آیا متوجه افزایش سرعت اینترنت خود در هنگام اتصال به وای‌فای شده‌اید که تنها با استفاده از ^(Wi-Fi)شبکه 4G^{(4G network)} معمولی مخالف است ؟ خوب، شما باید از روتر Wi-Fi تشکر کنید، این باعث می شود تجربه مرور ما یکپارچه باشد. بسته به کشوری که در آن زندگی می کنید، واریانس سرعت می تواند دو برابر باشد، اگر نه بیشتر. ما در زمانی زندگی می کنیم که سرعت اینترنت آنقدر بالا رفته است که اکنون سرعت اینترنت خود را در مقایسه با کیلوبیت چند سال پیش بر حسب گیگابیت می سنجیم. ^(Gigabits)طبیعی است که با ظهور فناوری های جدید هیجان انگیزی که در بازار بی سیم در حال ظهور هستند، انتظار پیشرفت در دستگاه های بی سیم خود را نیز داشته باشیم.

روتر وای فای چیست؟

به عبارت ساده، روتر Wi-Fi چیزی نیست جز یک جعبه کوچک با آنتن های کوتاه که به انتقال اینترنت در سراسر خانه یا محل کار شما کمک می کند.

روتر یک دستگاه سخت افزاری است که به عنوان پلی بین مودم و کامپیوتر عمل می کند. همانطور که از نام آن پیداست، ترافیک بین دستگاه هایی که استفاده می کنید و اینترنت را هدایت می کند. انتخاب نوع مناسب روتر نقش مهمی در تعیین سریعترین تجربه اینترنت، محافظت در برابر تهدیدات سایبری، فایروال ها و غیره دارد.

اگر دانش فنی در مورد نحوه عملکرد روتر نداشته باشید، کاملاً خوب است. بیایید از یک مثال ساده از نحوه عملکرد روتر بفهمیم.

ممکن است دستگاه‌های متنوعی مانند تلفن‌های هوشمند، لپ‌تاپ، تبلت، چاپگر، تلویزیون^(TVs) هوشمند و موارد دیگر داشته باشید که به اینترنت متصل می‌شوند. این دستگاه ها با هم شبکه ای را تشکیل می دهند که به آن  شبکه محلی ^{(Local Area Network)} (LAN) می گویند. ^((LAN). )وجود دستگاه‌های بیشتر و بیشتر در شبکه LAN^(LAN) منجر به مصرف پهنای باند مختلف در دستگاه‌های مختلف مورد استفاده می‌شود که ممکن است منجر به تأخیر یا قطع اینترنت در برخی دستگاه‌ها شود.

این جایی است که روتر با فعال کردن انتقال اطلاعات از طریق این دستگاه‌ها با هدایت ترافیک ورودی و خروجی به کارآمدترین راه ممکن وارد می‌شود. 

یکی از عملکردهای اصلی روتر این است که به عنوان یک  هاب یا سوئیچ ^{(Hub or Switch )} بین رایانه ها عمل کند که امکان یکسان سازی داده ها و انتقال بین آنها را فراهم می کند.

برای پردازش تمام این مقادیر عظیم داده های ورودی و خروجی، روتر باید هوشمند باشد، و از این رو روتر به روش خود یک رایانه است زیرا دارای  CPU و حافظه است ^{(CPU & Memory, )} که به مقابله با داده های ورودی و خروجی کمک می کند.

یک روتر معمولی انواع مختلفی از عملکردهای پیچیده را انجام می دهد

1. ارائه بالاترین سطح امنیتی از فایروال
2. انتقال داده^(Data) بین رایانه ها یا دستگاه های شبکه ای که از یک اتصال اینترنتی استفاده می کنند
3. استفاده از اینترنت را در چندین دستگاه به طور همزمان فعال کنید

مزایای روتر چیست؟^{(What are the benefits of a Router?)}

1. سیگنال های وای فای سریع تری را ارائه می دهد^{(1. Delivers faster wifi signals)}

روترهای Wi-Fi عصر مدرن از دستگاه های لایه 3 استفاده می کنند که معمولاً دارای محدوده 2.4 گیگاهرتز^(GHz) تا 5 گیگاهرتز^(GHz) هستند که به ارائه سیگنال های Wi-Fi سریع تر و برد طولانی تر از استانداردهای قبلی کمک می کند.

2. قابلیت اطمینان^{(2. Reliability)}

روتر یک شبکه آسیب دیده را ایزوله می کند و داده ها را از طریق شبکه های دیگر که به خوبی کار می کنند منتقل می کند، که آن را به یک منبع قابل اعتماد تبدیل می کند.

3. قابلیت حمل^{(3. Portability)}

روتر بی سیم با ارسال سیگنال های Wi-Fi نیاز به اتصال سیمی با دستگاه ها را از بین می برد و در نتیجه بالاترین درجه قابل حمل بودن شبکه ای از دستگاه های متصل را تضمین می کند.

دو نوع مختلف روتر وجود دارد:

الف) روتر سیمی:^{(a) Wired router:)} مستقیماً با استفاده از کابل از طریق یک پورت اختصاصی به رایانه ها متصل می شود که به روتر اجازه می دهد اطلاعات را توزیع کند.

ب) روتر بی سیم:^{(b) Wireless Router:)} یک روتر عصر مدرن است که اطلاعات را از طریق آنتن ها به صورت بی سیم در چندین دستگاه متصل به شبکه محلی خود توزیع می کند.

برای درک عملکرد یک روتر، ابتدا باید اجزای آن را بررسی کنیم. اجزای اصلی یک روتر عبارتند از:

• CPU:  کنترل کننده اصلی روتر است که دستورات سیستم عامل روتر را اجرا می کند. همچنین به مقداردهی اولیه سیستم، کنترل رابط شبکه و غیره کمک می کند.
• ROM:  حافظه فقط خواندنی حاوی برنامه بوت استرپ و برنامه های^(Power) تشخیصی روشن ( POST ) است.
• RAM:  حافظه دسترسی تصادفی جداول مسیریابی و فایل های پیکربندی در حال اجرا را ذخیره می کند. محتویات RAM با روشن و خاموش کردن روتر پاک می شوند.
• NVRAM: رم^(RAM)  غیر فرار فایل پیکربندی راه اندازی را نگه می دارد. برخلاف RAM ، حتی پس از روشن و خاموش شدن روتر، محتوا را ذخیره می کند
• فلش مموری:^{(Flash Memory:)}  تصاویر سیستم عامل را ذخیره می کند و به عنوان یک رام قابل برنامه ریزی مجدد کار می کند.^(ROM.)
• رابط های شبکه:^{(Network Interfaces:)}  اینترفیس ها پورت های اتصال فیزیکی هستند که انواع مختلفی از کابل ها مانند اترنت، رابط داده های توزیع شده فیبر^{(Fiber distributed Data interface)} ( FDDI )، شبکه های دیجیتال خدمات یکپارچه ( ISDN ) و غیره را قادر می سازند تا به روتر متصل شوند.
• اتوبوس ها:^(Buses:)  گذرگاه به عنوان پل ارتباطی بین CPU و رابط عمل می کند که به انتقال بسته های داده کمک می کند.

وظایف یک روتر چیست؟^{(What are the functions of a Router?)}

مسیریابی^{(Routing )}

یکی از وظایف اصلی روتر ارسال بسته های داده از طریق مسیر مشخص شده در جدول مسیریابی است.

از دستورالعمل های داخلی از پیش پیکربندی شده ای استفاده می کند که به عنوان مسیرهای ثابت برای ارسال داده ها بین اتصالات رابط ورودی و خروجی نامیده می شوند.

روتر همچنین می تواند از مسیریابی پویا استفاده کند که بسته های داده را از طریق مسیرهای مختلف بر اساس شرایط درون سیستم ارسال می کند.

مسیریابی استاتیک امنیت بیشتری را در مقایسه با پویا برای سیستم فراهم می کند زیرا جدول مسیریابی تغییر نمی کند مگر اینکه کاربر به صورت دستی آن را تغییر دهد.

توصیه می‌شود: ^{(Recommended:)} رفع مشکل روتر بی‌سیم که همچنان قطع یا می‌افتد^{(Fix Wireless Router Keeps Disconnecting Or Dropping)}

تعیین مسیر^{(Path determination)}

روترها برای رسیدن به یک مقصد، چندین گزینه را در نظر می گیرند. به این می گویند تعیین مسیر. دو عامل اصلی برای تعیین مسیر در نظر گرفته می شوند:

• منبع اطلاعات یا جدول مسیریابی
• هزینه طی کردن هر مسیر – متریک

برای تعیین مسیر بهینه، روتر در جدول مسیریابی آدرس شبکه ای را جستجو می کند که کاملاً با آدرس IP بسته مقصد مطابقت داشته باشد.

جداول مسیریابی^{(Routing tables )}

جدول مسیریابی دارای یک لایه هوشمند شبکه است که مسیریاب را هدایت می کند تا بسته های داده را به مقصد ارسال کند. این شامل ارتباطات شبکه است که به روتر کمک می کند تا به بهترین شکل ممکن به آدرس IP مقصد برسد. جدول مسیریابی حاوی اطلاعات زیر است:

1. شناسه شبکه^{(Network Id)} – آدرس IP مقصد
2. متریک^(Metric) - مسیری که بسته داده باید در طول آن ارسال شود.
3. Hop - دروازه ای است که بسته های داده باید از طریق آن برای رسیدن به مقصد نهایی ارسال شوند.

امنیت^{(Security )}

روتر با استفاده از فایروال یک لایه امنیتی اضافی برای شبکه فراهم می کند که از هر نوع جرایم سایبری یا هک جلوگیری می کند. فایروال یک نرم افزار تخصصی است که داده های دریافتی از بسته ها را تجزیه و تحلیل می کند و از شبکه در برابر حملات سایبری محافظت می کند.

روترها همچنین شبکه خصوصی مجازی (VPN)^{(Virtual Private Network (VPN))} را ارائه می کنند که یک لایه امنیتی اضافی برای شبکه فراهم می کند و در نتیجه یک اتصال امن ایجاد می کند.

جدول ارسال^{(Forwarding table )}

Forwarding فرآیند واقعی انتقال بسته های داده در سراسر لایه ها است. جدول مسیریابی به انتخاب بهترین مسیر ممکن کمک می کند در حالی که جدول فوروارد مسیر را وارد عمل می کند.

مسیریابی چگونه کار می کند؟^{(How does Routing work?)}

1. روتر آدرس IP مقصد بسته داده ورودی را می خواند
2. بر اساس این بسته داده ورودی، مسیر مناسب را با استفاده از جداول مسیریابی انتخاب می کند.
3. سپس بسته های داده با استفاده از جدول حمل و نقل از طریق hop به آدرس IP مقصد نهایی ارسال می شوند.

به عبارت ساده، مسیریابی فرآیند انتقال بسته های داده از مقصد A به مقصد B با استفاده از اطلاعات مورد نیاز به روش بهینه است.

تعویض^(Switch)

سوئیچ نقش بسیار مهمی در اشتراک گذاری اطلاعات بین دستگاه هایی که به یکدیگر متصل هستند ایفا می کند. سوئیچ ها معمولاً برای شبکه های بزرگتر استفاده می شوند که در آن همه دستگاه های متصل به هم یک شبکه^{(Local Area Network)} محلی ( LAN ) را تشکیل می دهند. برخلاف روتر، سوئیچ بسته های داده را فقط به دستگاه خاصی که توسط کاربر پیکربندی شده است ارسال می کند.

با یک مثال کوچک بیشتر متوجه می شویم:^{(We can understand more with a small example : )}

فرض کنید می خواهید یک عکس برای دوست خود در واتس اپ^(WhatsApp) بفرستید . به محض ارسال عکس دوست خود، آدرس IP مبدا و مقصد مشخص می شود و عکس به قطعات کوچکی به نام بسته های داده تقسیم می شود که باید به مقصد نهایی ارسال شوند.

روتر به یافتن راه بهینه برای انتقال این بسته های داده به آدرس IP مقصد با استفاده از الگوریتم های مسیریابی و ارسال و مدیریت ترافیک در سراسر شبکه کمک می کند. اگر یک مسیر شلوغ باشد، روتر تمام مسیرهای جایگزین ممکن را برای تحویل بسته ها به آدرس IP مقصد پیدا می کند.

روترهای وای فای^{(Wi-Fi Routers)}

امروزه، بیش از هر زمان دیگری در تاریخ توسط نقاط دسترسی Wi-Fi احاطه شده‌ایم، که همه آنها تلاش می‌کنند تا به دستگاه‌های تشنه داده‌ای بیشتر و بیشتر خدمت کنند.

سیگنال‌های وای‌فای بسیار قوی و ضعیف وجود دارد که اگر روش خاصی برای دیدن آن داشتیم، فضای هوایی اطراف را آلوده می‌کردیم.

اکنون وقتی وارد مناطق پر تراکم و تقاضای زیاد مانند فرودگاه ها، کافی شاپ ها، رویدادها و غیره می شویم، تمرکز کاربران متعدد با دستگاه های بی سیم افزایش می یابد. هرچه افراد بیشتری برای آنلاین شدن تلاش کنند، نقطه دسترسی فشار بیشتری را برای پاسخگویی به جهش عظیم تقاضا متحمل می شود. این امر پهنای باند موجود برای هر کاربر را کاهش می دهد و سرعت را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد و باعث ایجاد مشکلات تاخیر می شود.

خانواده وای‌فای 802.11^{(802.11 family of Wi-Fi)} به سال 1997 بازمی‌گردد و از آن زمان تاکنون هر به‌روزرسانی عملکردی در وای‌فای در سه حوزه انجام شده است که به عنوان معیاری برای پیگیری پیشرفت‌ها نیز استفاده شده است.^(Wi-Fi)

• مدولاسیون
• جریان های فضایی
• پیوند کانال

مدولاسیون^{(The modulation)}  فرآیند شکل دادن یک موج آنالوگ برای انتقال داده است، درست مانند هر آهنگ صوتی که بالا و پایین می رود تا به گوش ما (گیرنده) برسد. این موج خاص با فرکانس تعریف می شود که در آن دامنه و فاز برای نشان دادن بیت های منحصر به فرد اطلاعات به هدف تغییر می کنند. بنابراین، فرکانس قوی‌تر، اتصال بهتر است، اما درست مانند صدا، تنها کارهای زیادی می‌توانیم انجام دهیم تا صدا را افزایش دهیم، اگر تداخلی از صداهای دیگر وجود داشته باشد، سیگنال‌های رادیویی در مورد ما، کیفیت پایین می‌آید.

نهرهای فضایی ^{(Spatial Streams )} مانند این است که چندین جریان آب از یک منبع رودخانه خارج می شود. منبع رودخانه ممکن است کاملاً قوی باشد، اما یک نهر منفرد قادر به حمل چنین مقدار زیادی آب نیست، بنابراین برای رسیدن به هدف نهایی که در ذخیره‌گاه مشترک است، به چندین جریان تقسیم می‌شود.

Wi-Fi این کارها را با استفاده از چندین آنتن انجام می دهد که در آن جریان های متعدد داده به طور همزمان با دستگاه مورد نظر در تعامل هستند، این به عنوان MIMO (ورودی چندگانه - خروجی چندگانه) شناخته می شود.^{(MIMO (Multiple Input – Multiple Output))}

هنگامی که این تعامل بین چندین هدف انجام می شود، به عنوان چند کاربر^(Multi-User) ( MU-MIMO ) شناخته می شود، اما نکته اینجاست که "هدف باید به اندازه کافی از یکدیگر دور باشد."

در هر زمان معینی که شبکه روی یک کانال اجرا می‌شود،  پیوند کانال^{(Channel Bonding)}  چیزی نیست جز ترکیب زیربخش‌های کوچک‌تر یک فرکانس خاص برای افزایش قدرت بین دستگاه‌های هدف. طیف^(Spectrum) بی سیم به فرکانس ها و کانال های خاص بسیار محدود است. متأسفانه اکثر دستگاه ها با فرکانس مشابهی کار می کنند، بنابراین حتی اگر پیوند کانال را افزایش دهیم، تداخل های خارجی دیگری وجود خواهد داشت که کیفیت سیگنال را کاهش می دهد.

همچنین بخوانید: ^{(Also Read:)} چگونه آدرس IP روتر خود را پیدا کنیم؟^{(How to Find My Router’s IP Address?)}

وای فای 6 چه تفاوتی با نسل قبلی خود دارد؟^{(What is different about Wi-Fi 6 over its predecessor?)}

به طور خلاصه بر اساس سرعت، قابلیت اطمینان، پایداری، تعداد اتصالات و راندمان برق بهبود یافته است.

اگر عمیق‌تر به آن بپردازیم، متوجه می‌شویم که چه چیزی Wi-Fi 6 را همه‌کاره می‌کند،  اضافه شدن چهارمین متریک بازده^{(addition of 4th metric Airtime Efficiency)} زمان پخش است. در تمام این مدت، ما نتوانستیم منبع محدودی را که فرکانس بی سیم است، در نظر بگیریم. بنابراین، دستگاه‌ها کانال‌ها یا فرکانس‌های بیشتری را از میزان مورد نیاز پر می‌کنند و بسیار طولانی‌تر از زمان مورد نیاز متصل می‌شوند، به عبارت ساده، یک آشفتگی بسیار ناکارآمد.

پروتکل Wi-Fi 6 (802.11 ax) این مشکل را با  OFDMA (دسترسی چندگانه تقسیم فرکانس متعامد)^{(OFDMA (Orthogonal frequency-division multiple access))}  که در آن انتقال داده ها بهینه شده و ترکیب می شود تا فقط از مقدار مورد نیاز منبع درخواست شده استفاده کند. این توسط Access Point اختصاص داده شده و کنترل می شود تا بار داده مورد نظر را تحویل دهد و از Downlink و Uplink  MU-MIMO (چند کاربر، ورودی های چندگانه، چند خروجی)^{(MU-MIMO (multi-user, multiple inputs, multiple outputs))} برای افزایش کارایی انتقال داده بین دستگاه ها استفاده می کند. با استفاده از OFDMA ، دستگاه های Wi-Fi می توانند بسته های داده را در شبکه محلی با سرعت بالاتر و همزمان به صورت موازی ارسال و دریافت کنند.

انتقال موازی داده‌ها، قابلیت انتقال داده‌ها را در سراسر شبکه به شیوه‌ای بسیار کارآمد بدون ایجاد افت در سرعت‌های downlink موجود بهبود می‌بخشد.

چه اتفاقی برای دستگاه های WI-FI قدیمی من خواهد افتاد؟^{(What will happen to my old WI-FI devices?)}

این استاندارد جدیدی از Wi-Fi است که توسط اتحاد ^(Alliance)بین المللی ^{(International)} Wi-Fi در سپتامبر 2019^{(September 2019)} تنظیم شده است. Wi-Fi 6 سازگار با عقب است، اما برخی تغییرات زیبایی وجود دارد.

هر شبکه ای که به آن متصل می شویم با سرعت، تأخیر و پهنای باند متفاوتی اجرا می شود که با حرف خاصی بعد از 802.11 نشان داده شده است، مانند 802.11b، 802.11a، 802.11g، 802.11n و 802.11ac^{(802.11, such as 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n and 802.11ac)} که حتی بهترین های ما را گیج کرده است.

همه این سردرگمی ها با Wi-Fi 6 پایان یافت و اتحاد Wi-Fi نامگذاری را با این یکی تغییر داد. هر نسخه Wi-Fi قبل از این برای سهولت بیان، بین Wi-Fi 1-5 شماره گذاری می شود.^(Wi-Fi)

نتیجه^(Conclusion)

داشتن درک خوب از عملکرد یک روتر به ما کمک می کند تا مشکلات مختلفی را که ممکن است با روترها و همچنین روترهای Wi-Fi با آن مواجه شویم، پیمایش و حل کنیم . ما تأکید زیادی بر Wi-Fi 6 داشته ایم، زیرا این یک فناوری بی سیم جدید در حال ظهور است که باید با آن همراه شویم. وای فای^(Wi-Fi) نه تنها دستگاه های ارتباطی ما، بلکه وسایل روزمره ما مانند یخچال، ماشین لباسشویی، ماشین و غیره را نیز مختل می کند. جداول، حمل و نقل، سوئیچ‌ها، هاب‌ها، و غیره هنوز ایده‌های اساسی و مهم در پشت تحولات هیجان‌انگیزی هستند که زندگی ما را به طور کامل تغییر می‌دهند.

What is a Router and How does it work?

Havе you noticed the speed of your internet increaѕe when connected to Wi-Fi opposed to us just using the regular 4G network? Well, you gotta thank the Wi-Fi router for that, it makes our browsing experience seamless. Depending on which country you live in, the speed variance could be twice if not more. We are living in a time where the speed of the internet has gone up so much that now we measure our internet speed in Gigabits as opposed to kilobits just a few years ago. It is natural for us to expect improvements in our wireless devices as well with the advent of new exciting technologies that are emerging in the wireless market.

What is a Wi-Fi Router?

In simple words, a Wi-Fi router is nothing but a small box with short antennas that helps transmit the internet throughout your house or office.

A router is a hardware device that acts as a bridge between the modem & the computer. As the name suggests, it routes the traffic between the devices that you use and the internet. Selecting the right type of router plays an important role in determining the fastest internet experience, protection from cyber threats, firewalls, etc.

It is completely fine if you don’t have technical knowledge of how a router works. Let’s understand from a simple example of how a router works.

You might have a wide variety of devices like smartphones, laptops, tablets, printers, smart TVs, and much more that get connected to the internet. These devices together form a network that is called the Local Area Network (LAN). The presence of more & more devices on the LAN results in the consumption of different bandwidths across various devices used, which might result in delays or disruption of the internet in some devices.

This is where the router comes in by enabling the transmission of information across these devices seamlessly by directing the incoming & outgoing traffic the most efficient way possible. 

One of the primary functions of a router is to act as a Hub or Switch between computers allowing data assimilation and transfer between them to happen seamlessly.

To process all of these huge amounts of incoming and outgoing data, the router has to be smart, and hence a router is a computer in its own way since it has a CPU & Memory, which helps to deal with incoming & outgoing data.

A typical router performs a variety of complex functions like

1. Providing the highest security level from the firewall
2. Data transfer between computers or network devices that use the same internet connection
3. Enable the use of the internet across multiple devices simultaneously

What are the benefits of a Router?

1. Delivers faster wifi signals

The modern age Wi-Fi routers use layer 3 devices that typically have a range of 2.4 GHz to 5 GHz range that helps in providing faster Wi-Fi signals and extended range than the previous standards.

2. Reliability

A router isolates an affected network and passes the data through other networks that are working perfectly, which makes it a reliable source.

3. Portability

A wireless router eliminates the need for wired connection with the devices by sending Wi-Fi signals, thereby assures the highest degree of portability of a network of connected devices.

There are two different types of routers :

a) Wired router: It connects directly to the computers using cables through a dedicated port that allows the router to distribute information

b) Wireless Router: It is a modern age router that distributes information through antennas wirelessly across multiple devices connected to its local area network.

To understand the working of a router, we need to first look into the components. The basic components of a router include:

• CPU: It is the primary controller of the router that executes the commands of the operating system of the router. It also helps in system initialization, network interface control, etc.
• ROM: The read-only memory contains that bootstrap program & Power on diagnostic programs (POST)
• RAM: The random access memory stores the routing tables and the running configuration files. The contents of the RAM get deleted upon powering the router on and off.
• NVRAM: The non-volatile RAM holds the startup configuration file. Unlike the RAM it stores the content even after the router is switched on and off
• Flash Memory: It stores the images of the operating system and works as a reprogrammable ROM.
• Network Interfaces: The interfaces are the physical connection ports that enable different types of cables to be connected to the router like ethernet, Fiber distributed Data interface (FDDI), integrated services digital network (ISDN), etc.
• Buses: The bus acts as a bridge of communication between the CPU and the interface, which helps in the transfer of the data packets.

What are the functions of a Router?

Routing

One of the primary functions of a router is to forward the data packets through the route specified in the routing table.

It uses certain internal pre-configured directives that are called as the static routes to forward data between incoming and outgoing interface connections.

The router can also use dynamic routing where it forwards the data packets via different routes based on the conditions within the system.

The static routing provides more security to the system compared to dynamic since the routing table does not change unless the user manually changes it.

Recommended: Fix Wireless Router Keeps Disconnecting Or Dropping

Path determination

The routers take into account multiple alternatives to reach the same destination. This is called path determination. The two main factors considered for path determination are:

• The source of information or the routing table
• The cost of taking each path – metric

To determine the optimal path, the router searches the routing table for a network address that completely matches the IP address of the destination packet.

Routing tables

The routing table has a network intelligence layer that directs the router to forward data packets to the destination. It contains the network associations that help the router to reach the destination IP address in the best possible way. The routing table contains the following information:

1. Network Id – The destination IP address
2. Metric – the path along which the data packet has to be sent.
3. Hop – is the gateway through which the data packets have to be sent for reaching the final destination.

Security

The router provides an additional layer of security to the network using a firewall that prevents any type of cybercrime or hacking. A firewall is a specialized software that analyses the incoming data from the packets and protects the network from cyber-attacks.

The routers also provide Virtual Private Network (VPN) that provides an additional security layer to the network and thereby generate a secure connection.

Forwarding table

Forwarding is the actual process of the transmission of the data packets across layers. The routing table helps to select the best possible route while the forwarding table puts the route into action.

How does Routing work?

1. The router reads the destination IP address of the incoming data packet
2. Based on this incoming data packet, it selects the appropriate path using routing tables.
3. The data packets are then forwarded to the final destination IP address through hops using the forwarding table.

In simple words, routing is the process of transmitting the data packets from destination A to destination B using the required information in an optimum way.

Switch

A switch plays a very important role in sharing information across devices that are connected to each other. Switches are generally used for larger networks where all the devices connected together form a Local Area Network (LAN). Unlike a router, the switch sends data packets only to a specific device configured by the user.

We can understand more with a small example :

Let’s say you want to send a photo to your friend on WhatsApp. As soon as you post the picture of your friend, the source & the destination IP address are determined, and the photograph is broken into small bits called the data packets that have to be sent to the final destination.

The router helps to find out the optimum way to transfer these data packets to the destination IP address using routing and forwarding algorithms and manage the traffic across the network. If one route is congested, the router finds all the possible alternative routes to deliver the packets to the destination IP address.

Wi-Fi Routers

Today, we are surrounded by more Wi-Fi access points than any time in history, all of them straining to serve more and more data-hungry devices.

There are so many Wi-Fi signals, strong and weak alike that if we had a special way to see it, there would be a lot of pollution of airspace around.

Now, when we enter a high density & high demand areas such as airports, coffee shops, events, etc. the concentration of multiple users with wireless devices increases. The more people try to get online, the more amount of strain the access point goes through to serve the massive surge in demand. This reduces the bandwidth available to each user and reduces the speed significantly, giving rise to latency issues.

The 802.11 family of Wi-Fi dates back to 1997 and every performance improvements update to Wi-Fi since then has been made in three areas, which has been used as the metric to keep track of the improvement as well and they are

• modulation
• spatial streams
• channel bonding

The modulation is the process of shaping an analog wave to transmit data, just like any audio tune that goes up and down till it reaches our ears (receiver). This particular wave is defined by a frequency where the amplitude & the phase are modified to indicate unique bits of information to the target. So, Stronger the frequency, the better the connectivity, but just like sound, there is only so much we can do to increase the volume if there is interference from other sounds are radio signals in our case, the quality suffers.

Spatial Streams are like having multiple streams of water coming out from the same river source. The river source might be quite strong, but one single stream is not capable of carrying such a high amount of water, so it gets divided into multiple streams to reach the end goal of meeting at the common reserve.

Wi-Fi does these using multiple antennas where multiple streams of data are interacting with the target device at the same time, this is known as MIMO (Multiple Input – Multiple Output)

When this interaction takes place amongst multiple targets, it is known as Multi-User(MU-MIMO), but here is the catch, “the target needs to be sufficiently far away from each other.”

At any given time the network runs on a single channel, Channel Bonding is nothing but combining smaller sub-divisions of a particular frequency to increase the strength between the target devices. The wireless Spectrum is very limited to specific frequencies and channels. Unfortunately, most of the devices run on the same frequency, so even if we increase the channel bonding, there would be other external interferences that would dampen the quality of the signal.

Also Read: How to Find My Router’s IP Address?

What is different about Wi-Fi 6 over its predecessor?

In short has as improved upon speed, reliability, stability, number of connections, and power efficiency.

If we delve deeper into it, we start to notice what makes Wi-Fi 6 so versatile is the addition of 4th metric Airtime Efficiency. All these while, we failed to account for the limited resource that the wireless frequency is. Thus, devices would fill in more channels or frequency than required and be connected far longer than needed, in simple words, a very inefficient mess.

Wi-Fi 6 (802.11 ax) protocol addresses this issue with OFDMA (Orthogonal frequency-division multiple access) where the transmission of data is optimized & combined to only use the required amount of resource requested. This is assigned and controlled by Access Point to deliver the target requested data payload and makes use of Downlink and Uplink MU-MIMO (multi-user, multiple inputs, multiple outputs) to increase the efficiency of data transfer between devices. Utilizing the OFDMA, Wi-Fi devices can send and receive data packets on the local network at higher speeds and at the same time in parallel.

The parallel transfer of data improves the data transferability across the network in an extremely efficient manner without causing a drop in the existing downlink speeds.

What will happen to my old WI-FI devices?

This is a new standard of Wi-Fi set by the International Wi-Fi Alliance in September 2019. Wi-Fi 6 is backward compatible, but there are some cosmetic changes.

Every network that we connect to runs on a different speed, latency, and bandwidth denoted by a certain letter after 802.11, such as 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n and 802.11ac which has baffled even the best of us.

All of this confusion got put to an end with Wi-Fi 6, and the Wi-Fi alliance changed the naming convention with this one. Every Wi-Fi version before this will be numbered between Wi-Fi 1-5 for the ease of expression.

Conclusion

Having a good understanding of a router’s works helps us to navigate and solve various issues we may face with our routers as well as Wi-Fi routers. We have put a lot of emphasis on Wi-Fi 6, as it is a new emerging wireless technology that we have to keep up with. Wi-Fi is about to disrupt not just our communication devices but also our day-to-day items like refrigerators, washing machines, cars, etc. But, no matter how much the technology changes, the fundamentals discussed, such as routing, routing tables, forwarding, switches, hubs, etc. still are the critical driving fundamental idea behind the exciting developments that are about to change our lives entirely for good.

Related posts

• تفاوت بین روتر و مودم چیست؟

• Tools اداری در Windows 10 چیست؟

• Computer file چیست؟ [توضیح داده شده]

• WiFi Direct در Windows 10 چیست؟

• RAM چیست؟ | Random Access Memory Definition

• Microsoft Word چیست؟ - تعریف از TechCult

• ASP.NET Machine Account چیست؟ چگونه آن را حذف کنید؟

• WinZip Safe است

• Fragmentation and Defragmentation است

• Difference بین Reboot and Restart چیست؟

• چه Windows 10 Power User Menu (Win+X)؟

• Windows Update چیست؟ [تعریف]

• 90+ کد مخفی اندروید

• HKEY_LOCAL_MACHINE چیست؟

• Disk Drive سخت (HDD) چیست؟

• Command Line Interpreter چیست؟

• Ctrl+Alt+Delete چیست؟ (Definition & History)

• System Resource چیست؟ | Different Types از System Resource S

• Google Chrome Elevation Service است

• Drive حالت جامد (SSD) چیست؟ SSD Definition