσωτερικού δικτύου, διασφαλίζοντας ότι δεν υπάρχουν συγκρούσεις. Παρακολουθεί ποια συσκευή κάνει το αίτημα των συσκευών στο Διαδίκτυο σε έναν πίνακα γνωστό ως NAT (πίνακας διευθύνσεων δικτύου), αφού οι διακομιστές στο Διαδίκτυο μπορούν να δουν μόνο τον ίδιο τον δρομολογητή και τη "δημόσια" διεύθυνση IP του.
Ορισμένοι δρομολογητές υψηλού επιπέδου μπορούν να εκτελούν προσαρμοσμένες εφαρμογές για να λειτουργήσουν ως διακομιστές αποθήκευσης δικτύου ή streaming. Ακόμα κι αν ο δρομολογητής σας δεν αποστέλλεται με αυτήν την ικανότητα, μπορεί να έχετε την επιλογή να εγκαταστήσετε προσαρμοσμένο υλικολογισμικό τρίτου μέρους για να προσθέσετε αυτές τις λειτουργίες.
Οι τοπικοί διακομιστές σας
Ένας διακομιστής είναι μια συσκευή σε ένα δίκτυο που προσφέρει μια υπηρεσία όπως το περιεχόμενο ή τις εφαρμογές που βασίζονται στο δίκτυο. Όταν επισκέπτεστε έναν ιστότοπο ή κατεβάζετε ένα αρχείο από το Διαδίκτυο, αυτό το περιεχόμενο φιλοξενείται σε έναν υπολογιστή διακομιστή κάπου στον κόσμο. Όταν χρησιμοποιείτε εφαρμογές cloud όπως το Google Docs, αυτό το λογισμικό και τα δεδομένα ζουν σε ένα διακομιστή.
Το τοπικό σας δίκτυο διαθέτει τουλάχιστον έναν διακομιστή και αυτός είναι ο δρομολογητής σας. Κάθε δρομολογητής διαθέτει έναν βασικό διακομιστή ιστού που λειτουργεί ως διεπαφή για να αλλάξει τις ρυθμίσεις. Όταν είστε συνδεδεμένοι με τον δρομολογητή και πληκτρολογήστε τη διεύθυνση IP του σε ένα πρόγραμμα περιήγησης, έχετε μεταφερθεί σε έναν ιστότοπο που φιλοξενείται από τον ίδιο τον δρομολογητή.
Εάν έχετε εκτυπωτή Wi-Fi, αυτός είναι επίσης ένας διακομιστής εκτύπωσης που χειρίζεται αιτήματα εκτύπωσης. Πολλοί άνθρωποι διαθέτουν NAS (συσκευές αποθήκευσης που συνδέονται με το δίκτυο) ή διακομιστές πολυμέσων (όπως PLEX) που εκτελούνται στο δίκτυό τους. Μερικά πράγματα που μπορεί να μην σκεφτείτε ως διακομιστές επίσης πληρούν τις προϋποθέσεις. Η κάμερα IP σας είναι επίσης διακομιστής. Είναι ένας διακομιστής ροής βίντεο!
Περιφερειακά δίκτυα
Παραδοσιακά περιφερειακά, όπως οι σαρωτές και οι εκτυπωτές συνδέονται απευθείας με έναν συγκεκριμένο υπολογιστή. Ωστόσο, είναι πολύ πιο συνηθισμένο σε ένα σύγχρονο νοικοκυριό να έχει πολλούς διαφορετικούς υπολογιστές που χρειάζονται πρόσβαση σε αυτούς τους τύπους συσκευών. Μπορείτε να μοιραστείτε έναν εκτυπωτή στο τοπικό δίκτυο αντί να χρησιμοποιείτε όλοι τον ίδιο υπολογιστή όποτε χρειάζονται για να εκτυπώσουν κάτι.
Η χρήση της λειτουργίας κοινής χρήσης εκτύπωσης στο λειτουργικό σύστημα του υπολογιστή καθιστά δυνατή τη χρήση ενός κανονικού εκτυπωτή που συνδέεται με έναν υπολογιστή ως κοινόχρηστο εκτυπωτή. Ακόμα, αυτές τις μέρες είναι εύκολο να αγοράσετε απλά έναν εκτυπωτή, σαρωτή ή συσκευή πολυλειτουργίας (MFD) με Wi-Fi ή Ethernet και να ενεργοποιήσετε ως αυτόνομο κοινό πόρο στο δίκτυο.
Πελάτες δικτύου στο σπίτι σας
Εκτός από τους τοπικούς διακομιστές στο οικιακό σας δίκτυο, οι άλλες συσκευές είναι γενικά γνωστοί ως πελάτες, οι οποίοι τραβούν πληροφορίες από απομακρυσμένους και τοπικούς διακομιστές. Παραδείγματα τοπικών πελατών δικτύου περιλαμβάνουν:
- Υπολογιστές, κονσόλες και κινητές συσκευές.
- Συσκευές Internet of Things (IoT), όπως έξυπνα ψυγεία και ηλεκτρικές σκούπες ρομπότ.
Οτιδήποτε λαμβάνει δεδομένα από μια συσκευή διακομιστή είναι ένας πελάτης, αν και οποιαδήποτε συσκευή μπορεί να είναι ταυτόχρονα ταυτόχρονα.
Υπολογιστές, κονσόλες και κινητές συσκευές
Ενσύρματες και ασύρματες συνδέσεις
Έχουν υπάρξει μερικά διαφορετικά πρότυπα σύνδεσης για δίκτυα όλα αυτά τα χρόνια, αλλά σε σχεδόν κάθε οικιακό δίκτυο σήμερα, θα βρείτε μόνο δύο τύπους σύνδεσης: Ethernet και Wi-Fi.
Μην περάσετε τα καλώδια σας: Ethernet
Το Ethernet είναι ένα ενσύρματο πρότυπο σύνδεσης που μεταφέρει δίκτυα δεδομένων TCP/IP στο σπίτι. Το Connector (RJ45) μοιάζει λίγο με μια αναβαθμισμένη τηλεφωνική γραμμή σύνδεσης (RJ11) και μεταφέρει πολλά καλώδια χαλκού που ποικίλλουν ανάλογα με την κατηγορία του καλωδίου δικτύου Ethernet που χρησιμοποιείτε.
Τα καλώδια Ethernet ταξινομούνται σε διαφορετικές κατηγορίες που προσφέρουν διαφορετικές μέγιστες ταχύτητες. Για παράδειγμα, τα καλώδια δικτύου κατηγορίας 6 έχουν βαθμολογία 10GBPs, ενώ τα καλώδια κατηγορίας 5Ε βαθμολογούνται για ταχύτητες gigabit. Είναι σημαντικό να ταιριάζουν οι τύποι καλωδίων σας με την ταχύτητα που βαθμολογούνται οι θύρες LAN. Η σύνδεση ενός καλωδίου 1GBPS σε μια θύρα 100 Mbps δεν θα βλάψει, αλλά το αντίθετο θα περιορίσει την ταχύτητά σας στο μέγιστο που μπορεί να χειριστεί το καλώδιο!
Υποθέτοντας ότι έχετε επιλέξει τα σωστά καλώδια Ethernet, τους προσαρμογείς και τον δρομολογητή, θα απολαύσετε ταχύτητες υψηλής ταχύτητας, χαμηλής καθυστέρησης, εξαιρετικά αξιόπιστων δικτύων, εφόσον είστε εντάξει με την ταλαιπωρία της εγκατάστασης συνδέσεων Ethernet σε όλο το σπίτι σας.
Καλώδια; Όπου πηγαίνουμε, δεν χρειαζόμαστε καλώδια: Wi-Fi
Ενώ το Ethernet είναι αναμφισβήτητα το χρυσό πρότυπο όταν πρόκειται για καθαρή απόδοση του δικτύου, δεν είναι όλα αυτά βολικά. Όταν πρόκειται για κινητές συσκευές, είναι εντελώς μη πρακτικό! Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο έχουμε Wi-Fi (Wireless Fidelity) για να επιτρέψουμε στις ασύρματες συσκευές να συνδεθούν με το δίκτυο χωρίς να γεμίζουν τρύπες στους τοίχους ή να τις συνδέουν κάθε φορά που χρειαζόμαστε χαρακτηριστικά δικτύου.
Το Wi-Fi χρησιμοποιεί ραδιοκύματα για την αποστολή ψηφιακών παλμών πληροφοριών. Υπάρχουν δύο ζώνες συχνοτήτων που χρησιμοποιούνται σε Wi-Fi: 2.4GHz και 5GHz. Η ζώνη χαμηλότερης συχνοτήτων δεν μπορεί να στείλει δεδομένα σε υψηλές ταχύτητες, αλλά έχει μεγάλη εμβέλεια και δύναμη διείσδυσης τοίχων. Το Wi-Fi υψηλής συχνότητας 5GHz είναι εξαιρετικά γρήγορο, αλλά είναι εύκολα μπλοκαρισμένο από αντικείμενα όπως τοίχους.
Οι περισσότεροι σύγχρονοι δρομολογητές Wi-Fi είναι "διπλής ζώνης", πράγμα που σημαίνει ότι προσφέρουν συνδέσεις και στις δύο ζώνες συχνοτήτων. Το Wi-Fi χωρίζεται σε γενιές. Στο παρελθόν, αυτές οι γενιές θα είχαν αριθμημένα ονόματα που αντικατοπτρίζουν το όνομα του προτύπου επικοινωνίας για αυτή τη γενιά Wi-Fi. Για παράδειγμα, 802.11g, 802.11n και 802.11ac. Αυτά τα ονόματα έχουν αλλάξει σε απλούς αριθμούς για να κάνουν τα πράγματα λίγο πιο φιλικά προς το χρήστη. Έτσι τώρα το 802.11ac είναι απλά Wi-Fi 6, και το τελευταίο 802.11ax είναι Wi-Fi 6.
Οι παλαιότερες συσκευές Wi-Fi ενδέχεται να μην συνδέονται με νεότερους δρομολογητές, ειδικά εάν η συσκευή υποστηρίζει μόνο 2.4GHz Wi-Fi και ο εν λόγω δρομολογητής προσφέρει μόνο 5GHz.
Επέκταση της εμβέλειας του δικτύου σας
Με τόσες πολλές συσκευές, τόσο παρόντα όσο και μελλοντική εμφάνιση, για έναν τρόπο σύνδεσης στο οικιακό σας δίκτυο, ίσως θέλετε να βεβαιωθείτε ότι το δίκτυο εκτείνεται σε κάθε γωνιά του σπιτιού σας. Αυτό είναι ευκολότερο να λέγεται παρά να γίνει με όλα όσα μπορούν να εμποδίσουν ένα ασύρματο σήμα ή το κόστος και την προσπάθεια τοποθέτησης του Ethernet σε όλο το σπίτι.
Τα καλά νέα είναι ότι υπάρχουν πολλά προϊόντα στην αγορά για να σας βοηθήσουν να αυξήσετε το αποτύπωμα του δικτύου, έτσι ώστε να μην υπάρχουν σημεία στο σπίτι σας που δεν μπορούν να συνδεθούν.
Re-Fi Repeaters και Extenders
Ένας επαναλήπτης Wi-Fi είναι μια συσκευή που τοποθετείται στην άκρη ενός υπάρχοντος δικτύου Wi-Fi πριν αρχίσει να πέφτει το σήμα Wi-Fi. Ακούει τα πακέτα που έρχονται από και προς το Core Wi-Fi Network και στη συνέχεια απλά τα επαναλαμβάνει. Αυτή είναι μια αργή λύση, αλλά ένας απλός τρόπος για την επέκταση του WiFi σε συγκεκριμένα σημεία χωρίς να τροποποιήσετε το δίκτυό σας.
Extenders Powerline
Αυτό το σύστημα στέλνει σήματα δικτύου μέσω της υπάρχουσας ηλεκτρικής καλωδίωσης στο σπίτι σας. Είναι τόσο εύκολο όσο η σύνδεση ενός προσαρμογέα powerline κοντά στο δρομολογητή σας και στο δωμάτιο όπου θέλετε να επεκτείνετε το δίκτυό σας.
Αντί να επεκτείνετε το αποτύπωμα του κανονικού δρομολογητή σας, οι δρομολογητές ασύρματων ματιών αντικαθιστούν πλήρως τον υπάρχοντα δρομολογητή σας. Σκεφτείτε τους ως ένα μεγάλο κατανεμημένο δρομολογητή. Μια μονάδα κύριας πλέγματος συνδέεται με το μόντεμ σας και στη συνέχεια κάθε δορυφορική μονάδα διαθέτει ειδική ασύρματη ή ενσύρματη σύνδεση με αυτήν.
Μια μεγάλη οικογένεια δικτυακών
Η τεχνολογία στο οικιακό σας δίκτυο μπορεί να είναι απίστευτα περίπλοκη, αλλά αυτή η τεχνολογία έχει γίνει πιο έξυπνη και πολύ πιο εύκολη στη χρήση με την πάροδο του χρόνου. Κανείς δεν ξέρει ποιο θα είναι το μέλλον της οικιακής δικτύωσης. Ακόμα, μπορεί να φαίνεται πολύ διαφορετικό χάρη στην ανάπτυξη τεχνολογιών όπως τα κυτταρικά δίκτυα 5G χιλιοστών, τα οποία θολώνουν τη γραμμή μεταξύ τοπικών και ευρείων δικτύων.