راهنمای سریع نحوه عملکرد شبکه خانگی شما

استفاده از شبکه خانگی به آسانی تایپ رمز عبور و باز کردن برنامه نتفلیکس(Netflix) برای تماشای فیلم است، اما شبکه شما و همه چیزهایی که برای عملکرد یکپارچه آن لازم است، احتمالاً پیچیده ترین و منحصر به فردترین دستگاه هایی هستند که دارید.

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

شبکه(Network) خانگی شما یک اینترنت کوچک است(Mini Internet)

اینترنت مخفف «internetwork» است، یک شبکه جهانی از شبکه‌های محلی(LANs) متصل ( شبکه‌های محلی(Local Area Networks) ) که شامل سرورهای وب، سرویس‌های پخش جریانی و ابری، سرورهای بازی و بسیاری موارد دیگر است.

شبکه خانگی شما همان چیزی است، اما کوچکتر و محدود به خانه شماست. اگر می خواهید در مورد اینکه چگونه شبکه خانگی شما شبیه یک اینترنت کوچک است، اطلاعات بیشتری کسب کنید، ببینید چه کسی صاحب اینترنت است؟ معماری وب(Who Owns the Internet? Web Architecture Explained)(Who Owns the Internet? Web Architecture Explained) برای توضیح ساده ماشین پیچیده که اینترنت است توضیح داده شده است.

شبکه خانگی(Home Network Speaks) شما به زبان خاصی صحبت می کند

جدای از شباهت فیزیکی به اینترنت به عنوان یک کل، یکی دیگر از راه های حیاتی که شبکه خانگی شما و اینترنت یکسان هستند، "زبان" آنهاست. امروزه پروتکل جهانی شبکه TCP/IP ( Transmission Control Protocol/Internet Protocol ) است و کلید انتقال داده‌ها به جایی است که قرار است.

در یک TCP/IP ، تمام داده های ارسال شده از طریق شبکه به "بسته ها" تقسیم می شوند. تصور کنید(” Imagine) که 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 شبکه اصلی خانگی

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

شبکه شما چندین جزء کلیدی دارد:

  • مودم شما را به شبکه WAN(WAN) ( اینترنت(Internet) ) متصل می کند.
  • روتر ترافیک بین دستگاه های موجود در شبکه محلی(LAN) و بین آن دستگاه ها و شبکه WAN(WAN) را مدیریت می کند.
  • 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.(Android)
  • دستگاه های سرور(Server) ، که می توانند تجهیزاتی مانند رایانه و تلفن های هوشمند نیز باشند.
  • توسعه دهنده های شبکه اختیاری(Optional) ، که به گسترش ردپای فیزیکی شبکه شما در خانه شما کمک می کنند. به عنوان مثال(Examples) می توان به نقاط دسترسی بی سیم، توسعه دهنده های Powerline و تکرار کننده های Wi-Fi اشاره کرد.

راه های مختلفی برای ساخت شبکه خانگی وجود دارد، اما اکثر این اجزا در هر شبکه خانگی وجود دارند. اجزای دیگر می توانند برای برخی از اینها قرار بگیرند. برای مثال، اگر می‌خواهید گروهی از رایانه‌ها را با هم شبکه کنید، می‌توانید از یک سوئیچ اترنت(Ethernet) 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 عمیق تر به هر جزء اصلی می پردازیم.

مودم به شما امکان می دهد(Modem Lets) با اینترنت صحبت کنید(Internet)

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.

این مودم‌های "dial-up" در حال حاضر منسوخ شده‌اند و پهنای باند زیادی ارائه نمی‌دهند، اگرچه هنوز در موارد نادری که هیچ چیز دیگری امکان‌پذیر 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.

یکی از نمونه‌های تبدیل دیجیتال به دیجیتال، مودم فیبر رایج است که سیگنال‌های نوری را می‌گیرد و پالس‌های الکتریکی را روی کابل‌های اترنت ارسال می‌کند. (Ethernet)مودم‌های DSL(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 شبکه ها، مودم یک دستگاه جداگانه است و در برخی دیگر، با روتر بی سیم شما ترکیب می شود که اتفاقاً ایستگاه بعدی ما در این تور شبکه خانگی است.

روتر(Router Sits) در قلب(Heart) شبکه شما(Your Network) 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 دستگاه ها، بین اترنت(Ethernet) و LAN و بین شبکه های داخلی و خارجی.
  • (DNS)شناسایی و مسیریابی سرور DNS ( سرویس نام دامنه ).(Domain Name Service)
  • از نظر داخلی شبیه به یک کامپیوتر با CPU ، RAM و OS است. برخی از روترها می توانند برنامه ها را اجرا کنند.
  • (Assigns)با استفاده از DHCP ( پروتکل پیکربندی میزبان پویا(Dynamic Host Configuration Protocol) ) آدرس های IP را در شبکه محلی (LAN)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(Ethernet) ، وای فای(Wi-Fi) ، و غیره) چیزی است که یک روتر را به یک روتر تبدیل می کند و آن را از سوئیچ ها و هاب های شبکه(network switches and hubs) جدا می کند .

روتر آدرس های IP را به دستگاه های شبکه داخلی اختصاص می دهد و مطمئن می شود که هیچ تداخلی وجود ندارد. در جدولی که به عنوان NAT(NAT) ( جدول آدرس شبکه(Network Address Table) ) شناخته می شود، دستگاهی که درخواست دستگاه های موجود در اینترنت را ارسال می کند، پیگیری می کند ، زیرا سرورهای اینترنت فقط می توانند خود روتر و آدرس IP "عمومی" آن را ببینند.

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

سرورهای محلی شما

سرور(server ) دستگاهی 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 فایلی 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 ، آن نرم‌افزار و داده‌ها روی سرور زنده می‌شوند.

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 یک چاپگر Wi-Fi(Wi-Fi printer) دارید ، آن نیز یک سرور چاپ است که درخواست های چاپ را مدیریت می کند. بسیاری از مردم NAS ( دستگاه های ذخیره سازی متصل به شبکه(Network-attached storage) ) 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!

تجهیزات جانبی تحت 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 به این نوع دستگاه‌ها دسترسی داشته باشند. شما می توانید 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 قابلیت اشتراک گذاری چاپ در سیستم عامل کامپیوتر، استفاده از چاپگر معمولی متصل به کامپیوتر را به عنوان چاپگر اشتراکی ممکن می سازد. با این حال، این روزها خرید یک چاپگر، اسکنر، یا دستگاه چند منظوره ( MFD ) با Wi-Fi یا اترنت(Ethernet) آسان است و به عنوان یک منبع مشترک مستقل در شبکه عمل می کند.

مشتریان 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:

  • رایانه ها، کنسول ها و دستگاه های تلفن همراه.
  • (Internet)دستگاه های اینترنت اشیا(Things) ( IoT ) مانند یخچال های هوشمند و جاروبرقی های روباتی.

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

رایانه ها، کنسول(Consoles) ها و دستگاه های تلفن همراه(Mobile)

اتصالات سیمی و بی سیم

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

سیم های خود(Get Your) را قطع نکنید : اترنت

اترنت(Ethernet) یک استاندارد اتصال سیمی است که داده های TCP/IP را در شبکه های خانگی حمل می کند. کانکتور ( 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.(Ethernet)

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 (Category 6)رده 5e(Category 5e) برای سرعت گیگابیت رتبه بندی می شوند. مهم است که انواع کابل های خود را با سرعتی که درگاه های (Ports)LAN رتبه بندی شده اند مطابقت دهید. وصل کردن یک کابل 1 گیگابیت بر ثانیه به یک پورت 100 مگابیت بر ثانیه(Mbps) ضرری ندارد، اما انجام برعکس، سرعت شما را به حداکثری که کابل می تواند تحمل کند، محدود می کند!

با فرض اینکه کابل‌های اترنت(Ethernet) ، آداپتورها و روتر مناسبی را انتخاب کرده‌اید، تا زمانی که با مشکل نصب اتصالات اترنت در سراسر خانه خود مشکلی نداشته باشید، از سرعت شبکه با سرعت بالا، تاخیر کم و فوق‌العاده قابل اطمینان برخوردار خواهید بود.

سیم ها؟ جایی که می رویم ،(Going) به سیم نیاز نداریم: Wi-Fi

در حالی که بدون شک اترنت(Ethernet) 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 ) 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 دیجیتالی اطلاعات استفاده می کند. دو باند فرکانسی در وای فای(Wi-Fi) 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. وای فای(Wi-Fi) با فرکانس بالا 5 گیگاهرتز بسیار سریع است اما به راحتی توسط اشیایی(blocked by objects) مانند دیوار مسدود می شود.

اکثر روترهای Wi-Fi(Wi-Fi) مدرن "دو بانده" هستند، به این معنی که آنها اتصالات را در هر دو باند فرکانس ارائه می دهند. وای فای(Wi-Fi) به چند نسل تقسیم می شود. در گذشته، این 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 Wi-Fi 6 است.

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

گسترش دامنه دسترسی شبکه شما

با وجود دستگاه های بسیار، چه در حال و چه آینده، برای راهی برای اتصال به شبکه خانگی خود، احتمالاً می خواهید مطمئن شوید که شبکه به هر گوشه خانه شما کشیده می شود. گفتن این کار آسان تر از انجام هر چیزی است که می تواند سیگنال بی سیم یا هزینه و تلاش برای نصب اترنت(Ethernet) در سراسر خانه را مسدود کند.

خبر خوب این است که محصولات زیادی در بازار وجود دارد که به شما کمک می کند تا جای پای 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(Wi-Fi Repeaters and Extenders)

تکرار کننده Wi-Fi دستگاهی است که قبل از شروع به کاهش سیگنال Wi-Fi در لبه یک شبکه Wi-Fi موجود قرار می گیرد. (Wi-Fi)به بسته هایی که به شبکه اصلی وای فای(Wi-Fi) 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 پاور لاین

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

فناوری 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 فناوری هایی مانند شبکه های سلولی 5G با موج میلی متری که مرز بین شبکه های محلی و گسترده را محو می کند، بسیار متفاوت به نظر برسد.



About the author

من یک متخصص کامپیوتر با بیش از 10 سال تجربه هستم و در کمک به افراد در مدیریت کامپیوترهایشان در دفترشان تخصص دارم. من مقالاتی در مورد موضوعاتی مانند نحوه بهینه سازی اتصال اینترنت خود، نحوه راه اندازی رایانه برای بهترین تجربه بازی و موارد دیگر نوشته ام. اگر در مورد هر چیزی که مربوط به کار یا زندگی شخصی خود است به دنبال کمک هستید، من آن شخص برای شما هستم!



Related posts