فهم أجهزة التوجيه وأجهزة التبديل وأجهزة الشبكة
اليوم نلقي نظرة على أجهزة الشبكات المنزلية: ما تفعله القطع الفردية ، عندما تحتاج إليها ، وأفضل طريقة لنشرها. تابع القراءة للحصول على صورة أوضح لما تحتاجه لتحسين شبكتك المنزلية.
متى تحتاج إلى مفتاح؟ محور؟ ما الذي يقوم به جهاز التوجيه بالضبط؟ هل تحتاج إلى جهاز توجيه إذا كان لديك جهاز كمبيوتر واحد؟ يمكن أن تكون تقنية الشبكة مجالًا خفيًا للدراسة ، ولكنها مسلّحة بالشروط الصحيحة ونظرة عامة عامة حول كيفية عمل الأجهزة على الشبكة المنزلية ، حيث يمكنك نشر شبكتك بثقة.
فهم الشبكات المنزلية من خلال مخططات الشبكة
بدلاً من البدء بمسرد مصطلحات الشبكات - وفي العملية انتقدك بمصطلحات فنية بدون نقطة مرجعية سهلة - دعنا نتعمق في النظر في الرسوم البيانية للشبكة. في ما يلي أبسط تكوين للشبكة متاح: جهاز كمبيوتر مرتبط مباشرة بمودم والذي يتم ربطه بدوره من خلال رابط اتصال خط تليفون / كابل / ليف بصري إلى مزود خدمة الإنترنت الخاص به.
لا يصبح الأمر أقل تعقيدًا من هذا الترتيب ، لكن هناك ثمنًا يدفعه مقابل البساطة الفائقة في الإعداد. لا يمكن لهذا المستخدم الوصول إلى الإنترنت باستخدام جهاز Wi-Fi (وبالتالي لا يمكن الوصول إلى الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية أو الأجهزة اللاسلكية الأخرى) ، كما أنه يخسر فوائد استخدام جهاز توجيه بين أجهزة الكمبيوتر الخاصة به والإنترنت الأكبر. دعونا نقدم جهاز توجيه وتسليط الضوء على فوائد استخدام واحد. في الرسم البياني أدناه ، أدخلنا عنصرين للشبكة: موجه لاسلكي وجهاز كمبيوتر محمول يتصلان بالشبكة عبر هذا الاتصال اللاسلكي.
متى يجب استخدام جهاز التوجيه؟ بالنظر إلى انخفاض تكلفة أجهزة التوجيه المنزلية والفوائد المكتسبة من تثبيت واحد على شبكتك يجب عليك دائمًا استخدام جهاز توجيه (والذي يتضمن دائمًا ميزة جدار الحماية).
إن أجهزة التوجيه المنزلية هي في الواقع مزيج من ثلاثة مكونات للشبكات: جهاز توجيه ، وجدار ناري ، ومحول. في إطار تجاري ، يتم الاحتفاظ بالأجزاء الثلاثة للأجهزة بشكل منفصل ، إلا أن أجهزة التوجيه للمستهلك تكون دائمًا مزيجًا من مكونات التوجيه والتبديل مع وجود جدار حماية مضاف إليه لإجراء قياس جيد. دعونا أولا ننظر إلى ما تقوم به وظيفة جهاز التوجيه.
في المستوى الأساسي ، يربط جهاز التوجيه شبكتين معًا ، الشبكة داخل منزلك (مهما كانت كبيرة أو صغيرة) والشبكة خارج منزلك (في هذه الحالة ، الإنترنت). إن مودم النطاق الترددي الذي يوفره لك مزود خدمة الإنترنت الخاص بك مناسب فقط لربط جهاز كمبيوتر واحد بالإنترنت ولا يتضمن عادةً أي نوع من وظائف التوجيه أو التبديل. يقوم جهاز التوجيه بتنفيذ الوظائف التالية:
- مشاركة IP: يعيّن ISP لك عنوان IP واحدًا. إذا كان لديك سطح مكتب ، وجهاز كمبيوتر محمول ، وصندوق وسائط على التلفزيون ، وجهاز iPad ، فإن عنوان IP هذا لن يؤدي إلى قطعه بوضوح. يدير جهاز التوجيه تلك الاتصالات المتعددة ويضمن نقل الحزم الصحيحة من المعلومات إلى الأماكن الصحيحة. وبدون هذه الوظيفة ، لن يكون هناك أي وسيلة لشخص على سطح المكتب وشخص على جهاز الكمبيوتر المحمول لتصفح الويب لأنه لن يكون هناك تمييز بين الكمبيوتر الذي يطلب ما.
- ترجمة عنوان الشبكة (NAT): فيما يتعلق بوظيفة مشاركة IP ، يقوم NAT بتعديل الرؤوس في حزم المعلومات القادمة من وإلى الشبكة الخاصة بك بحيث يتم توجيهها إلى الجهاز المناسب. فكر في NAT كموظف استقبال مفيد جدًا داخل جهاز التوجيه لديك ، على وجه الدقة ، أين يجب أن تذهب كل حزمة واردة / صادرة وتطبع القسم عليها وفقًا لذلك.
- تكوين المضيف الديناميكي: بدون DHCP ، سيتعين عليك تهيئة جميع المضيفات يدويًا وإضافتها إلى شبكتك. هذا يعني أنه في كل مرة يدخل فيها كمبيوتر جديد إلى الشبكة ، سيكون عليك تعيين عنوان له على الشبكة يدويًا. يقوم DHCP بذلك تلقائيًا حتى عندما تقوم بتوصيل XBOX بجهاز التوجيه الخاص بك ، أو عندما يدخل صديقك إلى الشبكة اللاسلكية الخاصة بك ، أو تقوم بإضافة جهاز كمبيوتر جديد ، يتم تعيين عنوان بدون أي تدخل بشري..
- جدار الحماية: تعمل أجهزة التوجيه كجدران حماية أساسية بطرق متنوعة ، بما في ذلك رفض البيانات الواردة تلقائيًا والتي لا تعد جزءًا من عملية تبادل مستمرة بين جهاز كمبيوتر داخل الشبكة والعالم الخارجي. إذا طلبت مسارًا موسيقيًا من Pandora ، على سبيل المثال ، فإن جهاز التوجيه لديك يقول: "نحن نتوقع منك ، هيا" وتوجه تدفق البيانات إلى الجهاز الذي قدم الطلب. من ناحية أخرى ، إذا حدث انفجار مفاجئ في اختبار المنفذ من عنوان غير معروف ، يعمل جهاز التوجيه الخاص بك كحارس ويرفض الطلبات ، مما يؤدي إلى إخفاء أجهزة الكمبيوتر. حتى بالنسبة لمستخدم لديه جهاز كمبيوتر واحد ، فإن جهاز توجيه 50 دولارًا بسيطًا يستحق ذلك لتشغيل وظيفة جدار الحماية فقط.
بالإضافة إلى وظيفة الشبكة الداخلية والخارجية الموضحة أعلاه ، فإن أجهزة التوجيه المنزلية تعمل أيضًا كمحول شبكة. مفتاح الشبكة هو جزء من جهاز يسهل الاتصال بين أجهزة الكمبيوتر على شبكة داخلية. بدون وظيفة التحويل ، يمكن للأجهزة التحدث عبر جهاز التوجيه إلى الإنترنت الأكبر ولكن ليس إلى بعضها البعض - شيء بسيط مثل نسخ ملف MP3 من الكمبيوتر المحمول إلى سطح المكتب عبر الشبكة سيكون مستحيلاً.
تحتوي معظم أجهزة التوجيه على أربعة منافذ إيثرنت التي تسمح لك بتوصيل أربعة أجهزة وجعلها تتواصل عبر وظيفة التحويل. إذا كنت بحاجة إلى أكثر من أربع اتصالات Ethernet ، فستحتاج إلى الترقية إلى جهاز توجيه مع مصرف منافذ أكبر (وهو عرض غالي الثمن غالبًا ما يؤدي إلى تعزيزك حتى ثمانية منافذ فقط) أو يمكنك اختيار مفتاح مخصص. ملاحظة: ما عليك سوى الترقية إذا كنت تستنفد جسدي - بدني منافذ لاتصالات الخطوط الصلبة. إذا كان لديك كمبيوتر واحد فقط وواحدة طابعة متصلة بالشبكة متصلة بجهاز التوجيه المكون من أربعة منافذ (وكل شيء آخر على الشبكة خاصتك هو Wi-Fi) فلا حاجة للترقية للحصول على منافذ فعلية. ومع ذلك ، دعونا نلقي نظرة على شبكة مع مفتاح مخصص.
على الرغم من أن الحد الأقصى لأربعة منافذ على الغالبية العظمى من أجهزة التوجيه المنزلية كان أكثر من كافٍ لمعظم المستخدمين المنزليين ، إلا أن السنوات العشر الأخيرة قد جلبت زيادة كبيرة في عدد الأجهزة القابلة للتوصيل بالشبكة داخل المنزل. ليس من غير المألوف أن يكون لديك أجهزة كمبيوتر متعددة ، ووحدات تحكم متعددة للعبة ، ومراكز وسائط ، وطابعات ، وخوادم ملفات ، وأكثر من ذلك كله يتصل بشبكة Ethernet LAN (بينما قد تفلت من وضع Wii على شبكة Wi-Fi لأشياء مثل تدفق الفيديو مخصص والوصول إلى خادم الوسائط فمن الأفضل بكثير أن يكون لديك اتصال خط متصل). بمجرد وصولك إلى هذا المستوى من تشبع الجهاز ، من الضروري إضافة محول بثمانية أو 16 منفذًا أو أكثر لدعم الشبكة المنزلية المتنامية بشكل صحيح.
كملاحظة جانبية ، كان الناس يعتمدون في كثير من الأحيان على محاور لأنهم كانوا أرخص بكثير من مفاتيح الثمن. المحور هو جهاز شبكة بسيط لا يفحص أو يدير أي حركة مرور تأتي من خلاله ، بل هو عبارة عن محولات متباعدة في جهاز الشبكة تتفاعل فعليًا مع حزم البيانات وتوجهها بشكل نشط. نظرًا لأن المحاور لا تحتوي على مكون إدارة ، فهناك تصادم متكرر بين الحزم مما يؤدي إلى انخفاض إجمالي في الأداء. تعاني المراكز من عدد من العيوب الفنية التي يمكنك قراءتها هنا. لقد تراجعت مفاتيح شبكات شبكات المستهلكين في الأسعار بشكل حاد للغاية خلال السنوات العشر الماضية بحيث لم يعد يتم تصنيع سوى عدد قليل جدًا من المحاور (Netgear ، واحدة من أكبر الشركات المصنعة للمراكز الاستهلاكية ، لم تعد تصنعها حتى الآن). بسبب أوجه القصور في محاور الشبكة والأسعار المنخفضة لمفاتيح الشبكة ذات الجودة الاستهلاكية عالية الجودة لا يمكننا التوصية باستخدام محور. عندما يمكنك اختيار محول 8 منافذ سريع عالي الجودة مقابل 25 دولارًا أمريكيًا ، فليس هناك سبب وجيه لاستخدام محور قديم على الشبكة المنزلية ، إذا كنت مهتمًا بمعرفة سبب قيام مسؤول الشبكة بنشر لوحة وصل يمكنك قراءتها عن ذلك هنا.
العودة إلى موضوع مفاتيح التبديل: المفاتيح هي وسيلة ممتازة وغير مكلفة لزيادة حجم الشبكة المنزلية. إذا كنت تتفوق على مصرف أربعة منافذ على الجزء الخلفي من جهاز التوجيه ، فإن أبسط شيء يمكنك القيام به لتوسيع شبكتك هو شراء مفتاح مع عدد مناسب من المنافذ. افصل الأجهزة عن جهاز التوجيه ، وقم بتوصيل جميع الأجهزة في المحول ، ثم قم بتوصيل المفتاح بالموجه. ملاحظة: لا تحتوي المفاتيح على الإطلاق على وظيفة توجيه و لا تستطيع تأخذ مكان جهاز التوجيه. من المحتمل أن يكون للموجه لديك محول بأربعة منافذ ، ولكن هذا لا يعني أن مفتاح التحويل المخصص الجديد المكون من ثمانية منافذ يمكن أن يحل محل الموجه ، وما زلت بحاجة إلى جهاز التوجيه للتوسط بين المودم والمحول.
فك رموز سرعة الشبكة
الآن بعد أن حصلت على صورة واضحة عن كيفية تهيئة الشبكة فعليًا ، دعنا نتحدث عن سرعات الشبكة. هناك نوعان من التعيينات الأساسية التي نهتم بها: Ethernet و Wi-Fi. دعونا نلقي نظرة على إيثرنت أولا.
يتم تعيين سرعات اتصال Ethernet في 10BASE. يعمل بروتوكول Ethernet الأصلي ، وعمره الآن 30 عامًا ، كسرعة قصوى تبلغ 10 ميغابت / ثانية. زادت سرعة إيثرنت ، التي تم تقديمها في عام 1995 ، السرعة إلى 100 ميغابت / ثانية. تم إدخال Gigabit Ethernet بعد فترة وجيزة من ذلك في عام 1998 ولكن لم تكتسب الكثير من الجذب في السوق الاستهلاكية حتى وقت قريب. كما يوحي اسمه ، جيجابت إيثرنت قادر على 1000 ميغابت / ثانية. ستشاهد عادةً هذه التعيينات التي تمت الإشارة إليها على معدات الشبكات وتعبئتها على النحو 10/100 أو 10/100/1000 والتي تشير إلى إصدار Ethernet الذي يتوافق معه الجهاز.
من أجل الاستفادة القصوى من السرعات القصوى ، يجب أن تكون جميع الأجهزة في سلسلة النقل في أو فوق معدل السرعة الذي تريده. على سبيل المثال ، لنفترض أن لديك خادم وسائط في الطابق السفلي من خلال بطاقة Gigabit Ethernet مثبتة ووحدة تحكم وسائط في غرفة المعيشة باستخدام بطاقة Gigabit Ethernet ولكنك توصل بينهما مع محول 10/100. سيتم تحديد كلا الجهازين بسقف 100 ميجابت / ثانية على المحول. في هذه الحالة ، سيؤدي ترقية المفتاح إلى تعزيز أداء الشبكة بشكل كبير.
خارج نطاق نقل الملفات الكبيرة وتدفق محتوى الفيديو عالي الدقة عبر الشبكة المنزلية ، هناك حاجة ضئيلة إلى الخروج وترقية جميع المعدات إلى Gigabit. إذا كان استخدام شبكة الكمبيوتر الأساسي الخاص بك يتضمن تصفح الويب وعمليات نقل الملفات الخفيفة 10/100 أكثر من مرضية.
فهم سرعات Wi-Fi
يتم تحديد سرعات Wi-Fi بالبريد وليس بالرقم. على عكس الترجمة السهلة للترقيم عبر الشبكة ، نجد أنه مع Ethernet ، تشير تسميات Wi-Fi فعليًا إلى مسودات إصدارات معيار الشبكات IEEE 802.11 الذي يحدد معايير بروتوكول Wi-Fi.
معيار 802.11b كانت النسخة الأولى التي اعتمدها المستهلكون على نطاق واسع. تعمل أجهزة 802.11b عند أقصى إرسال 11 ميجابت / ثانية لكن السرعة تعتمد بشكل كبير على قوة الإشارة وجودة الصورة الواقعية التي يجب على المستخدمين توقعها من 1 إلى 5 ميجابت / ثانية. الأجهزة التي تستخدم 802.11b تعاني من التداخل من أجهزة مراقبة الأطفال وأجهزة البلوتوث والهواتف اللاسلكية وغيرها من أجهزة النطاق 2.4 جيجا هيرتز.
بمعيار 802.11g كانت الترقية الرئيسية للمستهلك التالي وعززت إرسال الحد الأقصى إلى 54 ميغابت / ثانية (واقعيا حوالي 22 ميغابت / ثانية وهو ما يمثل تصحيح الخطأ وقوة الإشارة). 802.11g يعاني من نفس النوع من تداخل الفرقة 2.4 جيجا هيرتز التي يقوم بها 802.11b.
معيار 802.11n هي ترقية هامة لأجهزة معايير Wi-Fi تستخدم هوائيات متعددة المدخلات متعددة المدخلات (MIMO) للعمل على كلا النطاقين 2.4 جيجاهرتز وفارغة 5 جيجاهرتز فارغة نسبيًا. يبلغ الحد الأقصى نظريًا لـ 802.11n 300 ميغابت / ثانية ، لكنه يمثل تصحيح الخطأ والظروف الأقل مثالية التي يمكنك توقعها بسرعة تتراوح بين 100-150 ميغابت / ثانية.
802.11ac ل هي ترقية ضخمة تجلب قنوات أوسع (80 أو 160 ميغاهيرتز مقابل 40 ميغاهرتز) ، والمزيد من التدفقات المكانية (حتى ثمانية) وأشياء مثل تثبيت الحزمة ، والتي ترسل الموجات مباشرة إلى جهازك بدلاً من الارتداد في كل مكان ، مما يجعل الأمور أسرع بكثير . كم اسرع؟ هناك بعض الموديلات التي يمكن أن تفعل واحد جيجابت في الثانية الواحدة. إنه سريع للغاية.
مثل شبكة Ethernet ، تكون سرعة Wi-Fi محدودة من خلال الحلقة الأضعف في الشبكة المباشرة. إذا كان لديك جهاز توجيه Wi-Fi 802.11n قادر ولكن نتبووك الخاص بك فقط لديه وحدة Wi-Fi 802.11g قادرة على أن تصل إلى الحد الأقصى في سرعة 802.11g. بالإضافة إلى القيود المفروضة على السرعة ، هناك سبب ملّح جدًا للتخلي عن أقدم بروتوكول Wi-Fi الشهير 802.11b. أنت يجب استخدام نفس مستوى التشفير على كل جهاز في شبكتك وأن أنظمة التشفير المتاحة لأجهزة 802.11b ضعيفة وقد تم اختراقها (يمكن أن يتم اختراق تشفير WEP ، على سبيل المثال ، في غضون دقائق من قبل الطفل ذو المهارات المتوسطة). يتيح لك ترقية جهاز توجيه Wi-Fi والأجهزة اللاسلكية ترقية التشفير اللاسلكي والاستمتاع بسرعات أعلى. إذا لم تقم بأي شيء لتأمين جهاز التوجيه الخاص بك ، فقد يكون الوقت مناسبًا لقراءة دليلنا لتأمين شبكة Wi-Fi الخاصة بك ضد التطفل.
وكما هو الحال مع Ethernet ، فإن الترقية إلى السرعة القصوى - في هذه الحالة - 802.11n - مناسبة تمامًا للأشخاص الذين يقومون بنقل الملفات الكبيرة وتدفق الفيديو عالي الدقة. سيكون للترقية إلى 802.11n تأثير ضئيل على سرعة تصفح الويب الخاص بك ولكن سيكون لها تأثير هائل على قدرتك على بث محتوى عالي الوضوح لاسلكيًا في منزلك.
في هذه المرحلة ، يكون لديك مؤشر على كيفية تخطيط شبكتك المنزلية ولديك فهم لما تعنيه تسميات سرعة الشبكة وكيفية تأثيرها عليك وعلى شبكتك. لقد حان الوقت لترقية المفتاح الخاص بك ، وإطلاق بعض عرض النطاق الترددي لشبكة Wi-Fi الجديدة ، والاستمتاع بشبكة منزلية محسنة أفضل.
