Изучаем работу роутера

С повсеместным развитием интернета появилась надобность в устройствах, обеспечивающих доступ к нему. Одним из таких устройств является WiFi роутер.
Многие видели это устройство, но лишь единицы знают, как работает wifi роутер. Давайте попытаемся исправить ситуацию и разберемся во всех аспектах работы этого устройства.

Contents

Принципы работы

Роутер (он же маршрутизатор) является элементом локальной сети, который на программном уровне принимает решения по передаче информации между компьютерами локальной сети, которую он образует.
Работа wifi роутера основана на определении им адреса получателя, указываемом в отправляемом пакете данных, и сопоставлением его с адресами находящимися в таблице маршрутизации самого роутера. В результате этого сравнения маршрутизатор принимает решение, как дальше проводить передачу информации. Если в таблице маршрутизации отсутствует адрес, указанный в пакете данных, то он отправляются обратно отправителю.

Работа WiFi роутера

Для работы wifi сети применяются радиоволны, примерно как для работы мобильных телефонов, телевизоров или радиоприемников. Передача информации в беспроводной сети похожа на переговоры по рации.
При этом выполняется следующее:

Адаптер беспроводной связи локального компьютера преобразует, информационные данные в радиосигнал и при помощи встроенной антенны передает их в эфир.
WiFi роутер принимает этот сигнал и декодирует его. Затем декодированый сигнал отправляется нужному адресату.
Также само происходит и прием информации, роутер получает ее от отправителя, преобразует в радиосигнал и отправляет на беспроводной адаптер компьютера.

Приемники и передатчики, используемые для организации беспроводной сети, очень напоминают устройства, которые применяются в дуплексных радиостанциях, мобильных телефонах и других типичных устройствах. Эти приемопередатчики способны принимать и передавать информацию по радиоволнам, а также могут преобразовывать цифровой сигнал в радиоволны и наоборот. Но у этих устройств wifi существуют некоторые особенности, отличающие их от обычных радиоустройств. Работа приемопередатчиков роутера происходит на частотах 2,4 ГГц или на 5 ГГц. Это значительно выше, чем у обычных радиоустройств. Чем выше частота, тем можно больше передать данных, но при этом падает радиус действия сети. WiFi сети не отличаются своей дальностью передачи данных.

Внутренняя организация устройства

В памяти роутера содержится таблица маршрутизации, в которой прописаны пути к сетевым устройствам и другим маршрутизаторам. Роутер с небольшой периодичностью посылает тестовые пакеты на каждый адрес, таким образом, он узнает время, нужное для передачи пакета, а также узнает, подключено ли устройство вообще. Этим он поддерживает актуальность состояния карты сети.
Так работает динамическая маршрутизация, это очень удобно – подключил любое устройство и роутер назначил ему адрес. Этим иногда пользуются злоумышленники – они переполняют память роутера и задают пути для пакетов нужных им, тем самым перехватывая нужную им информацию. Что бы этого не происходило, можно применить статическую маршрутизацию, здесь вы сами вручную задаете каждому своему устройству личный адрес, этот процесс долгий и нудный, но очень эффективный в плане безопасности сети.
Современные роутеры состоят из нескольких сетевых устройств:

Порта для подключения интернет.
Маршрутизатора.
Концентратора локальной сети.
Брандмауэра.
Точки беспроводного доступа.

WiFi роутеры работают с использованием стандарта беспроводной связи 802.11. Маршрутизаторы, работающие на стандарте 802.11b, имеют небольшую цену, но этот стандарт считается устаревшим и имеет небольшую скорость, по сравнению с более новыми стандартами с индексами а, g, n. На данном этапе самым популярным является стандарт 802.11g, т.к. он имеет неплохое быстродействие и надежность.

Основные настройки

При включении маршрутизатора он начинает работать с заводскими настройками. Чтобы их поменять, применяется вэб интерфейс – подключаем роутер к компьютеру, с браузера заходим на его страничку и там производим нужные настройки.

Настройка LAN-интерфейса

В основном в этих настройках настраивают только DHCP-сервер, и тогда роутер сам будет назначать подключаемым устройствам в сеть нужные адреса.
Настройка DHCP-сервера происходит в такой последовательности:

Разрешаем применение DHCP-сервера к подключаемым компьютерам.
Указываем количество зарезервированных IP-адресов.
Задаем время, в течении которого динамический IP-адрес меняться не будет.
Указываем IP-адрес шлюза для подключаемых устройств.
Присваиваем адреса DNS- и WINS-серверам.

Настройки DHCP-сервера

Не забывайте, что после настройки DHCP-сервера, нужно убедиться, что на всех устройствах вашей сети выставлен автоматический режим получения ІР адреса.

Пример автоматического получения ІР адреса

Настройка WAN-интерфейса

Настройка этого компонента обеспечит вашей сети выход в интернет. Здесь самое главное выбрать тип подключения, это зависит от вашего провайдера.
Выдели следующие типы подключения:

Выбор динамического IP-адреса.
Выбор статического IP-адреса (здесь часто привязывают МАС адрес роутера)
Выбор протокола PPPoE.
Выбор протокола PPTP.
Выбор протокола L2TP.

Пример выбора динамического IP-адреса

Настройка WiFi

Как вы понимаете, выполнив эти настройки, вы получаете свою собственную беспроводную сеть.
Здесь нужно заполнить несколько позиций:

Включить беспроводную сеть.
Придумать ей имя SSID.
Включить и выбрать режим безопасности (WPA или WPA2).

Пример настройки беспроводной сети

Настройка IPTV

Здесь настраивается поддержка цифрового телевидения. Она может быть организована двумя способами. Первый: вы наделяете роутер функцией Multicast и делаете многоадресную передачу данных всем LAN-портам при помощи своих аппаратных и программных средств. Второй: изменение одного из LAN-портов, превратив его в сквозной, именно к этому порту будет подключаться ТВ приставка и тогда нагрузка на роутер будет минимальной.