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Che cos'è un router e come funziona?

Prova Il Nostro Strumento Per Eliminare I Problemi





postato suUltimo aggiornamento: 16 febbraio 2021

Hai notato che la velocità della tua connessione Internet aumenta quando sei connesso al Wi-Fi al contrario di noi che usiamo solo il normale Rete 4G ? Bene, devi ringraziare il router Wi-Fi per questo, rende la nostra esperienza di navigazione senza interruzioni. A seconda del paese in cui vivi, la variazione di velocità potrebbe essere doppia se non di più. Viviamo in un'epoca in cui la velocità di Internet è aumentata così tanto che ora misuriamo la nostra velocità di Internet in Gigabit rispetto ai kilobit di pochi anni fa. È naturale per noi aspettarci miglioramenti anche nei nostri dispositivi wireless con l'avvento di nuove entusiasmanti tecnologie che stanno emergendo nel mercato wireless.



Che cos'è un router e come funziona?

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Cos'è un router Wi-Fi?

In parole semplici, un router Wi-Fi non è altro che una piccola scatola con antenne corte che aiuta a trasmettere Internet in tutta la casa o in ufficio.

Un router è un dispositivo hardware che funge da ponte tra il modem e il computer. Come suggerisce il nome, instrada il traffico tra i dispositivi che utilizzi e Internet. La selezione del giusto tipo di router gioca un ruolo importante nel determinare l'esperienza Internet più veloce, la protezione da minacce informatiche, firewall, ecc.



Va benissimo se non hai conoscenze tecniche su come funziona un router. Capiamo da un semplice esempio di come funziona un router.

Potresti avere un'ampia varietà di dispositivi come smartphone, laptop, tablet, stampanti, smart TV e molti altri che si connettono a Internet. Questi dispositivi insieme formano una rete chiamata Rete locale (E). La presenza di sempre più dispositivi sul E comporta il consumo di diverse larghezze di banda tra i vari dispositivi utilizzati, il che potrebbe causare ritardi o interruzioni di Internet in alcuni dispositivi.



È qui che entra in gioco il router, consentendo la trasmissione di informazioni attraverso questi dispositivi senza interruzioni, dirigendo il traffico in entrata e in uscita nel modo più efficiente possibile.

Una delle funzioni primarie di un router è quella di fungere da a Hub o Switch tra computer consentendo l'assimilazione e il trasferimento dei dati tra di essi senza interruzioni.

Per elaborare tutte queste enormi quantità di dati in entrata e in uscita, il router deve essere intelligente, e quindi un router è un computer a modo suo poiché ha un CPU e memoria, che aiuta a gestire i dati in entrata e in uscita.

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Un tipico router esegue una varietà di funzioni complesse come

  1. Fornire il massimo livello di sicurezza dal firewall
  2. Trasferimento di dati tra computer o dispositivi di rete che utilizzano la stessa connessione Internet
  3. Abilita l'uso di Internet su più dispositivi contemporaneamente

Quali sono i vantaggi di un router?

1. Fornisce segnali wifi più veloci

I router Wi-Fi dell'era moderna utilizzano dispositivi di livello 3 che in genere hanno una gamma da 2,4 GHz a 5 GHz che aiuta a fornire segnali Wi-Fi più veloci e una gamma estesa rispetto agli standard precedenti.

2. Affidabilità

Un router isola una rete interessata e passa i dati attraverso altre reti che funzionano perfettamente, il che lo rende una fonte affidabile.

3. Portabilità

Un router wireless elimina la necessità di connessione cablata con i dispositivi inviando segnali Wi-Fi, assicurando così il massimo grado di portabilità di una rete di dispositivi connessi.

Esistono due diversi tipi di router:

a) Router cablato: Si collega direttamente ai computer tramite cavi tramite una porta dedicata che consente al router di distribuire le informazioni

b) Router Wireless: È un router dell'era moderna che distribuisce informazioni tramite antenne in modalità wireless su più dispositivi collegati alla sua rete locale.

Per capire il funzionamento di un router, dobbiamo prima esaminare i componenti. I componenti di base di un router includono:

    PROCESSORE:È il controller primario del router che esegue i comandi del sistema operativo del router. Aiuta anche nell'inizializzazione del sistema, nel controllo dell'interfaccia di rete, ecc. ROM:La memoria di sola lettura contiene il programma di bootstrap e i programmi di diagnostica all'accensione (POST) RAM:La memoria ad accesso casuale memorizza le tabelle di routing ei file di configurazione in esecuzione. Il contenuto del RAM vengono eliminati all'accensione e allo spegnimento del router. NVRAM:La RAM non volatile contiene il file di configurazione di avvio. A differenza della RAM, memorizza il contenuto anche dopo l'accensione e lo spegnimento del router Memoria flash:Memorizza le immagini del sistema operativo e funziona come riprogrammabile ROM. Interfacce di rete:Le interfacce sono le porte di connessione fisiche che consentono di collegare diversi tipi di cavi al router come ethernet, Interfaccia dati in fibra distribuita (FDDI), rete digitale di servizi integrati (ISDN), ecc. Autobus:Il bus funge da ponte di comunicazione tra la CPU e l'interfaccia, che aiuta nel trasferimento dei pacchetti di dati.

Quali sono le funzioni di un router?

Instradamento

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Una delle funzioni principali di un router è quella di inoltrare i pacchetti di dati attraverso il percorso specificato nella tabella di routing.

Utilizza alcune direttive interne preconfigurate che vengono chiamate come route statiche per inoltrare i dati tra le connessioni di interfaccia in entrata e in uscita.

Il router può anche utilizzare il routing dinamico in cui inoltra i pacchetti di dati tramite percorsi diversi in base alle condizioni all'interno del sistema.

Il routing statico fornisce maggiore sicurezza al sistema rispetto a quello dinamico poiché la tabella di routing non cambia a meno che l'utente non la modifichi manualmente.

Consigliato: Fix Wireless Router continua a disconnettersi o cadere

Determinazione del percorso

I router prendono in considerazione più alternative per raggiungere la stessa destinazione. Questo è chiamato determinazione del percorso. I due fattori principali presi in considerazione per la determinazione del percorso sono:

  • La fonte delle informazioni o la tabella di instradamento
  • Il costo di ogni percorso – metrico

Per determinare il percorso ottimale, il router ricerca nella tabella di routing un indirizzo di rete che corrisponda completamente all'indirizzo IP del pacchetto di destinazione.

Tabelle di instradamento

La tabella di routing ha un livello di intelligenza di rete che indirizza il router a inoltrare i pacchetti di dati alla destinazione. Contiene le associazioni di rete che aiutano il router a raggiungere l'indirizzo IP di destinazione nel miglior modo possibile. La tabella di instradamento contiene le seguenti informazioni:

  1. ID di rete: l'indirizzo IP di destinazione
  2. Metrico – il percorso lungo il quale deve essere inviato il pacchetto di dati.
  3. Hop – è il gateway attraverso il quale devono essere inviati i pacchetti di dati per raggiungere la destinazione finale.

Sicurezza

Il router fornisce un ulteriore livello di sicurezza alla rete utilizzando un firewall che impedisce qualsiasi tipo di criminalità informatica o hacking. Un firewall è un software specializzato che analizza i dati in entrata dai pacchetti e protegge la rete dagli attacchi informatici.

I router forniscono anche Rete privata virtuale (VPN) che fornisce un ulteriore livello di sicurezza alla rete e quindi genera una connessione sicura.

Tabella di inoltro

L'inoltro è il processo effettivo di trasmissione dei pacchetti di dati attraverso i livelli. La tabella di instradamento aiuta a selezionare il miglior percorso possibile mentre la tabella di inoltro mette in atto il percorso.

Come funziona l'instradamento?

  1. Il router legge l'indirizzo IP di destinazione del pacchetto di dati in entrata
  2. Sulla base di questo pacchetto di dati in entrata, seleziona il percorso appropriato utilizzando le tabelle di routing.
  3. I pacchetti di dati vengono quindi inoltrati all'indirizzo IP di destinazione finale tramite hop utilizzando la tabella di inoltro.

In parole semplici, il routing è il processo di trasmissione dei pacchetti di dati dalla destinazione A alla destinazione B utilizzando le informazioni richieste in modo ottimale.

Interruttore

Uno switch svolge un ruolo molto importante nella condivisione delle informazioni tra i dispositivi collegati tra loro. Gli interruttori sono generalmente utilizzati per reti più grandi in cui tutti i dispositivi collegati insieme formano una rete locale (LAN). A differenza di un router, lo switch invia i pacchetti di dati solo a un dispositivo specifico configurato dall'utente.

Quali sono le funzioni di un router

Possiamo capire di più con un piccolo esempio:

Diciamo che vuoi inviare una foto al tuo amico su WhatsApp. Non appena pubblichi la foto del tuo amico, vengono determinati l'indirizzo IP di origine e di destinazione e la fotografia viene suddivisa in piccoli bit chiamati pacchetti di dati che devono essere inviati alla destinazione finale.

Il router aiuta a scoprire il modo ottimale per trasferire questi pacchetti di dati all'indirizzo IP di destinazione utilizzando algoritmi di instradamento e inoltro e gestire il traffico attraverso la rete. Se un percorso è congestionato, il router trova tutti i possibili percorsi alternativi per consegnare i pacchetti all'indirizzo IP di destinazione.

Router Wi-Fi

Oggi siamo circondati da più punti di accesso Wi-Fi che mai nella storia, tutti impegnati a servire sempre più dispositivi affamati di dati.

Ci sono così tanti segnali Wi-Fi, forti e deboli allo stesso modo che se avessimo un modo speciale per vederlo, ci sarebbe molto inquinamento dello spazio aereo intorno.

Ora, quando entriamo in aree ad alta densità e alta domanda come aeroporti, caffetterie, eventi, ecc., aumenta la concentrazione di più utenti con dispositivi wireless. Più persone cercano di collegarsi online, maggiore è la tensione che il punto di accesso subisce per soddisfare l'enorme aumento della domanda. Ciò riduce la larghezza di banda disponibile per ciascun utente e riduce notevolmente la velocità, dando origine a problemi di latenza.

Il 802.11 famiglia di Wi-Fi risale al 1997 e da allora ogni aggiornamento di miglioramento delle prestazioni al Wi-Fi è stato effettuato in tre aree, che è stata utilizzata anche come metrica per tenere traccia del miglioramento e sono

  • modulazione
  • flussi spaziali
  • legame di canale

La modulazione è il processo di modellazione di un'onda analogica per trasmettere dati, proprio come qualsiasi brano audio che va su e giù fino a raggiungere le nostre orecchie (ricevitore). Questa particolare onda è definita da una frequenza in cui l'ampiezza e la fase vengono modificate per indicare bit di informazioni univoci al target. Quindi, più forte è la frequenza, migliore è la connettività, ma proprio come il suono, c'è solo così tanto che possiamo fare per aumentare il volume se c'è interferenza da altri suoni sono segnali radio nel nostro caso, la qualità ne risente.

Flussi spaziali è come avere più corsi d'acqua che escono dalla stessa sorgente di un fiume. La sorgente del fiume potrebbe essere abbastanza forte, ma un singolo corso d'acqua non è in grado di trasportare una quantità d'acqua così elevata, quindi viene suddiviso in più torrenti per raggiungere l'obiettivo finale di incontrarsi presso la riserva comune.

Il Wi-Fi lo fa utilizzando più antenne in cui più flussi di dati interagiscono contemporaneamente con il dispositivo di destinazione, questo è noto come MIMO (ingresso multiplo – uscita multipla)

Quando questa interazione avviene tra più target, è nota come Multi-User (MU-MIMO), ma qui sta il problema, il target deve essere sufficientemente lontano l'uno dall'altro.

In qualsiasi momento la rete funziona su un unico canale, Legame di canale non è altro che combinare suddivisioni più piccole di una particolare frequenza per aumentare la forza tra i dispositivi di destinazione. Lo spettro wireless è molto limitato a frequenze e canali specifici. Sfortunatamente, la maggior parte dei dispositivi gira sulla stessa frequenza, quindi anche se aumentassimo il channel bonding, ci sarebbero altre interferenze esterne che smorzerebbero la qualità del segnale.

Leggi anche: Come trovare l'indirizzo IP del mio router?

Cosa cambia nel Wi-Fi 6 rispetto al suo predecessore?

In breve, ha migliorato la velocità, l'affidabilità, la stabilità, il numero di connessioni e l'efficienza energetica.

Se ci addentriamo più a fondo, iniziamo a notare cosa fa Wi-Fi 6 così versatile è il aggiunta della 4a metrica Airtime Efficienza . Per tutto questo tempo, non siamo riusciti a tenere conto della risorsa limitata che è la frequenza wireless. Pertanto, i dispositivi riempirebbero più canali o frequenze del necessario e sarebbero collegati molto più a lungo del necessario, in parole semplici, un pasticcio molto inefficiente.

Il protocollo Wi-Fi 6 (802.11 ax) risolve questo problema OFDMA (accesso multiplo a divisione di frequenza ortogonale) dove la trasmissione dei dati è ottimizzata e combinata per utilizzare solo la quantità richiesta di risorse richieste. Questo è assegnato e controllato da Access Point per fornire il carico utile di dati richiesto di destinazione e utilizza Downlink e Uplink MU-MIMO (multiutente, ingressi multipli, uscite multiple) per aumentare l'efficienza del trasferimento dei dati tra i dispositivi. Utilizzando l'OFDMA, i dispositivi Wi-Fi possono inviare e ricevere pacchetti di dati sulla rete locale a velocità più elevate e allo stesso tempo in parallelo.

Il trasferimento parallelo dei dati migliora la trasferibilità dei dati attraverso la rete in modo estremamente efficiente senza causare un calo delle velocità di downlink esistenti.

Cosa accadrà ai miei vecchi dispositivi WI-FI?

Questo è un nuovo standard di Wi-Fi stabilito dall'International Wi-Fi Alliance a settembre 2019. Wi-Fi 6 è compatibile con le versioni precedenti, ma ci sono alcune modifiche estetiche.

Ogni rete a cui ci colleghiamo funziona su una velocità, latenza e larghezza di banda diverse indicate da una certa lettera dopo 802.11, come 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n e 802.11ac che ha sconcertato anche il meglio di noi.

Tutta questa confusione si è conclusa con il Wi-Fi 6 e l'alleanza Wi-Fi ha cambiato la convenzione di denominazione con questo. Ogni versione Wi-Fi precedente a questa sarà numerata tra Wi-Fi 1-5 per facilità di espressione.

Conclusione

Avere una buona comprensione del funzionamento di un router ci aiuta a navigare e risolvere vari problemi che potremmo incontrare con i nostri router e router Wi-Fi. Abbiamo posto molta enfasi sul Wi-Fi 6, poiché è una nuova tecnologia wireless emergente con cui dobbiamo stare al passo. Il Wi-Fi sta per interrompere non solo i nostri dispositivi di comunicazione, ma anche i nostri articoli quotidiani come frigoriferi, lavatrici, automobili, ecc. Ma, non importa quanto la tecnologia cambi, i fondamenti discussi, come il routing, il routing tabelle, inoltro, switch, hub, ecc. sono ancora l'idea fondamentale guida fondamentale dietro gli entusiasmanti sviluppi che stanno per cambiare completamente le nostre vite per sempre.

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Aditya Farrad

Aditya è un professionista della tecnologia dell'informazione automotivato ed è stato uno scrittore di tecnologia negli ultimi 7 anni. Si occupa di servizi Internet, dispositivi mobili, Windows, software e guide pratiche.