Маршрутизатор Wi-Fi – что это, как работает, технические характеристики

Маршрутизатор представляет собой сетевое устройство, позволяющее объединять две или более сетей, управлять процессом маршрутизации и передавать пакеты данных. Он используется для обеспечения доступа к сети Интернет или частной компьютерной сети, а дорогие модели обладают ещё более широким функционалом.

Устройство и принцип работы маршрутизатора

Основной принцип работы маршрутизатора состоит в назначении и перераспределении потоков данных между абонентскими устройствами и серверными станциями. По умолчанию скорость доступа между разными устройствами делится поровну.

Внутренняя организация роутера выглядит следующим образом:

1. В памяти имеется таблица маршрутизации, хранящая пути ко всем устройствам в сети и к другим маршрутизаторам. Получается своеобразная связанная сеть устройств, к каждому из которых можно подобрать оптимальный путь.
2. Периодически происходит отправка тестовых пакетов, для определения времени, за которое каждый пакет дойдет. Таким образом, происходит поддержка актуального состояния карты сети. Это называется динамической маршрутизацией.
3. Сам роутер является маленькой пластмассовой коробочкой, на корпусе которой имеется несколько гнезд для подключения Интернета по проводу.
4. Прибор связан с Интернетом по кабелю, который называется витой парой. По антенне точка доступа раздает информацию из Интернета в сеть Wi-Fi, по которой различные устройства, обладающие приемником, принимают данные.

Также есть и статическая маршрутизация, когда нужно задать адреса таким образом, чтобы пакеты данных не уходили не туда. Этот способ отнимает больше времени и сил, но при этом является более безопасным.

Что такое маршрутизатор, как он выглядит и для чего нужен, рассказано в следующем видео:

Виды маршрутизаторов

По технологии передачи данных провайдером выделяют 3 группы маршрутизаторов:

1. ADSL-роутеры. Эти устройства подключаются к телефонной линии – достаточно удобно, учитывая, что не надо протягивать никаких дополнительных проводов. ADSL-роутеры позволяют принимать данные со скоростью до 10 Мб/с, а передавать до 700 Кб/с, но сегодня подобных результатов уже недостаточно, поэтому данный вид роутеров практически нигде не используется.
2. Ethernet-роутер. К вам в квартиру проводят специальный кабель (витую пару), состоящий из двух линий, обеспечивающих одновременный прием и передачу сигнала. Благодаря этому скорость приема и передачи сигнала возрастает до 100 Мбит/с, и на сегодняшний день это самый надежный и эффективный способ доступа к Интернету.
3. LTE-роутер. Подключается к вышкам сотовой связи, после чего раздает Интернет другим устройствам. Вам нужно приобрести SIM-карту и подключить услуги Интернета от сотового оператора. Сегодня эта функция включена во все современные смартфоны. Плюсом такого вида является то, что у вас есть Интернет там, где отсутствует доступ к сети. Минусом – привязка к оператору связи и повышенное энергопотребление.

Технические характеристики маршрутизаторов и критерии выбора

Для выбора маршрутизатора определите, какие параметры считаются самыми важными. Учитывайте, с каким оборудованием он будет работать, и в каких условиях.

Антенны

Чтобы выбрать «правильный» аппарат, нужно учитывать, сколько у него антенн, и какие они – наружные или внутренние. Число антенн и показатель их мощности влияет на скорость инфообмена и проходимость сигнала. Например, для роутера с одной антенной, поддерживающего 802.11n, показатель скорость составляет 150 Мбит/с, а с двумя – в два раза выше. Каждая антенна добавляет полторы сотни мегабайт к скорости. А в случае с 802.11aс прирост и того больше – по 433 Мбит/с.

Внешние антенны бывают съемные или нет. Первый вариант подходит для возможного апгрейда устройства в будущем – можно заменить заводские антенны на более мощные и тем самым усилить проходимость сигнала сквозь преграды. А можно сразу потратиться на 8-антенный вариант.

Есть модели с внутренними антеннами. Как и в случае с наружными, их показатели мощности зависят от коэффициента усиления сигнала.

Порты

Этот параметр определяет количество устройств, которые могут работать одновременно с роутером при помощи кабельного соединения. 4 LAN-порта считается оптимальным минимумом, но в некоторых моделях их бывает по 2-3 или вообще только один.

Кому-то покажется, что не имеет значения, сколько портов, если существуют и альтернативные методы подключения. Но есть несколько нюансов:

• не во все системники интегрирован Wi-Fi, и если такого адаптера нет, подключение через кабель является единственным выходом;
• десктопные ПК, телевизоры, мультимедийные устройства и игровые консоли рекомендуется подключать именно через кабель, даже если они Wi-Fi поддерживают – так обеспечивается более стабильная работа.

Стандарты

Передача данных осуществляется по следующим стандартам:

• IEEE 802.11 – протоколы для низких скоростей обмена данными, является основным стандартом;
• IEEE 802.11a – несовместим с 802.11b, предназначен для высоких скоростей, использует каналы частоты 5 ГГц, способен пропускать до 54 Мбит/с;
• IEEE 802.11b – стандарт для высоких скоростей, частота канала – 2,4 ГГц, пропускная способность – до 11 Мбит/с;
• IEEE 802.11g – скорость эквивалентна стандарту 11а, частота канала – 2,4 ГГц, совместим с 11b, скорость пропускания – до 54 Мбит/с;
• IEEE 802.11n – коммерческий стандарт, созданный в 2009 году, поддерживающий работу в диапазонах 2,4 и 5 ГГц. Он может работать со всеми вышеперечисленными стандартами, а наибольшая скорость работы 300 Мбит/с
• IEEE 802.11ас это последующее развитие технологии 802.11n. Первая версия стандарта появилась в 2011 году, он отличается высокой скоростью передачи и большей полосой пропускания точки доступа. Работает на частоте 5 ГГц, так как этот спектр частот менее загружен. Способен расширять пропускную способность сети до 433 Мбит/сек.

Технологии защиты

В большинстве роутеров используются такие стандарты шифрования данных:

1. WEP (Wired Equivalent Privacy). Этот стандарт является уязвимым. Сегодня в сети имеется много программ для взлома Wi-Fi, защищенных этим стандартом.
2. WPA (Wi-Fi Protected Access). Используются ключи для шифрования длиной до 128 бит (технология TKIP).
3. WPA 2 (Wi-Fi Protected Аccess версия 2). Используются ключи для шифрования длиной до 256 бит (технология AES).

Для большей защиты используют фильтрацию МАС-адресов или режим скрытого идентификатора SSID. Эти методы есть в большинстве маршрутизаторов.

В некоторых моделях может быть использована функция WPS (Wi-Fi Protected Setup) – настройка беспроводной сети при использовании этой технологии занимает минимальное время и полезна тем, кто не хочет углубляться в настройки роутера.

Скорость

Базовая скорость работы большей части современных маршрутизаторов составляет в среднем от 150 до 300 Мбит/с (зависит от зашумленности радиоэфира), чего вполне достаточно для выполнения ресурсоёмких задач и просмотра цифрового потока высокого качества.

Модели, настроенные на стандарт 802.11ас, способны развивать рабочую скорость от 433 Мбит/с до 4 Гбит/с. Крупные производители разработали решение, позволяющее одновременно работать с несколькими стандартами связи, выбирая функционал по своей потребности. Чем выше частота, тем быстрее время отклика.

Но зависит скорость не только от стандарта, но и от внешних факторов – расстояние от устройства до роутера, количество стен, помехи и другие сторонние преграды. Реальная скорость соединения напрямую зависит от услуг, предлагаемых провайдером, и их характеристик.

Кроме работы с беспроводными данными, маршрутизаторы предлагают подключение компьютера к сети Интернет через кабель. Скорость LAN-каналов может быть 100 Мбит/с или 1 Гбит/с.

Каналы связи

Для передачи данных используется распределение всей частоты на каналы, что позволяет упорядочить разделение радиочастотного эфира между разными устройствами – каждое может выбрать для работы наименее зашумленный канал.

Стандартная ширина канала составляет 20 МГц. Начиная со стандарта 802.11n, была предложена и регламентирована возможность объединения каналов. Берём 2 канала по 20 МГц и получаем 1 на 40 – для увеличения скорости и пропускной способности. Чем шире полоса, тем больше данных можно передать.

Существует также обратная модификация каналов – уменьшение их ширины: 5, 10 МГц. Узкие каналы обеспечивают большую дальность, но меньшую скорость.

Мощность передатчика

Некоторые производители указывают мощность в mW, некоторые в – dBm. Зависимость между этими двумя представлениями мощности – нелинейная, что легко увидеть при сравнении готовых значений в таблице соответствий:

• увеличение мощности на 3 dBm дает прирост в мВт в 2 раза;
• увеличение мощности на 10 dBm дает прирост в мВт в 10 раз;
• увеличение мощности на 20 dBm дает прирост в мВт в 100 раз.

То есть, уменьшив или увеличив мощность в настройках, например, на 3 дБм, мы фактически понижаем или повышаем её в 2 раза.

Частота

Прием-передача данных по стандарту Wi-Fi осуществляется в нескольких диапазонах:

1. 2,4 ГГц – самая популярная частота, поэтому в большинстве мест роутер перегружен, что отрицательно сказывается на скорости передачи данных. В это же время, работу в таком диапазоне поддерживает большая часть современных устройств. При маркировке используется “2”.
2. 5 ГГц менее популярен. Провайдеры используют его для подачи Интернета в том случае, если сделать это по проводному интерфейсу невозможно. Некоторые современные устройства способны поддерживать оба диапазона. При маркировке устройства используется “5”.

Бренд

Выбирайте модели из линеек известных производителей. На сегодняшний день это:

1. D-Link – оптимальный вариант для тех, кто хочет купить недорогое устройство, способное обеспечить качественное и безопасное подключение. Высокая скорость и возможность ее распределения по устройствам внутри сети, а также другие полезные функции делают пользование этими маршрутизаторами удобным.
2. TP-Link – компания, продающая качественный продукт. Имеет опыт в производстве более 20 лет. Роутеры данной марки выделяются набором разнообразных дополнительных функций, например, гостевой режим или родительский контроль.
3. Tenda – бренд с двадцатилетним стажем. Существует три причины обратить свое внимание на эту компанию: простота использования, достойная производительность и надежная защита подключения.
4. ZyXEL – маршрутизаторы этой марки позволяют использовать Интернет-канал с подключением по проводной и беспроводной сети, передавать видео высокого разрешения без рывков и быстро обмениваться файлами между подключенными устройствами.
5. Asus – фирменный софт, разработанный одноименной компанией, легко и быстро настраивается. Имеются и другие интересные фишки, например, утилита AirPlayer, предназначенная для трансляции контента с подключенного к роутеру внешнего накопителя.

Перечисленные прозводители обеспечивают хорошую поддержку своих продуктов – в Интернете достаточно информации об устройствах, правилах подключения и настройки, можно скачать необходимые драйвера, прошивки, почитать отзывы.

Цена

На сегодняшний день рынок электроники и компьютеров техники предлагает своим клиентам широкий выбор маршрутизаторов. Идя в магазин, желательно определиться, какую сумму вы готовы выделить на покупку данного устройства.

Имейте в виду, что самые бюджетные модели имеют не очень хорошее качество, что чревато обрывами связи, урезанием скорости и прочими проблемами. Поэтому обращайте внимание на товар средней ценовой категории.

Самыми дешевыми считаются роутеры в пределах 1 тысячи рублей, средним сегментом является цена в пределах пяти тысяч рублей, а наилучшими считаются маршрутизаторы с ценой от 5 тыс. рублей и выше.

Как пользоваться Wi-Fi маршрутизатором?

Каждый сталкивался с ситуацией, когда нужно самостоятельно подключить маршрутизатор. Можно обратиться и к специалисту, но если знать как, то вы сделаете это самостоятельно.

Инструкция по подключению роутера:

1. Определите месторасположение маршрутизатора. Лучше раздавать Интернет с центральной части помещения. Чем выше точка доступа расположена, тем меньше есть преград на пути сигнала, и больше зона покрытия.
2. Включите роутер и подсоедините к нему 2 кабеля – интернетовский от вашего провайдера к разъему WAN, а второй, свободный с двух сторон, к разъему LAN.
3. Присоедините свободный конец кабеля к вашему ноутбуку или компьютеру.
4. Откройте ваш браузер и в адресной строке вбейте http://192.168.1.1 или другой адрес, который указан на дне маршрутизатора.
5. Введите данные для входа – логин и пароль. Обычно это admin/admin.
6. В настройках маршрутизатора выберите тип подключения и введите все данные для доступа (узнать их можно у провайдера).
7. В разделе безопасности установите тип шифрования WPA2/PSK, после чего задайте новый пароль.
8. Активируйте режим виртуального сервера DHCP, который позволяет раздавать динамические IP-адреса.

Обзор популярных моделей

Рассмотрим несколько самых популярных моделей маршрутизаторов.

TP-Link Tl-WR841N

Маршрутизатор, разработанный для создания сетей в небольших офисах и домах как с помощью проводного, так и беспроводного подключения. Устройство соответствует стандарту 802.11n и обеспечивает передачу данных до 300 Мбит/с.

Характеристики:

• частота работы – 2,4 ГГц;
• скорость LAN-портов – 100 Мбит/с;
• скорость Wi-Fi – 300 Мбит/с;
• WAN-порт – Ethernet;
• интерфейсы – 4 порта 10/100М LAN, 1 порт 10/100М WAN;
• поддержка протоколов – РРРоЕ;
• конструкция антенн – несъемные;
• количество антенн – 2;
• беспроводные возможности – 802.11 b, g, n;
• стоимость – 1 336 рублей.

Asus RT-N11P

Маршрутизатор, предназначенный для использования дома или в небольшом офисе. Отличается простой настройкой и использованием, позволяет создать до четырех беспроводных сетей с разными правами доступа и пропускной способностью.

Характеристики:

• частота работы – 2,4 ГГц;
• скорость LAN-портов – 100 Мбит/с;
• скорость Wi-Fi – 300 Мбит/с;
• WAN-порт – Ethernet;
• интерфейсы – 4 порта 10/100М LAN, 1 порт 10/100М WAN;
• беспроводные возможности – 802.11 b, g, n;
• поддержка протоколов – РРТР, L2TP, PPPoE, IPsec;
• конструкция антенн – несъемные;
• количество антенн – 2;
• функции брандмауэра – защита от DoS-атак, фильтр ключевых слов и сетевых служб;
• стоимость – 1 202 рубля.

Netis WF2780

Это беспроводной двухдиапазонный маршрутизатор с технологией 802.11 ас и скоростью 1 200 Мбит/с.

Характеристики:

• частоты работы – 2,4 ГГц и 5 ГГц;
• скорость LAN-портов – 1 Гбит/с;
• скорость Wi-Fi – больше 300 Мбит/с;
• WAN-порт – Ethernet;
• интерфейсы – 4 порта 10/100/1000М Auto MDI/MDIX, 1 порт 10/100/1000М Auto MDI/MDIX;
• беспроводные возможности – 802.11 b, g, n, a, ac;
• поддержка протоколов – РРТР, L2TP, PPPoE, IPsec;
• конструкция антенн – несъемные;
• количество антенн – 4;
• мощность передатчика – 20 дБм;
• стоимость – 2 404 рубля.

D-Link DIR – 842 AC1200

Используя данный маршрутизатор, вы сможете быстро организовать высокоскоростную беспроводную сеть дома и в офисе, предоставив беспроводной доступ к сети Интернет компьютерам и мобильным устройствам в любой точке.

Характеристики:

• частота – 2,4 и 5 ГГц;
• стандарты работы – 802.11 а, ас, b, n, g;
• скорость LAN-портов – 1 Гбит/с;
• скорость Wi-Fi – больше 300 Мбит/с;
• WAN-порт – Ethernet;
• интерфейсы – 4 порта 10/100/1000М Base-T, 1 порт 10/100/1000М Base-T;
• поддержка протоколов – РРТР, L2TP, PPPoE, IPsec, DHCP, NAT;
• конструкция антенн – несъемные;
• количество антенн – 4 внешние с коэффициентом усиления 5 дБи;
• функции брандмауэра – преобразование сетевых адресов, контроль состояния соединений, IP-фильтр, IPv6-фильтр, MAC-фильтр, виртуальные серверы, встроенный сервис контентной фильтрации;
• стоимость – 3 043 рубля.

Ethernet Tenda F3

Это недорогой, функциональный и достаточно мощный маршрутизатор, подходящий для дома или небольшого офиса на пару компьютеров.

Характеристики:

• частота – 2,4 ГГц;
• стандарты работы – 802,11 b, n, g;
• скорость LAN-портов – 100 Мбит/с;
• скорость Wi-Fi – 300 Мбит/с;
• WAN-порт – Ethernet;
• интерфейсы – 4 порта 10/100/1000М Base-T, 1 порт 10/100/1000М Base-T;
• поддержка протоколов – РРТР, L2TP, PPPoE, DHCP;
• конструкция антенн – несъемная;
• количество антенн – 3;
• мощность антенн – 5 дБи;
• стоимость – 1 202 рубля.

Кому-то подбор маршрутизатора может показаться делом трудным, но если подойти к вопросу внимательно, окажется, что ничего сложного в этом нет. Инструмент легко подобрать по характеристикам, в магазинах представлен большой выбор, а процесс настройки – это выполнение пары несложных действий.

Предыдущая запись Настройка и подключение технологии Wi-Fi Direct на компьютерах с ОС Windows 10 Следующая запись Почему пропадает вай фай? Методы решения проблемы