راهنمای سریع نحوه عملکرد شبکه خانگی شما

استفاده از شبکه خانگی به آسانی تایپ رمز عبور و باز کردن برنامه Netflix برای تماشای یک فیلم است، اما شبکه شما و هر آنچه که برای کار یکپارچه آن لازم است، احتمالاً پیچیده ترین و منحصر به فردترین دستگاه هایی هستند که دارید.

شبکه‌های خانگی برای این وجود دارند که به دستگاه‌های دیجیتال اجازه می‌دهند از طریق یک شبکه جهانی به نام اینترنت با یکدیگر و با دستگاه‌های دیگر در جهان صحبت کنند. در حالی که برای لذت بردن از آن نیازی به درک دقیق نحوه عملکرد شبکه خانگی خود ندارید، گذراندن مدتی از این فناوری هم به شما قدردانی می کند و هم عیب یابی مشکلات پیش آمده را آسان تر می کند.

شبکه خانگی شما یک اینترنت کوچک است

اینترنت مخفف "internetwork" است، یک شبکه جهانی از شبکه‌های محلی متصل (شبکه‌های محلی) که شامل سرورهای وب، سرویس‌های پخش جریانی و ابری، سرورهای بازی و موارد دیگر است.

شبکه خانگی شما یکسان است، اما کوچکتر و محدود به خانه شماست. اگر می خواهید در مورد اینکه چگونه شبکه خانگی شما شبیه یک اینترنت کوچک است، بیشتر بدانید، چه کسی مالک اینترنت است؟ معماری وب توضیح داده شد را بررسی کنیدبرای توضیح ساده در مورد ماشین پیچیده که اینترنت است.

شبکه خانگی شما به زبان خاصی صحبت می کند

علاوه بر شباهت فیزیکی به اینترنت به‌عنوان یک کل، یکی دیگر از روش‌های مهم شبکه خانگی شما و اینترنت «زبان» آنهاست. امروزه پروتکل جهانی شبکه TCP/IP (پروتکل کنترل انتقال/پروتکل اینترنت) است و کلید انتقال داده ها به جایی است که باید باشد.

در یک شبکه TCP/IP، تمام داده های ارسال شده از طریق شبکه به "بسته ها" تقسیم می شوند. تصور کنید یک عکس را با هزاران قطعه به یک پازل تبدیل کنید. سپس هر قطعه را بردارید و به صورت جداگانه در یک پاکت قرار دهید. روی پاکت نامه آدرس فرستنده و گیرنده را بنویسید. همچنین اطلاعاتی را در هر پاکت قرار دهید و توضیح دهد که هر قطعه برای بازسازی تصویر اصلی کجا می رود.

اکنون، هزاران پاکت نامه را برای گیرنده پست کنید و آنها آن را در انتهای خود بازسازی کنند. مهم نیست که پاکت‌ها از کار افتاده باشند، اما اگر پاکت‌هایی گم شوند، نامه‌هایی دریافت خواهید کرد که در آن‌ها کپی‌های جدیدی از قطعات گمشده درخواست می‌کنید.

توپوگرافی اصلی شبکه خانگی

.

در زیر کار هر جزء شبکه را به تفصیل توضیح خواهیم داد، اما برای کمک به شما در جهت گیری، بیایید طرح کنیم که یک شبکه خانگی معمولی امروز چگونه به نظر می رسد.

شبکه شما چندین جزء کلیدی دارد:

مودم شما را به WAN (اینترنت) متصل می کند

روتر ترافیک بین دستگاه‌های موجود در LAN و بین آن دستگاه‌ها و WAN را مدیریت می‌کند.

اتصالات سخت افزاری شبکه، معمولاً کابل های اترنت یا فرستنده ها و گیرنده های رادیویی Wi-Fi.

دستگاه‌های مشتری، مانند رایانه‌ها یا تلفن‌های هوشمند Android و iOS.

دستگاه‌های سرور، که می‌توانند تجهیزاتی مانند رایانه و تلفن‌های هوشمند نیز باشند.

توسعه دهنده های شبکه اختیاری، که به گسترش ردپای فیزیکی شبکه شما در خانه شما کمک می کنند. به عنوان مثال می توان به نقاط دسترسی بی سیم، توسعه دهنده های Powerline و تکرار کننده های Wi-Fi اشاره کرد.

روش های مختلفی برای ایجاد شبکه خانگی وجود دارد، اما بیشتر این اجزا در هر شبکه خانگی وجود دارند. اجزای دیگر می توانند برای برخی از اینها ایستاده باشند. برای مثال، اگر می‌خواهید گروهی از رایانه‌ها را با هم شبکه کنید، می‌توانید از یک سوئیچ اترنت یا هاب شبکه استفاده کنید. با این حال، این طرح اولیه 99٪ از آنچه در آنجا وجود دارد را پوشش می دهد.

اکنون که خطوط کلی یک شبکه خانگی را ترسیم کردیم، کمی عمیق‌تر به هر مؤلفه اصلی می‌پردازیم.

مودم به شما امکان می دهد با اینترنت صحبت کنید

قبل از اینترنت پهن باند مدرن، دسترسی به اینترنت از طریق یک مودم (مدولاتور/دمودولاتور) کار می‌کرد که سیگنال‌های صوتی با صدای بالا یا پایین را از طریق خطوط صوتی مسی ارسال و دریافت می‌کرد که نشان‌دهنده کد باینری است.

s>

این مودم‌های "dial-up" در حال حاضر منسوخ شده‌اند و پهنای باند زیادی ارائه نمی‌دهند، اگرچه هنوز در موارد نادری که هیچ چیز دیگری ممکن نیست استفاده می‌شوند. این روزها از کلمه مودم برای اشاره به تقریباً هر دستگاهی استفاده می شود که یک نوع سیگنال شبکه را به دیگری تبدیل می کند، حتی اگر هر دو سیگنال در واقع دیجیتال باشند.

یک نمونه از تبدیل دیجیتال به دیجیتال، مودم فیبر معمولی است که سیگنال های نوری را می گیرد و پالس های الکتریکی را روی کابل های اترنت ارسال می کند. مودم‌های DSL از سیم مسی مشابه خطوط تلفن استفاده می‌کنند، اما از باند فرکانسی متفاوتی از تماس‌های صوتی استفاده می‌کنند، بنابراین می‌توانید به اینترنت وصل شوید و همزمان تماس برقرار کنید. مودم‌های سلولی از طریق امواج رادیویی به دکل‌های تلفن همراه متصل می‌شوند—مودم‌های ماهواره‌ای اطلاعات را به مدار و از مدار ارسال می‌کنند و غیره..

در برخی از شبکه‌ها، مودم یک دستگاه جداگانه است، و در برخی دیگر، با روتر بی‌سیم شما ترکیب می‌شود، که اتفاقاً ایستگاه بعدی ما در این تور شبکه خانگی است.

روتر در قلب شبکه شما قرار دارد

روتر در قلب هر شبکه خانگی قرار دارد و طیف گسترده ای از کارهای ضروری را انجام می دهد:

مسیریابی ترافیک شبکه بین دستگاه‌ها، بین اترنت و LAN، و بین شبکه‌های داخلی و خارجی.

تشخیص و مسیریابی سرور DNS (سرویس نام دامنه).

از لحاظ داخلی شبیه به یک کامپیوتر با CPU، RAM و OS است. برخی از روترها می توانند برنامه ها را اجرا کنند.

آدرس های IP را در شبکه محلی با استفاده از DHCP (پروتکل پیکربندی میزبان پویا) اختصاص داده و مدیریت می کند.

روترها بیشتر از این توابع اصلی هستند، اما این لیست کلیدی از کارهایی است که روتر انجام می دهد. مسیریابی بین انواع مختلف شبکه ها (فایبر WAN، اترنت، Wi-Fi و غیره) چیزی است که یک روتر را به روتر تبدیل می کند و آن را از سوئیچ ها و هاب های شبکه متمایز می کند.

روتر آدرس‌های IP را به دستگاه‌های شبکه داخلی اختصاص می‌دهد و مطمئن می‌شود که هیچ تداخلی وجود ندارد. از آنجایی که سرورهای موجود در اینترنت فقط می‌توانند خود روتر و آدرس IP «عمومی» آن را ببینند، دستگاه‌ها را در جدولی به نام NAT (جدول آدرس شبکه) ردیابی می‌کند.

برخی روترهای سطح بالا می توانند برنامه های سفارشی را اجرا کنند تا به عنوان ذخیره سازی شبکه یا سرورهای پخش جریانی عمل کنند. حتی اگر روتر شما این قابلیت را ندارد، ممکن است این گزینه را داشته باشید که سفت‌افزار شخص ثالث سفارشی را برای افزودن آن ویژگی‌ها نصب کنید.

سرورهای محلی شما

یک سروردستگاهی در شبکه است که خدماتی مانند محتوا یا برنامه های مبتنی بر شبکه را ارائه می دهد. هنگامی که از یک وب سایت بازدید می کنید یا یک فایل را از اینترنت دانلود می کنید، آن محتوا بر روی یک رایانه سرور در جایی از جهان میزبانی می شود. وقتی از برنامه‌های ابری مانند Google Docs استفاده می‌کنید، این نرم‌افزار و داده‌ها روی سرور وجود دارند.

شبکه محلی شما حداقل یک سرور دارد و آن روتر شماست. هر روتر یک وب سرور اصلی دارد که به عنوان یک رابط برای تغییر تنظیمات عمل می کند. وقتی به روتر متصل می شوید و آدرس IP آن را در مرورگر تایپ می کنید، به وب سایتی هدایت می شوید که توسط خود روتر میزبانی می شود..

اگر چاپگر وای فای دارید، آن هم سرور چاپی است که درخواست‌های چاپ را مدیریت می‌کند. بسیاری از مردم NAS (ذخیره سازی متصل به شبکه دستگاه) یا سرورهای رسانه ای (مانند Plex) در شبکه خود دارند. برخی از چیزهایی که ممکن است به عنوان سرور فکر نکنید نیز واجد شرایط هستند. دوربین IP شما نیز یک سرور است. این یک سرور پخش ویدئو است!

لوازم جانبی شبکه

به طور سنتی وسایل جانبی مانند اسکنرها و چاپگرها مستقیماً به یک رایانه خاص متصل می شوند. با این حال، در خانه‌های مدرن بسیار رایج‌تر است که رایانه‌های مختلفی داشته باشند که نیاز به دسترسی به این نوع دستگاه‌ها دارند. می‌توانید یک چاپگر را در شبکه محلی به اشتراک بگذارید نه اینکه همه از یک رایانه هر زمان که نیاز به چاپ داشته باشند استفاده کنند.

استفاده از ویژگی اشتراک چاپ در سیستم عامل رایانه، استفاده از چاپگر معمولی متصل به رایانه را به عنوان چاپگر مشترک امکان پذیر می کند. با این حال، این روزها خرید چاپگر، اسکنر، یا دستگاه چند منظوره (MFD) با Wi-Fi یا اترنت آسان است و به عنوان یک منبع مشترک مستقل در شبکه عمل می کند.

کاربران شبکه در خانه شما

به غیر از سرورهای محلی در شبکه خانگی شما، سایر دستگاه ها عموماً به عنوان کلاینت شناخته می شوند که اطلاعات را از سرورهای راه دور و محلی می گیرند. نمونه هایی از مشتریان شبکه محلی عبارتند از:

رایانه‌ها، کنسول‌ها و دستگاه‌های تلفن همراه.

دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) مانند یخچال‌های هوشمند و جاروبرقی‌های روباتی.

هر چیزی که داده‌ها را از دستگاه سرور دریافت می‌کند، یک کلاینت است، اگرچه هر دستگاهی می‌تواند همزمان هر دو باشد.

رایانه‌ها، کنسول‌ها و دستگاه‌های همراه

اتصالات سیمی و بی سیم

در طول سال‌ها چندین استاندارد اتصال مختلف برای شبکه‌ها وجود داشته است، اما امروزه تقریباً در هر شبکه خانگی، فقط دو نوع اتصال پیدا خواهید کرد: اترنت و Wi-Fi.

سیم های خود را قطع نکنید: اترنت

اترنت یک استاندارد اتصال سیمی است که داده های TCP/IP را در شبکه های خانگی حمل می کند. رابط (RJ45) کمی شبیه یک اتصال خط تلفن بزرگ (RJ11) به نظر می رسد و چندین سیم مسی را حمل می کند که بسته به دسته کابل شبکه اترنت که استفاده می کنید متفاوت است.

کابل های اترنت به دسته های مختلفی طبقه بندی می شوند که حداکثر سرعت های متفاوتی را ارائه می دهند. به عنوان مثال، کابل های شبکه رده 6 دارای سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه هستند، در حالی که کابل های رده 5e برای سرعت گیگابیت رتبه بندی می شوند. مهم است که انواع کابل های خود را با سرعتی که درگاه های LAN رتبه بندی شده اند مطابقت دهید. وصل کردن کابل 1 گیگابیت بر ثانیه به درگاه 100 مگابیت بر ثانیه ضرری ندارد، اما انجام برعکس، سرعت شما را به حداکثری که کابل می‌تواند تحمل کند، محدود می‌کند!.

با فرض اینکه کابل‌های اترنت، آداپتورها و روتر مناسبی را انتخاب کرده‌اید، تا زمانی که مشکل نصب اتصالات اترنت را نداشته باشید، از سرعت شبکه با سرعت بالا، تأخیر کم و فوق‌العاده مطمئن لذت خواهید برد. خانه شما.

سیم؟ جایی که می رویم، به سیم نیاز نداریم: Wi-Fi

در حالی که بدون شک اترنت استاندارد طلایی در مورد عملکرد خالص شبکه است، آنقدرها هم راحت نیست. وقتی صحبت از دستگاه های تلفن همراه می شود، کاملاً غیرعملی است! به همین دلیل است که ما Wi-Fi (Wireless Fidelity) را داریم تا به دستگاه‌های بی‌سیم امکان اتصال به شبکه را بدون سوراخ کردن دیوارها یا وصل کردن آنها در هر زمانی که به ویژگی‌های شبکه نیاز داریم، می‌دهد.

Wi-Fi از امواج رادیویی برای ارسال پالس های دیجیتال اطلاعات استفاده می کند. دو باند فرکانسی در وای فای استفاده می شود: 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز. باند فرکانس پایین‌تر نمی‌تواند داده‌ها را با سرعت بالا ارسال کند، اما برد بسیار خوبی دارد و قدرت نفوذ به دیوار دارد. Wi-Fi با فرکانس بالا 5 گیگاهرتز بسیار سریع است اما به راحتی توسط اشیاء مسدود شده است مانند دیوار است.

بیشتر روترهای Wi-Fi مدرن "دو بانده" هستند، به این معنی که اتصالات را در هر دو باند فرکانس ارائه می دهند. وای فای به چند نسل تقسیم می شود. در گذشته، آن نسل‌ها نام‌هایی شماره‌گذاری می‌کردند که منعکس کننده نام استاندارد ارتباطی آن نسل از Wi-Fi بود. به عنوان مثال، 802.11g، 802.11n و 802.11ac. این نام ها به اعداد ساده تغییر یافته اند تا کارها کمی کاربرپسندتر شوند. بنابراین اکنون 802.11ac به سادگی Wi-Fi 6 است و آخرین 802.11ax وای فای 6 است.

دستگاه‌های Wi-Fi قدیمی‌تر ممکن است به روترهای جدیدتر متصل نشوند، به خصوص اگر دستگاه فقط از Wi-Fi 2.4 گیگاهرتز پشتیبانی می‌کند و روتر مورد نظر فقط 5 گیگاهرتز ارائه می‌دهد.

گسترش دسترسی شبکه شما

با تعداد زیادی دستگاه، چه در حال و چه آینده‌نگر، برای راهی برای اتصال به شبکه خانگی خود، احتمالاً می‌خواهید مطمئن شوید که شبکه به هر گوشه خانه شما کشیده می‌شود. گفتن این کار با هر چیزی که می‌تواند سیگنال بی‌سیم یا هزینه و تلاش برای نصب اترنت در سراسر خانه را مسدود کند، آسان‌تر از انجام آن است.

خبر خوب این است که محصولات زیادی در بازار وجود دارد که به شما کمک می‌کنند ردپای شبکه خود را افزایش دهید تا جایی در خانه شما وجود نداشته باشد که امکان اتصال وجود نداشته باشد..

تکرار کننده ها و توسعه دهنده های Wi-Fi

تکرارکننده Wi-Fi دستگاهی است که قبل از شروع به خاموش شدن سیگنال Wi-Fi در لبه یک شبکه Wi-Fi موجود قرار می گیرد. به بسته هایی که به شبکه اصلی وای فای می آیند و از آن می آیند گوش می دهد و سپس به سادگی آنها را تکرار می کند. این یک راه حل کند است، اما یک راه ساده برای گسترش WiFi به نقاط خاص بدون تغییر شبکه شما.

توسعه دهنده های PowerLine

این سیستم سیگنال های شبکه را از طریق سیم کشی برق موجود در خانه شما ارسال می کند. به آسانی وصل کردن یک آداپتور PowerLine در نزدیکی روتر و در اتاقی که می‌خواهید شبکه خود را گسترش دهید، است.

به جای گسترش ردپای روتر معمولی شما، روترهای مش بی سیم به طور کامل جایگزین روتر فعلی شما می شوند. آنها را به عنوان یک روتر توزیع شده بزرگ در نظر بگیرید. یک واحد مش اولیه به مودم شما متصل می شود و سپس هر واحد ماهواره ای یک اتصال بی سیم یا سیمی اختصاصی به آن دارد.

یک خانواده بزرگ شبکه

تکنولوژی شبکه خانگی شما ممکن است بسیار پیچیده باشد، اما این فناوری در طول زمان هوشمندتر شده و استفاده از آن بسیار آسان تر شده است. هیچ کس نمی داند که آینده شبکه های خانگی چگونه خواهد بود. با این حال، ممکن است به لطف توسعه فناوری‌هایی مانند شبکه‌های سلولی 5G با موج میلی‌متری، که مرز بین شبکه‌های محلی و گسترده را محو می‌کند، بسیار متفاوت به نظر برسد.

.

پست های مرتبط: