Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Как работает роутер: принцип действия и устройство маршрутизатора в 6 разделах». Если у Вас нет времени на чтение или статья не полностью решает Вашу проблему, можете получить онлайн консультацию квалифицированного юриста в форме ниже.
Давним давно, в стародавние времена, когда у детей не было айфонов, самые крутые мажоры хвастались пейджерами, а словом «интернет» можно было только пугать соседских старушек, именно после развала советского союза и свободы, стали появляться первые провайдеры.
Как работает маршрутизатор, и зачем он нужен
Маршрутизатор имеет в своём корне слово «Маршрут» и не зря. Задача этого сетевого аппарата правильно распределить потоки данных внутри. Проще говоря, чтобы все устройства полноценно и быстро получали информацию.
Принцип работы маршрутизатора строится на таблице маршрутизации. В ней хранится адреса и более детальная информация о всех устройствах, подключенных к сети. Ну вот представьте себе, что пришел пакет данных из внешней сети интернет и его надо отправить получателю. Так вот для того, чтобы пакет попал нужному устройству, и нужна эта таблица, ну и сам аппарат.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ! Маршрутизатор – это устройство, которое строит на основе таблицы маршрутизации локальную сеть, принимает внешние пакеты от интернет провайдера и передаёт из получателю по кабелю или беспроводной технологии Wi-Fi.
Давайте взглянем как выглядит сетевой маршрутизатор.
Что можно подключать?
Список того, что можно подключить к локальной сети постоянно пополняется. Давайте разберём самые популярные.
- Ноутбуки, смартфоны, планшеты компьютеры – я думаю, тут не надо объяснять.
- Принтеры – их можно подключить как по кабелю, так и по вайфай (если у них есть встроенный модуль). При этом им сможет пользоваться любое устройство в сети.
- Камеры видеонаблюдения – подключение, аналогично, или по проводам, или по воздуху. Очень полезно в небольших офисах или в частном доме.
- Телевизоры – тут имеются ввиду телевизоры Smart, которые имеют встроенный модуль. Но не беда, можно купить Смарт приставку и также подключить любой телик к сети. При этом с телевизора можно выходить в интернет, смотреть оттуда фильмы, сериалы и многое другое.
Есть несколько видов интернет-маршрутизаторов, каждый из которых используются только при определенных типах подключений. Какой из них выбрать для дома, нужно решать в зависимости от того, какой тип подключения выгоден. Основные их отличия состоят в типе принимаемого сигнала.
Состояние работы роутера отражается при помощи индикации на передней панели. Значки могут отличаться в зависимости от модели или производителя, но в большинстве случаев они схожи у всех.
- Первый значок отвечает за питание, показывает, включено ли устройство.
Обычный набор встроенных функций МСЭ (межсетевой экран): антивирус, IDP, патруль приложений — позволяет проверять трафик вплоть до 7 уровня OSI. Помимо этого, есть и другие возможности контроля, отсутствующие в обычных маршрутизаторах.
Разумеется, многие межсетевые экраны обладают стандартным «джентльменским набором» типичного маршрутизатора. Но «сила» МСЭ определяется наличием функций по фильтрации и управлению трафиком, а также усиленном аппаратным обеспечением для реализации этих задач.
Стоит отметить, что набор возможностей фильтрации того или иного устройства МСЭ вовсе не означает: «Чем больше функций смогли «накрутить», тем «лучше» межсетевой экран». Основной ошибкой было бы при покупке делать акцент на длине перечня всевозможных «фишек», без учета конкретного предназначения, конструктивных особенностей, параметров быстродействия и других факторов. Все должно быть строго дозировано и сбалансировано без перекосов в сторону «сверхбезопасности» или «суперэкономии».
Стандарт Wi-Fi — шестое поколение
Существует шесть поколений стандартов Wi-Fi, седьмой уже в разработке. Они отличаются пропускной способностью, то есть максимальной скоростью передачи данных в беспроводной сети при идеальных условиях. Для упрощения стандарты переименовали. Вместо численно-буквенных обозначений типа 802.11ax теперь используется только номер поколения — Wi-Fi 6.
Реальная скорость интернета зависит от количества антенн, расстояния до роутера, толщины стен. Для ежедневных задач, например, проверки электронной почты, общения в соцсетях, чтения «Википедии», скачивания музыки и просмотра роликов, подойдет Wi-Fi 4. Если вы смотрите видео 4К, играете в онлайн-игры, проводите трансляции, выбирайте Wi-Fi 5 или Wi-Fi 6.
Для чего нужен роутер в квартире
Раньше, когда в доме был всего один подключенный к интернету компьютер, необходимости использовать роутер не было. Кабель от провайдера подключался непосредственно к сетевой карте ПК и интернет поступал напрямую. Но сегодня очень часто в квартире используется больше одного устройства. Это может быть стационарный ПК и ноутбук. А ещё смартфон или планшет, которые тоже хочется подключить к интернету. Кроме того, например, современные ТВ-приставки тоже используют интернет-соединение. Кабель же от провайдера заведен один. Кроме того, провайдер предоставляет обычно только один IP-адрес. А это означает, что подключиться к интернету может только одно устройство, которому этот адрес присвоен. Можно, конечно, получить дополнительные адреса, но их придётся оплачивать дополнительно.
Устройство Wi-Fi маршрутизатора, как работает
Роутер это сетевое оборудование, на внешней стороне которого находятся (при отсчете с левой стороны на правую):
- Вход — к нему присоединяется кабель от розетки.
- USB — предназначен для работы с жестким диском, принтером или флэш-картой. Он необходим для доступа всех пользователей линии к одному выделенному месту. Достаточно закачать туда несколько кинофильмов и просматривать с персонального компьютера или ноутбука, подключенного к сетке. Также там можно создать Torrent-сервер и скачку фильмов в автономном режиме. 3G и 4G модемы также работают через данный порт.
- WAN (синего цвета) — используется для подсоединения кабеля от провайдера. Это точка входа внешних потоков.
- LAN — позволяет подключаться аппаратам напрямую к локальной линии.
- WPS — необходим для входа в виртуальную сетку без внесения пароля.
«Reset» — предназначается для сброса оборудования к первоначальным заводским параметрам. При случайном нажатии пользователю придется заново настраивать всю систему. Клавиша применяется в исключительных случаях.
Разбираясь в вопросе: маршрутизатор, что это такое, следует понять, какие задачи стоят перед бытовым устройством:
- организация локальной линии из присоединенной аппаратуры через кабель или виртуальную технологию;
- прием внешнего сигнала;
- распределение интернета по местной сетке.
Указанный перечень относится к часто используемым задачам. Для чего нужен современный роутер? Он также обладает вторичным функционалом, представленным:
- встроенным Firewall — используется для защиты линии и оборудования от несанкционированного доступа;
- белым списком адресов — доступ осуществляется только для зарегистрированных гаджетов;
- шифрованием пакетов данных;
- родительским контролем — можно создать определенный перечень адресов, в которые детям вход строго воспрещен.
Основные режимы работы, что можно подключать
Агрегат может играть разные роли, в зависимости от предпочтений пользователя, варианта присоединения к Всемирной паутине и прочих нюансов. Перечень самых распространенных представлен:
- обычным соединением — через шнур, с последующей раздачей информации через вай-фай или по проводам, подсоединенным к LAN-портам;
- режимом WISP — прием сигнала от поставщика услуг идет по воздуху, а не проводам, такой подход часто применяется в загородных домах, где проведение кабельной линии невозможно;
- повторителем или репитером — в системе функционируют два агрегата, основной и дополнительный, последний помогает протянуть сетку к далекого расположенному оборудованию, когда охвата вай-фай недостаточно (крупные офисы, дома с несколькими этажами или большие квартиры);
- режимом моста — применяется для построения локальной сетки, в роли приемника сигнала используется aDSL-модем.
Главным отличием коммутатора от маршрутизатора является то, что первый работает с физическими, а второй — с логическими АйПи-адресами.
В общую линию можно подключить множество приборов, популярные варианты представлены:
- ноутбуками, планшетами, персональными компьютерами, смартфонами;
- принтерами — в зависимости от версии, поддерживают проводное или беспроводное соединение, повсеместно используются в домах и офисах;
- телевизорами — приборы с функционалом Smart обладают встроенным модулем, что позволяет выходить с них в Глобальную сеть, смотреть через него кинофильмы, сериалы и пр.
Дополнительные возможности роутера
Большинство пользователей используют маршрутизатор по прямому назначению — подключили к компьютеру, создали сеть, запаролили ее и могут пользоваться вайфаем. Однако небольшая коробочка с антеннами имеет ряд функций, которые могут пригодиться.
- Возможность родительского контроля. Речь идет не только об ограничении времени, которое ребенок проводит в сети, когда родители на работе. Маршрутизатор можно предназначить в том числе и для определения и фильтрации сайтов с сомнительным контентом.
- Пользователи, которые решили сменить девайс на более мощный, могут оставить ненужный роутер про запас. Если wi-fi от основного маршрутизатора не «добивает» в дальнее помещение, то ненужный роутер можно применить как средство ретрансляции. Устройство, повторяющее радиоволны, еще называется репитером. Для этого девайс нужно будет перенастроить.
- Маршрутизатор, оснащенный USB-разъемом, можно использовать для быстрой загрузки файлов в обход ПК или ноутбука.
- Кроме привычных смартфонов, планшетов и компьютеров напрямую к маршрутизатору можно подключить целый ряд бытового оборудования, к примеру, телевизор, охранную сигнализацию, камеру видеонаблюдения, принтер и так далее.
Понятие маршрутизации включает в себя процесс по передаче данных, заключенных в пакеты.
Но здесь есть свои тонкости, так как существует разделение маршрутизации на динамическую и статическую:
- При статическом процессе информация будет передаваться только строго установленным путем. Его (маршрут) можно прописывать в ручном режиме.
- Если же это динамический процесс, то при такой передаче данных происходит дополнительное сообщение о соседних маршрутизаторах (а также сетях) по которым можно отправить пакет. Описывая этот процесс простыми словами, можно сказать, что данные будут передаваться по тому пути, который определяют и показывают роутеры.
- Но, в обоих этих случаях под маршрутизацией понимается непосредственная пересылка пакетов в сочетании с IP адресами между сетями. Таким образом, осуществляется одновременное подключение к интернету через один роутер сразу несколько пользователей. Они могут получать как данные из интернета, так и обмениваться ими между собой. Маршрутизатор дает возможность на предприятиях обеспечивать коммутацию по внутренней сети – так формируется локальная сеть.
| Компьютер сына | 192.168.1.12 |
| Ноутбук папы | 192.168.1.13 |
| Планшет дочери | 192.168.1.14 |
| Телефон мамы | 192.168.1.15 |
| Телефон деда | 192.168.1.16 |
Что такое беспроводной роутер
Под классическим роутером подразумевают интеллектуальное сетевое устройство, способное гонять данные по кабелю и беспроводным способом во входящем и исходящем направлениях. Коробку можно подключить и к другим сетевым гаджетам по Ethernet. Нередко из роутера торчат рога-антенны для распределения сигнала по Wi-Fi стандарта 802.11 b/g/n (2.4 ГГц), ac (5 ГГц), ax (6 ГГц).
Благодаря простейшей системе настроек и возможности предоставлять сигнал без длинного клубка проводов, роутеры в их текущем поколении плотно завладели вниманием владельцев домов, квартир и небольших офисов. Помимо стандартных функций, они могут предоставлять доступ к IPTV, VoIP (голосовое общение по интернет), встроенный брандмауэр, фаервол, защиту подсети, VPN/VPS и массу дополнительных бонусов.
Зачем нужен маршрутизатор?
Обычно для создания простой локальной сети (компьютерной сети) построенной на технологии Ethernet или Wi-Fi используется сетевое устройство (маршрутизатор, модем, коммутатор, точка беспроводного доступа…). Но из всего этого многообразия сетевых устройств нас интересует маршрутизатор. Так зачем он нужен и какую роль ему отвели разработчики в локальной сети?
Маршрутизатор (router) — это сетевой компьютер связывающий участки локальной сети, который обрабатывает полученные данные по заданным правилам администратора и опираясь на таблицу маршрутизации определяет путь для пересылки данных.
Чтобы было более понятно, давайте разберем участие маршрутизатора в домашней локальной сети. Предположим, что у вас дома есть настольный компьютер (desktop), ноутбук (laptop), принтер или МФУ (Многофункциональное устройство), планшет и в добавок вы хотите купить телевизор Smart с 3D. К вам в квартиру заходит всего лишь один кабель LAN по которому провайдер предоставляет вам доступ к сети интернет. Возникает вопрос: «Как одновременно всем устройствам дать выход в сеть интернет, если кабель от провайдера в квартире один?».
Место установки Wi Fi роутера
Прежде всего, выберите правильное место для роутера. От этого во многом будет зависеть скорость и качество сигнала в удаленных помещениях.
Для тех, кто помимо щита монтирует еще и слаботочный щиток, обычно размещают его вплотную к нему. В этом случае проблем с подключением и протягиванием кабелей будет меньше.
Именно в слаботочный щиток вводится кабель от интернет-провайдера от входа в дом.
У кого нет такого щита, выбирайте место в коридоре на стене вверху. Чем выше, тем лучше сигнал.
При этом не забывайте, что есть места, куда монтировать Wi-Fi роутер категорически нельзя:
- рядом с устройствами, работающими на частотах 2,4 и 5 ГГц (микроволновки, беспроводные телефоны)
Кстати, частотный диапазон 2,4 ГГц, в свою очередь, разбит на 13 каналов.
Это сделано для того, чтобы несколько разных устройств не мешали друг другу во время работы.
При этом совсем не факт, что вам удастся найти абсолютно пустой канал, не занятый соседями. Придется искать максимально свободный, чтобы избежать дополнительных отключений и улучшить качество связи.
- прямо перед зеркалом или шкафом со стеклянными дверцами
- в глубокой нише с металлической дверью
Это также относится к слаботочному экрану. Некоторые ставят на него роутер вместе со всем остальным слабым током. Например, видеонаблюдение.
Будьте внимательны и обращайте внимание на материал, из которого изготовлен щит.
Чтобы несколько устройств могли взаимодействовать в рамках одной сети, им нужны собственные адреса. WiFi роутер присваивает каждому подключившемуся прибору собственный идентификатор.
Он выдается согласно стандартам IP4 или IP6. Роутер обладает собственным IP, по этому адресу к нему можно подключится, например, чтобы настроить.
Большинство настроек описывают IP4, где “192.168.Х.Х” соответствуют домашней сети. Обратится к приборам из вне, например переключив смартфон на мобильный трафик, невозможно. Сам роутер обладает двумя ip-адресами.
Под одним его видят приборы в домашней сети, другой нужен для связи с провайдером. Чтобы получить доступ к локальной сети из внешней, следует воспользоваться опцией “белый IP”, которую предлагают многие поставщики услуг.