Khi nào bạn cần một công tắc? Một trung tâm? Router chính xác làm gì? Bạn có cần một bộ định tuyến nếu bạn có một máy tính không? Công nghệ mạng có thể là một lĩnh vực nghiên cứu phức tạp nhưng được trang bị đúng thuật ngữ và tổng quan chung về cách các thiết bị hoạt động trên mạng gia đình của bạn, bạn có thể triển khai mạng của mình một cách tự tin.
Hiểu về mạng gia đình thông qua sơ đồ mạng
Thay vì bắt đầu với một bảng chú giải thuật ngữ kết nối mạng - và trong quá trình này, bạn sẽ có một thuật ngữ kỹ thuật không có tham chiếu dễ dàng - hãy cùng tìm hiểu sơ đồ mạng. Dưới đây là cấu hình mạng đơn giản nhất hiện có: máy tính được liên kết trực tiếp với modem được liên kết thông qua đường dây điện thoại / cáp / đường cáp quang lên nhà cung cấp dịch vụ internet của cá nhân.
Khi nào bạn nên sử dụng bộ định tuyến? Với chi phí thấp của bộ định tuyến gia đình và lợi ích thu được từ việc cài đặt một bộ định tuyến trên mạng của bạn bạn nên luôn sử dụng một bộ định tuyến (hầu như luôn bao gồm một tính năng tường lửa).
Bộ định tuyến gia đình thực sự là sự kết hợp của ba thành phần mạng: bộ định tuyến, tường lửa và công tắc. Trong một thiết lập thương mại, ba phần cứng được giữ riêng biệt nhưng bộ định tuyến người tiêu dùng hầu như luôn là sự kết hợp của cả thành phần định tuyến và chuyển mạch với tường lửa được thêm vào để đo lường tốt. Trước tiên, hãy xem xét chức năng của bộ định tuyến.
Ở mức cơ bản nhất, một bộ định tuyến kết nối hai mạng với nhau, mạng trong nhà của bạn (dù lớn hay nhỏ) và mạng bên ngoài nhà bạn (trong trường hợp này là Internet). Modem băng thông rộng do ISP cung cấp cho bạn chỉ phù hợp để liên kết một máy tính với internet và thường không bao gồm bất kỳ loại định tuyến hoặc chức năng chuyển mạch nào. Một bộ định tuyến thực hiện các chức năng sau:
- Chia sẻ IP: ISP của bạn chỉ định cho bạn một địa chỉ IP. Nếu bạn có máy tính để bàn, máy tính xách tay, hộp phương tiện trên TV và iPad, một địa chỉ IP rõ ràng sẽ không cắt nó. Một bộ định tuyến quản lý nhiều kết nối đó và đảm bảo rằng các gói thông tin phù hợp đến đúng nơi. Nếu không có chức năng này sẽ không có cách nào cho một người trên máy tính để bàn và một người trên máy tính xách tay để cả hai duyệt web như sẽ không có phân biệt giữa máy tính đã yêu cầu những gì.
- - Dịch địa chỉ mạng: Liên quan đến chức năng chia sẻ IP, NAT sửa đổi các tiêu đề trong các gói thông tin đi vào và ra khỏi mạng của bạn để chúng được định tuyến đến thiết bị thích hợp. Hãy suy nghĩ của NAT như một nhân viên tiếp tân rất hữu ích bên trong router của bạn biết chính xác nơi mà tất cả các gói đến / đi nên đi và đóng dấu các bộ phận trên chúng cho phù hợp.
- Cấu hình máy chủ động: Nếu không có DHCP, bạn sẽ phải tự cấu hình và thêm tất cả các máy chủ vào mạng của bạn. Điều này có nghĩa là mỗi khi một máy tính mới được nhập vào mạng, bạn sẽ phải gán nó một địa chỉ trên mạng theo cách thủ công. DHCP thực hiện điều đó cho bạn một cách tự động để khi bạn cắm XBOX vào bộ định tuyến, bạn của bạn sẽ sử dụng mạng không dây của bạn, hoặc bạn thêm một máy tính mới, một địa chỉ được gán không cần tương tác với con người.
- Bức tường lửa: Bộ định tuyến hoạt động như tường lửa cơ bản theo nhiều cách khác nhau bao gồm tự động từ chối dữ liệu đến không phải là một phần của trao đổi liên tục giữa một máy tính trong mạng của bạn và thế giới bên ngoài. Ví dụ: nếu bạn yêu cầu luồng nhạc từ Pandora, bộ định tuyến của bạn sẽ nói, “Chúng tôi đang mong đợi bạn, hãy tiếp tục” và luồng dữ liệu đó được chuyển hướng đến thiết bị đã đưa ra yêu cầu. Mặt khác, nếu một sự bùng nổ đột ngột của cổng thăm dò đến từ một địa chỉ không rõ router của bạn hoạt động như một bouncer và từ chối các yêu cầu, có hiệu quả che giấu máy tính của bạn. Ngay cả đối với người dùng với một máy tính đơn giản, bộ định tuyến $ 50 chỉ đáng giá cho chức năng tường lửa.
Ngoài chức năng mạng bên trong ra ngoài, các bộ định tuyến gia đình cũng hoạt động như một công tắc mạng. Công tắc mạng là một phần cứng tạo điều kiện giao tiếp giữa các máy tính trên mạng nội bộ. Nếu không có chức năng chuyển đổi, các thiết bị có thể nói chuyện qua router với internet lớn hơn nhưng không phải với nhau - một cái gì đó đơn giản như sao chép MP3 từ máy tính xách tay sang máy tính của bạn qua mạng sẽ là không thể.
Hầu hết các bộ định tuyến đều có bốn cổng Ethernet cho phép bạn cắm vào bốn thiết bị và yêu cầu chúng giao tiếp thông qua chức năng chuyển đổi. Nếu bạn cần nhiều hơn bốn kết nối Ethernet, bạn sẽ cần phải nâng cấp lên một bộ định tuyến với một ngân hàng cảng lớn hơn (một đề xuất khá đắt tiền thường chỉ giúp bạn tăng tối đa tám cổng) hoặc bạn có thể chọn một công tắc chuyên dụng.Lưu ý: Bạn chỉ cần nâng cấp nếu bạn sắp hết vật lý cổng cho các kết nối đường cứng. Nếu bạn chỉ có một máy tính và một máy in nối mạng được cắm vào bộ định tuyến bốn cổng của bạn (và mọi thứ khác trên mạng của bạn là Wi-Fi) thì không cần phải nâng cấp để đạt được cổng vật lý. Điều đó nói rằng, chúng ta hãy nhìn vào một mạng với một công tắc chuyên dụng.
Một lưu ý phụ, lịch sử mọi người thường dựa vào các trung tâm bởi vì họ đã rẻ hơn rất nhiều so với thiết bị chuyển mạch đắt tiền. Trung tâm là một thiết bị mạng đơn giản không kiểm tra hoặc quản lý bất kỳ lưu lượng truy cập nào đi qua nó - đó là thiết bị mạng “câm” - bởi các thiết bị chuyển mạch tương phản thực sự tương tác với các gói dữ liệu và chủ động hướng chúng. Bởi vì các hub không có thành phần quản lý nên có sự va chạm thường xuyên giữa các gói dẫn đến giảm hiệu suất tổng thể. Các trung tâm bị một số thiếu sót kỹ thuật mà bạn có thể đọc ở đây. Các thiết bị chuyển mạch mạng tiêu dùng đã giảm giá rất cao trong 10 năm qua và rất ít trung tâm thậm chí còn được sản xuất nữa (Netgear, một trong những nhà sản xuất lớn nhất của các trung tâm tiêu dùng, thậm chí không còn làm cho họ). Bởi vì những thiếu sót của các trung tâm mạng và giá thấp của các thiết bị chuyển mạch mạng tiêu dùng chất lượng thấp chúng tôi không thể khuyên bạn nên sử dụng một trung tâm. Khi bạn có thể chọn một switch 8 cổng tốc độ cao hoàn hảo cho 25 đô la thì không có lý do chính đáng để sử dụng một hub lỗi thời trên mạng gia đình - nếu bạn thắc mắc tại sao một quản trị mạng sẽ triển khai một hub mà bạn có thể đọc đây.
Trở về chủ đề chuyển mạch: chuyển mạch là một cách tuyệt vời và rẻ tiền để tăng kích thước mạng gia đình của bạn. Nếu bạn vượt qua ngân hàng của bốn cổng trên mặt sau của router của bạn, điều đơn giản nhất bạn có thể làm để mở rộng mạng của bạn là mua một switch với một số cổng thích hợp. Rút phích cắm các thiết bị khỏi bộ định tuyến của bạn, cắm tất cả các thiết bị vào công tắc và sau đó cắm công tắc vào bộ định tuyến. Lưu ý: công tắc hoàn toàn không có chức năng định tuyến và không thể thay thế cho một bộ định tuyến. Router của bạn có khả năng có một switch bốn cổng tích hợp nhưng điều đó không có nghĩa là switch 8 cổng chuyên dụng mới có thể thay thế router của bạn - bạn vẫn cần router để dàn xếp giữa modem và switch.
Giải mã các chỉ số tốc độ mạng
Giờ đây, bạn đã có bức tranh rõ ràng về cách mạng chính xác của bạn nên được định cấu hình về mặt thể chất, hãy nói về tốc độ mạng. Có hai chỉ định chính mà chúng tôi quan tâm: Ethernet và Wi-Fi. Chúng ta hãy xem Ethernet trước.
Tốc độ kết nối Ethernet được chỉ định trong 10BASE. Giao thức Ethernet ban đầu, giờ đã 30 tuổi, hoạt động ở tốc độ tối đa 10 Mbit / s. Fast Ethernet, được giới thiệu vào năm 1995, tăng tốc độ lên 100 Mbit / s. Gigabit Ethernet được giới thiệu ngay sau đó vào năm 1998 nhưng không đạt được nhiều lực kéo trong thị trường tiêu dùng cho đến gần đây. Như tên gọi của nó, Gigabit Ethernet có khả năng 1000 Mbit / s. Bạn sẽ thường thấy các chỉ định này được lưu ý trên thiết bị mạng và bao bì của nó là 10/100 hoặc 10/100/1000 cho biết phiên bản Ethernet của thiết bị tương thích với.
Để tận dụng tối đa tốc độ tối đa, tất cả các thiết bị trong chuỗi chuyển tải cần phải bằng hoặc cao hơn tốc độ bạn muốn. Ví dụ: giả sử bạn có một máy chủ phương tiện trong tầng hầm của mình với một card Gigabit Ethernet được cài đặt và một bảng điều khiển đa phương tiện trong phòng khách của bạn với một card Gigabit Ethernet nhưng bạn đang kết nối hai máy này cùng với công tắc 10/100. Cả hai thiết bị sẽ bị giới hạn bởi trần 100 Mbit / s trên công tắc. Trong tình huống này, việc nâng cấp chuyển đổi sẽ làm tăng hiệu suất mạng của bạn đáng kể.
Bên ngoài việc chuyển các tệp lớn và nội dung video HD trực tuyến trên mạng gia đình của bạn, có rất ít nhu cầu đi ra ngoài và nâng cấp tất cả thiết bị của bạn lên Gigabit. Nếu việc sử dụng mạng máy tính chính của bạn liên quan đến việc duyệt web và truyền tệp 10/100 là thỏa đáng hơn.
Hiểu tốc độ Wi-Fi
802.11b là phiên bản đầu tiên được người tiêu dùng chấp nhận rộng rãi. Các thiết bị 802.11b hoạt động ở mức truyền tối đa 11 Mbit / s nhưng tốc độ phụ thuộc rất nhiều vào cường độ tín hiệu và chất lượng - người dùng thực tế nên mong đợi 1-5 Mbit / s. Thiết bị sử dụng 802.11b bị nhiễu từ màn hình bé, thiết bị bluetooth, điện thoại không dây và các thiết bị băng tần 2.4GHz khác.
802.11g là bản nâng cấp tiêu dùng chính tiếp theo và tăng tốc độ truyền tối đa lên 54 Mbit / s (thực tế là khoảng 22 Mbit / s kế toán để sửa lỗi và cường độ tín hiệu). 802.11g bị ảnh hưởng bởi cùng một loại nhiễu băng tần 2.4GHz mà 802.11b thực hiện.
802.11n là một nâng cấp đáng kể cho các tiêu chuẩn Wi-Fi - các thiết bị sử dụng nhiều anten nhiều đầu vào (MIMO) để hoạt động trên cả băng tần 2.4GHz và dải tần 5GHz tương đối trống. 802.11n có tối đa lý thuyết là 300 Mbit / s nhưng tính toán sửa lỗi và ít hơn điều kiện lý tưởng bạn có thể mong đợi tốc độ trong phạm vi 100-150 Mbit / s.
802.11ac là một bản nâng cấp lớn mang lại các kênh rộng hơn (80 hoặc 160 MHz so với 40 MHz), nhiều luồng không gian hơn (lên đến tám) và những thứ như beamforming, sắp xếp gửi trực tiếp sóng tới thiết bị của bạn thay vì nảy ra xung quanh.. Nhanh hơn bao nhiêu? Có một số mô hình có thể thực hiện một gigabit mỗi giây. Nó cực kỳ nhanh.
Giống như Ethernet, tốc độ Wi-Fi bị giới hạn bởi liên kết yếu nhất trong mạng trực tiếp. Nếu bạn có bộ định tuyến Wi-Fi có khả năng 802.11n nhưng netbook của bạn chỉ có một mô-đun Wi-Fi có khả năng 802.11g, bạn sẽ tối đa ở tốc độ 802.11g. Ngoài những giới hạn tốc độ, có một lý do rất bức xúc khi từ bỏ giao thức Wi-Fi phổ biến lâu đời nhất 802.11b. Bạn phải sử dụng cùng một mức mã hóa trên mọi thiết bị trong mạng của bạn và các lược đồ mã hóa có sẵn cho các thiết bị 802.11b yếu và đã bị xâm phạm (ví dụ, mã hóa WEP có thể bị tổn hại chỉ trong vài phút bởi một đứa trẻ có tay nghề cao). Nâng cấp bộ định tuyến Wi-Fi và thiết bị không dây của bạn cho phép bạn nâng cấp mã hóa không dây cũng như tận hưởng tốc độ nhanh hơn. Nếu bạn chưa thực hiện bất kỳ điều gì để bảo mật cho bộ định tuyến của mình thì đây là thời điểm tốt để đọc hướng dẫn của chúng tôi về cách khóa mạng Wi-Fi của bạn khỏi sự xâm nhập.
Cũng giống như Ethernet, nâng cấp lên tốc độ tối đa - trong trường hợp này là 802.11n - phù hợp nhất với những người di chuyển các tệp lớn và phát trực tuyến video HD. Nâng cấp lên 802.11n sẽ có tác động không đáng kể đến tốc độ duyệt web của bạn nhưng sẽ có tác động rất lớn đến khả năng của bạn để phát trực tuyến nội dung HD không dây quanh nhà bạn.
Tại thời điểm này, bạn đã có một xử lý về cách mạng gia đình của bạn cần phải được đặt ra và bạn có một sự hiểu biết về những gì các chỉ định tốc độ mạng có ý nghĩa và cách chúng tác động đến bạn và mạng của bạn. Đã đến lúc nâng cấp công tắc của bạn, giới thiệu một số băng thông Wi-Fi mới và tận hưởng mạng gia đình được tối ưu hóa tốt hơn.
