Използването на вашата домашна мрежа е толкова лесно, колкото въвеждане на парола и отваряне на вашето приложение Netflix , за да гледате филм, но вашата мрежа и всичко, което е необходимо, за да работи толкова безпроблемно, са може би най-сложните и уникални устройства, които притежавате.

Домашните^(Home) мрежи съществуват, за да позволят на цифровите устройства да общуват помежду си и с други устройства по света през глобална мрежа, наречена интернет. Въпреки че не е необходимо да разбирате точно как функционира вашата домашна мрежа, за да й се насладите, прекарването на известно време под капака ще ви даде оценка за технологията и ще улесни отстраняването на възникващи проблеми.

Вашата домашна мрежа^(Network) е мини интернет^{(Mini Internet)}

Интернет е съкращение от „internetwork“, глобална мрежа от свързани локални мрежи^(LANs) ( локални мрежи^{(Local Area Networks)} ), която включва уеб сървъри, стрийминг и облачни услуги, сървъри за игри и много други.

Вашата домашна мрежа е същото нещо, но само по-малка и ограничена до вашия дом. Ако искате да научите повече за това как вашата домашна мрежа е като мини интернет, вижте Who Owns the Internet? Web Architecture Explained за директно обяснение на сложната машина, която е интернет.

Вашата домашна мрежа говори^{(Home Network Speaks)} специален език

Освен че физически наподобявате интернет като цяло, друг важен начин, по който вашата домашна мрежа и интернет са еднакви, е „езикът“, на който говорят. Днес универсалният мрежов протокол е TCP/IP ( Transmission Control Protocol/Internet Protocol ) и той е от ключово значение за това данните да отиват там, където трябва.

В TCP/IP мрежа всички данни, изпратени по мрежата, се разделят на „пакети. ” Представете си как^{(” Imagine)} превръщате картина в пъзел с хиляди части. След това вземете всяко парче и го поставете в плик поотделно. На плика напишете адреса на подателя и получателя. Също така включете информация във всеки плик, описваща къде отива всяко парче, за да се реконструира оригиналното изображение.

Сега изпратете по пощата хиляди пликове до получателя и той го възстановява от своя страна. Няма значение дали пликовете пристигат нередовни, но ако някой изчезне, ще получите обратно писма с искане за нови копия на липсващите парчета.

Основна топография на домашната мрежа

По-долу ще обясним подробно работата на всеки мрежов компонент, но за да ви помогнем да се ориентирате, нека скицираме как изглежда типичната домашна мрежа днес.

Вашата мрежа има няколко ключови компонента:

• Модемът ви свързва към WAN ( Интернет^(Internet) )
• Рутерът управлява трафика между устройства в LAN и между тези устройства и WAN .
• Мрежовите хардуерни връзки, обикновено Ethernet кабели или Wi-Fi радиопредаватели и приемници.
• Клиентски устройства, като компютри или смартфони с Android^(Android) и iOS. 
• Сървърни^(Server) устройства, които също могат да бъдат оборудване като компютри и смартфони.
• Допълнителни^(Optional) мрежови разширители, които помагат за разпространението на физическия отпечатък на вашата мрежа във вашия дом. Примерите^(Examples) включват безжични точки за достъп, разширители на Powerline и Wi-Fi повторители.

Има много различни начини за изграждане на домашна мрежа, но повечето от тези компоненти присъстват във всяка домашна мрежа. Други компоненти могат да заменят някои от тях. Например, ако просто искате да свържете група компютри в мрежа, можете да използвате Ethernet комутатор или мрежов хъб. Тази основна скица обаче покрива 99% от това, което е там.

Сега, след като начертахме грубите очертания на домашна мрежа, ще се потопим малко по-дълбоко във всеки основен компонент.

Модемът ви позволява^{(Modem Lets)} да говорите с интернет^(Internet)

Преди съвременния широколентов интернет достъпът до интернет работеше чрез модем (модулатор/демодулатор), който изпращаше и получаваше аудио сигнали с висок или нисък тон по медни гласови линии, представляващи двоичен код.

Тези „комутируеми“ модеми вече са остарели и не осигуряват голяма честотна лента, въпреки че все още се използват в няколко редки случая, когато нищо друго не е възможно. В наши дни думата модем се използва за означаване на почти всяко устройство, което преобразува един вид мрежов сигнал в друг, дори ако и двата сигнала са всъщност цифрови.

Един пример за цифрово-цифрово преобразуване е обикновеният оптичен модем, който приема оптични сигнали и излъчва електрически импулси през Ethernet кабели. DSL модемите използват същата медна жица като телефонните линии, но използват различна честотна лента от гласовите повиквания, така че можете да се свързвате с интернет и да извършвате повиквания едновременно. Клетъчните модеми се свързват с кулите за мобилни телефони чрез радиовълни - сателитните модеми излъчват информация към и от орбита и т.н.

В някои мрежи модемът е отделно устройство, а в други е комбиниран с вашия безжичен рутер, което се оказва следващата ни спирка в тази обиколка на домашната мрежа.

Рутерът е^{(Router Sits)} в сърцето^(Heart) на вашата мрежа^{(Your Network)}

Рутерът е в сърцето на всяка домашна мрежа и изпълнява широк набор от основни задачи:

• Маршрутизиране на мрежов трафик между устройства, между Ethernet и LAN и между вътрешни и външни мрежи.
• DNS ( Услуга за имена на домейни^{(Domain Name Service)} ) сървър за откриване и маршрутизиране.
• Вътрешно е подобен на компютър с CPU , RAM и OS. Някои рутери могат да изпълняват приложения.
• Присвоява^(Assigns) и управлява IP адреси в LAN чрез DHCP ( протокол за динамична конфигурация на хост^{(Dynamic Host Configuration Protocol)} ).

Рутерите имат повече от тези основни функции, но това е основният списък от неща, които рутерът прави. Маршрутизирането между различни типове мрежи (оптична WAN , Ethernet , Wi-Fi и др.) е това, което прави рутера рутер, което го отличава от мрежовите комутатори и хъбове^{(network switches and hubs)} .

Рутерът присвоява IP адреси на вътрешни мрежови устройства, като се уверява, че няма конфликти. Той следи кое устройство прави кое искане на устройства в интернет в таблица, известна като NAT ( Таблица с мрежови адреси^{(Network Address Table)} ), тъй като сървърите в интернет могат да виждат само самия рутер и неговия „публичен“ IP адрес.

Някои рутери от висок клас могат да изпълняват персонализирани приложения, които да действат като мрежово хранилище или стрийминг сървъри. Дори ако вашият рутер не се доставя с тази възможност, може да имате опцията да инсталирате персонализиран фърмуер на трета страна, за да добавите тези функции.

Вашите локални сървъри

Сървърът е устройство в мрежа, което предлага услуга като съдържание или мрежови приложения . ^{(server )}Когато посетите уебсайт или изтеглите файл от интернет, това съдържание се хоства на сървърен компютър някъде по света. Когато използвате облачни приложения като Google Документи^{(Google Docs)} , този софтуер и данни се съхраняват на сървър.

Вашата локална мрежа има поне един сървър и това е вашият рутер. Всеки рутер има основен уеб сървър, който действа като интерфейс за промяна на настройките. Когато сте свързани с рутера и въведете неговия IP адрес в браузър, ще бъдете отведени до уебсайт, който се хоства от самия рутер.

Ако имате Wi-Fi принтер^{(Wi-Fi printer)} , това също е сървър за печат, който обработва заявки за печат. Много хора имат NAS ( мрежови устройства за съхранение^{(Network-attached storage)} ) или медийни сървъри (като Plex ), работещи в тяхната мрежа. Някои неща, които може би не смятате за сървъри, също отговарят на изискванията. Вашата IP камера също е сървър. Това е сървър за поточно видео!

Мрежови периферни устройства

Традиционно периферните устройства като скенери и принтери се свързват директно към конкретен компютър. Много по-често срещано е обаче в едно модерно домакинство да има много различни компютри, които се нуждаят от достъп до този тип устройства. Можете да споделите принтер в локалната мрежа, вместо всички да използват един и същ компютър, когато трябва да отпечатат нещо.

Използването на функцията за споделяне на печат в операционната система на компютъра прави възможно използването на нормален принтер, свързан към компютър, като споделен принтер. Все пак в днешно време е лесно просто да закупите принтер, скенер или многофункционално устройство ( MFD ) с Wi-Fi или Ethernet и то да действа като самостоятелен споделен ресурс в мрежата.

Мрежови клиенти във вашия дом

Освен локалните сървъри във вашата домашна мрежа, другите устройства обикновено са известни като клиенти, които изтеглят информация от отдалечени и локални сървъри. Примери за клиенти на локална мрежа включват:

• Компютри, конзоли и мобилни устройства.
• Интернет^(Internet) на нещата^(Things) ( IoT ) устройства като интелигентни хладилници и роботи прахосмукачки.

Всичко, което получава данни от сървърно устройство, е клиент, въпреки че всяко устройство може да бъде и двете едновременно.

Компютри, конзоли^(Consoles) и мобилни^(Mobile) устройства

Кабелни и безжични връзки

През годините е имало няколко различни стандарта за свързване към мрежи, но днес в почти всяка домашна мрежа ще намерите само два вида връзка: Ethernet и Wi-Fi .

Не пресичайте^{(Get Your)} кабелите си: Ethernet

Ethernet е стандарт за кабелна връзка, който пренася TCP/IP данни в домашни мрежи. Конекторът ( RJ45 ) прилича малко на увеличена телефонна връзка ( RJ11 ) и носи няколко медни проводника, които се различават в зависимост от категорията Ethernet мрежов кабел, който използвате.

Ethernet кабелите се класифицират в различни категории, които предлагат различни максимални скорости. Например мрежовите кабели от категория 6^{(Category 6)} са оценени за 10Gbps, докато кабелите от категория 5e^{(Category 5e)} са оценени за гигабитови скорости. Важно е да съобразите типовете кабели със скоростта, за която са предназначени вашите LAN портове^(Ports) . Включването на 1Gbps кабел в 100 Mbps порт няма да навреди, но обратното ще ограничи скоростта ви до максимума, който кабелът може да издържи!

Ако приемем, че сте избрали правилните Ethernet кабели, адаптери и рутер, ще се насладите на високоскоростни, с ниска латентност, ултранадеждни мрежови скорости, стига да се справяте с неудобството по инсталирането на Ethernet връзки в цялата къща.

жици? Където отиваме^(Going) , нямаме нужда от кабели: Wi-Fi

Въпреки че Ethernet несъмнено е златният стандарт, когато става дума за чиста мрежова производителност, той не е толкова удобен. Когато става въпрос за мобилни устройства, това е направо непрактично! Ето защо имаме Wi-Fi ( Wireless Fidelity ), за да позволим на безжичните устройства да се свързват към мрежата, без да пробиват дупки в стените или да ги включват всеки път, когато имаме нужда от мрежови функции.

Wi-Fi използва радиовълни за изпращане на цифрови импулси на информация. Има две честотни ленти, използвани в Wi-Fi : 2,4 Ghz и 5 Ghz. По-нискочестотната лента не може да изпраща данни с високи скорости, но има голям обхват и сила на проникване в стената. Високочестотният 5 Ghz Wi-Fi е ултра бърз, но лесно се блокира от предмети^{(blocked by objects)} като стени.

Повечето съвременни Wi-Fi рутери са „двулентови“, което означава, че предлагат връзки и в двете честотни ленти. Wi-Fi е разделен на поколения. В миналото тези поколения са имали номерирани имена, отразяващи името на комуникационния стандарт за това поколение Wi-Fi . Например 802.11g, 802.11n и 802.11ac. Тези имена са променени на прости числа, за да направят нещата малко по-лесни за потребителя. Така че сега 802.11ac е просто Wi-Fi 6, а най-новият 802.11ax е Wi-Fi 6 .

По-старите Wi-Fi устройства може да не се свързват с по-нови рутери, особено ако устройството поддържа само 2,4 Ghz Wi-Fi, а въпросният рутер предлага само 5 Ghz.

Разширяване на обхвата на вашата мрежа

С толкова много устройства, както настоящи, така и гледащи към бъдещето, за начин да се свържете с вашата домашна мрежа, вероятно искате да сте сигурни, че мрежата се простира до всеки ъгъл на вашия дом. Това е по-лесно да се каже, отколкото да се направи с всичко, което може да блокира безжичен сигнал или разходите и усилията за полагане на Ethernet в целия дом.

Добрата новина е, че на пазара има много продукти, които да ви помогнат да увеличите мрежовия си отпечатък, така че да няма места в дома ви, които да не могат да се свържат.

Wi-Fi ретранслатори и удължители^{(Wi-Fi Repeaters and Extenders)}

Wi-Fi повторителят е устройство, което се поставя на границата на съществуваща Wi-Fi мрежа, преди Wi-Fi сигналът да започне да отслабва. Той слуша пакетите, идващи към и от основната Wi-Fi мрежа и след това просто ги повтаря. Това е бавно решение, но лесен начин за разширяване на WiFi до определени точки, без да променяте мрежата си.

PowerLine удължители

Тази система изпраща мрежови сигнали през съществуващото електрическо окабеляване във вашия дом. Това е толкова лесно, колкото да включите PowerLine адаптер близо до вашия рутер и в стаята, където искате да разширите мрежата си.

Вместо да разширят отпечатъка на вашия обикновен рутер, безжичните мрежести рутери напълно заместват съществуващия ви рутер. Мислете^(Think) за тях като за един голям разпределен рутер. Основен мрежест модул е ​​свързан към вашия модем и след това всеки сателитен модул има специална безжична или кабелна връзка към него. 

Едно голямо свързано в мрежа семейство

Технологията във вашата домашна мрежа може да е невероятно сложна, но тази технология е станала по-интелигентна и много по-лесна за използване с течение на времето. Никой не знае какво ще бъде бъдещето на домашните мрежи. Все пак може да изглежда много различно благодарение на развитието на технологии като 5G клетъчни мрежи с милиметрови вълни, които размиват границата между локалните и широките мрежи.

A Quick Guide to How Your Home Network Works

Using уour home network is as easy as typing in a password and oрening your Netflix app to wаtch a movie, but your network and evеrything that’s needed fоr it to work so seamlessly are probably thе most complex and unique devices you own.

Home networks exist to let digital devices talk to each other and to other devices out in the world over a global network called the internet. While you don’t need to understand precisely how your home network functions to enjoy it, spending some time under the hood will both give you an appreciation for the tech and make troubleshooting problems that come along easier.

Your Home Network Is a Mini Internet

The internet is short for ‘internetwork’, a global network of connected LANs (Local Area Networks) that includes web servers, streaming and cloud services, gaming servers, and much more.

Your home network is the same thing, but just smaller and confined to your home.If you want to know more about how your home network is like a mini internet, check out Who Owns the Internet? Web Architecture Explained for a straightforward explanation of the complex machine that is the internet.

Your Home Network Speaks a Special Language

Apart from physically resembling the internet as a whole, another critical way your home network and the internet are the same is the “language” they speak. Today the universal network protocol is TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), and it’s key to making data go where it’s supposed to.

In a TCP/IP network, all data sent over the network is broken up into “packets.” Imagine turning a picture into a jigsaw puzzle with thousands of pieces. Then take each piece and put it in an envelope individually. On the envelope, write the address of the sender and the receiver. Also include information in each envelope describing where each piece goes to reconstruct the original image.

Now, mail thousands of envelopes to the recipient, and they rebuild it on their end. It doesn’t matter if the envelopes arrive out of order, but if any go missing, you’ll get letters back asking for new copies of the missing pieces.

Basic Home Network Topography

We’ll explain the job of each network component in detail below, but to help you get oriented, let’s sketch out what a typical home network looks like today.

Your network has several key components:

• The modem connects you to the WAN (Internet)
• The router manages traffic between devices on the LAN and between those devices and the WAN.
• The network hardware connections, usually ethernet cables or Wi-Fi radio transmitters and receivers.
• Client devices, like computers or Android and iOS smartphones. 
• Server devices, which can also be equipment like computers and smartphones.
• Optional network extenders, which help spread your network’s physical footprint through your home. Examples include wireless access points, Powerline extenders, and Wi-Fi repeaters.

There are many different ways to build a home network, but most of these components are present in every home network. Other components can stand-in for some of these. For example, if you simply wanted to network a group of computers together, you could use an Ethernet switch or network hub. However, this basic sketch covers 99% of what’s out there.

Now that we’ve drawn the rough outlines of a home network, we’ll dive a little deeper into every major component.

The Modem Lets You Talk to the Internet

Before modern broadband internet, internet access worked through a modem (modulator/demodulator) which sent and received high- or low- pitched audio signals over copper voice lines, representing binary code.

These “dial-up” modems are all but obsolete now and do not provide much bandwidth, although they are still used in a few rare cases where nothing else is possible. These days the word modem is used to refer to just about any device that converts one kind of network signal to another, even if both signals are, in fact, digital.

One example of digital-to-digital conversion is the common fiber modem, which takes optical signals and puts out electrical pulses over Ethernet cables. DSL modems use the same copper wire as phone lines but use a different frequency band from voice calls, so you can connect to the internet and make calls simultaneously. Cellular modems connect to cell phone towers via radio waves—satellite modems beam information to and from orbit, and so on.

In some networks, the modem is a separate device, and in others, it’s combined with your wireless router, which happens to be our next stop on this home network tour.

The Router Sits at the Heart of Your Network

The router is at the heart of any home network and performs a wide range of essential jobs:

• Routing network traffic between devices, between Ethernet and LAN, and between internal and external networks.
• DNS (Domain Name Service) server detection and routing.
• Is internally similar to a computer with CPU, RAM, and OS. Some routers can run apps.
• Assigns and manages IP addresses on the LAN using DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

There’s more to routers than these core functions, but that’s the key list of things a router does. Routing between different types of networks (fiber WAN, Ethernet, Wi-Fi, etc.) is what makes a router a router, setting it apart from network switches and hubs.

The router assigns IP addresses to internal network devices, making sure that there are no conflicts. It keeps track of which device makes which request of devices on the internet in a table known as a NAT (Network Address Table), since servers on the internet can only see the router itself and its “public” IP address.

Some high-end routers can run custom applications to act as network storage or streaming servers. Even if your router doesn’t ship with this ability, you may have the option of installing custom third-party firmware to add those features.

Your Local Servers

A server is a device on a network that offers a service such as content or network-based applications. When you visit a website or download a file from the internet, that content is hosted on a server computer somewhere out in the world. When you use cloud apps like Google Docs, that software and data live on a server.

Your local network has at least one server, and that’s your router. Every router has a basic web server that acts as an interface to change settings. When you’re connected to the router and type in its IP address in a browser, you’re taken to a website that’s hosted by the router itself.

If you have a Wi-Fi printer, that’s also a print server that handles print requests. Many people have NAS (Network-attached storage devices) or media servers (such as Plex) running on their network. Some things you might not think of as servers also qualify. Your IP camera is also a server. It’s a video streaming server!

Networked Peripherals

Traditionally peripherals like scanners and printers are connected directly to a specific computer. However, it’s far more common in a modern household to have many different computers that need access to these types of devices. You can share a printer on the local network rather than having everyone use the same computer whenever they need to print something.

Using the print sharing feature in the computer’s operating system makes it possible to use a normal printer connected to a computer as a shared printer. Still, these days it’s easy to simply buy a printer, scanner, or multifunction device (MFD) with Wi-Fi or Ethernet and have it act as a standalone shared resource on the network.

Network Clients in Your Home

Apart from local servers on your home network, the other devices are generally known as clients, which pull information from remote and local servers. Examples of local network clients include:

• Computers, consoles, and mobile devices.
• Internet of Things (IoT) devices such as smart fridges and robot vacuum cleaners.

Anything that receives data from a server device is a client, although any device can be both at the same time.

Computers, Consoles, and Mobile Devices

Wired and Wireless Connections

There have been a few different connection standards for networks over the years, but in almost every home network today, you’ll find just two types of connection: Ethernet and Wi-Fi.

Don’t Get Your Wires Crossed: Ethernet

Ethernet is a wired connection standard that carries TCP/IP data in-home networks. The connector (RJ45) looks a little like an upsized telephone line connection (RJ11) and carries several copper wires that vary depending on the category of Ethernet network cable you’re using.

Ethernet cables are classed into different categories that offer different maximum speeds. For example, Category 6 network cables are rated 10Gbps, while Category 5e cables are rated for gigabit speeds. It’s important to match your cable types to the speed your LAN Ports are rated for. Plugging a 1Gbps cable into a 100 Mbps port won’t hurt, but doing the opposite will limit your speed to the maximum the cable can handle!

Assuming you’ve chosen the right Ethernet cables, adapters, and router, you’ll enjoy high-speed, low-latency, ultra-reliable network speeds as long as you’re okay with the hassle of installing ethernet connections throughout your house.

Wires? Where We’re Going, We Don’t Need Wires: Wi-Fi

While Ethernet is undoubtedly the gold standard when it comes to pure network performance, it’s not all that convenient. When it comes to mobile devices, it’s downright unpractical! That’s why we have Wi-Fi (Wireless Fidelity) to allow wireless devices a way to connect to the network without drilling holes in walls or plugging them in every time we need network features.

Wi-Fi uses radio waves to send digital pulses of information. There are two frequency bands used in Wi-Fi: 2.4Ghz and 5Ghz. The lower frequency band can’t send data at high speeds, but it’s got great range and wall-penetrating power. High-frequency 5Ghz Wi-Fi is ultra-fast but is easily blocked by objects like walls.

Most modern Wi-Fi routers are “dual-band,” which means they offer connections on both frequency bands. Wi-Fi is divided into generations. In the past, those generations would have numbered names reflecting the name of the communication standard for that generation of Wi-Fi. For example, 802.11g, 802.11n, and 802.11ac. These names have been changed to simple numbers to make things a little more user-friendly. So now 802.11ac is simply Wi-Fi 6, and the latest 802.11ax is Wi-Fi 6.

Older Wi-Fi devices may not connect to newer routers, especially if the device only supports 2.4Ghz Wi-Fi and the router in question only offers 5Ghz.

Extending Your Network’s Reach

With so many devices, both present and future-looking, for a way to connect to your home network, you probably want to make sure that network stretches to every corner of your home. That’s easier said than done with everything that can block a wireless signal or the expense and effort of laying Ethernet throughout a home.

The good news is that there are many products on the market to help you increase your network footprint so that there aren’t any spots in your home that can’t get connected.

Wi-Fi Repeaters and Extenders

A Wi-Fi repeater is a device that’s put onto the edge of an existing Wi-Fi network before the Wi-Fi signal starts to drop off. It listens to the packets coming to and from the core Wi-Fi network and then simply repeats them. This is a slow solution, but a simple way to extend WiFi to specific spots without modifying your network.

PowerLine Extenders

This system sends network signals through the existing electrical wiring in your home. It’s as easy as plugging in a PowerLine adapter near your router and in the room where you want to extend your network.

Rather than extend your regular router’s footprint, wireless mesh routers completely replace your existing router. Think of them as one big distributed router. A primary mesh unit is connected to your modem, and then each satellite unit has a dedicated wireless or wired connection to it. 

One Big Networked Family

The technology in your home network might be incredibly complex, but this technology has become smarter and much easier to use over time. No one knows what the future of home networking will be. Still, it might look very different thanks to the development of technologies like millimeter-wave 5G cellular networks, which blur the line between local and wide networks.

Related posts

• Настройте втори безжичен рутер във вашата домашна мрежа

• OTT ръководство за предоставяне на достъп на гостите до вашата локална мрежа

• Как да настроите втори рутер във вашата домашна мрежа

• 7 бързи поправки, когато Minecraft продължава да се срива

• 9 бързи начина да направите изображението прозрачно на Windows и Mac

• Не можете да изтриете мрежовия адаптер в Windows 10?

• Как да се уверите, че получавате скоростите на мрежата, за които плащате

• Как да споделяте iTunes библиотека във вашата локална мрежа

• 4 начина да намерите най-добрите интернет опции (ISP) във вашия район

• Какво представлява рейтингът на пътниците на Uber и как да го проверите

• 10 най-добри начина да защитите компютъра си от деца

• Как да включите или изключите Caps Lock на Chromebook

• Mesh мрежа срещу Wi-Fi Extender срещу точки за достъп: кое е по-добро?

• OTT ръководство за осигуряване на вашия дигитален живот след смъртта

• Ръководство за това, което има в тъмната мрежа

• Ръководство за започване с Zoom Breakout Rooms

• OTT Ръководство за кодеци, формати на контейнери и транскодиране

• Най-бързият начин за сканиране на голям брой снимки у дома

• Ръководство за начинаещи за Pinterest

• Офлайн гледане на Hulu: как работи и кога да го използвате