Как работает современный Wi-Fi роутер?

Wi-Fi роутер — устройство, которое есть практически в каждом доме. С его помощью наши устройства подключаются к интернету. В этой статье мы рассмотрим ключевые особенности работы Wi-Fi роутера. С вами Игорь Позняев — бессменный автор проекта «Блог системного администратора», за лайки и подписку буду благодарен.

Мало кто знает, но Wi-Fi роутер архитектурно представляет собой небольшой компьютер. В нем есть материнская плата, центральный процессор, а также постоянная и оперативная память. Чем производительнее параметры процессора и памяти, тем быстрее работает маршрутизатор. В постоянной памяти устройства записана прошивка, а также она используется для различных временных данных. В оперативной памяти хранится информация для работы маршрутизатора в данный момент — здесь все так же, как у любого компьютера, только на примитивном уровне.

Не всегда производители подчеркивают ядерность и частоты процессора, а также память — такую информацию можно встретить лишь у дорогих или профессиональных роутеров. Но также информация о процессоре и памяти может быть доступна в обзорах от других блогеров.

Какой вывод из этого пункта? Роутер должен спокойно держать с десяток (а то и больше) соединений, но слабая аппаратная начинка может навести пользователя на мысли, что проблема у провайдера, а на самом деле маршрутизатор просто не успевает обрабатывать все соединения и ставит их в очередь. Отсюда — доступ в сеть может быть медленным. Здесь вывод простой — раз в 5 лет обновлять роутер на более современную модель, особенно если в доме много гаджетов и системы умного дома.

Кстати, рекомендуется периодически проверять устройство на предмет сильного нагрева из-за высокой нагрузки и всегда держать девайс открытым. Плохая идея размещать роутер, скажем, в шкафу или заваливать домашним скарбом.

Как правило, роутер подключается к провайдеру через порт WAN с помощью кабеля Ethernet. Если бы не было роутера, то кабель от провайдера получилось вставить только в одно устройство. Многие помнят, как в «дороутерную» эпоху кабель от провайдера был подключен только к компьютеру. Многие даже покупали вторую сетевую карту, чтобы «раздать» доступ в сеть еще одному ПК.

Некоторые Wi-Fi роутеры имеют встроенный модем мобильной связи или же USB-порт для подключения портативного модема. Смысл данной опции в том, что если вдруг пропадет доступ в сеть через кабельное соединение, то устройство переключится на мобильный модем, чтобы не оставить пользователя без доступа к интернету.

Самая важная функция роутера — маршрутизация. Суть ее в том, что устройство определяет маршрут, по которому будет распределяться трафик.

У каждого подключаемого устройства есть уникальный IP-адрес внутри локальной сети. Когда маршрутизатор получает очередной пакет данных, то происходит процесс проверки IP-адреса и сравнение с таблицей маршрутизации. Роутер можно настроить так, что без заранее прописанных IP-адресов подключение будет невозможно, но большинство пользователей выбирают режим DHCP, когда маршрутизатор самостоятельно задает IP для подключаемых девайсов.

Данную функцию можно сравнить с прокладыванием дороги в навигаторе — именно по маршрутам происходит передача трафика. Маршрутизация есть в каждом Wi-Fi роутере, и именно поэтому синоним у роутера — маршрутизатор.

Любой Wi-Fi роутер имеет передатчик и приемник для обеспечения беспроводной связи. Современные девайсы точно имеют два приемопередающих устройства на 2,4 ГГц и 5 ГГц, а совсем новые – целых три, дополнительно появилась частота 6 ГГц. Например, Wi-Fi 2,4 ГГц имеет более увеличенный радиус действия, чем 5 ГГц, но по скорости проигрывает.

Двухдиапазонный Wi-Fi роутер нужен для поддержки устройств старого и нового поколения. Пройдет еще несколько лет, и роутеры с рабочей частотой в 2,4 гигагерца уйдут в прошлое.

Большая часть Wi-Fi роутеров имеет множество Ethernet-портов. Один обязательно есть, о нем уже написано выше — это WAN-порт для подключения к провайдеру. Другие Ethernet-порты созданы для проводного подключения других устройств, не имеющих Wi-Fi модуля, или же в тех ситуациях, когда беспроводное подключение работает нестабильно или на маленькой скорости.

Помимо Ethernet роутер может иметь USB-порт, у которого может быть две задачи: подключение 3G/4G-модема или внешнего накопителя. Некоторые роутеры поддерживают режим NAS — подключая внешний диск, маршрутизатор превращается в устройство, которое может работать с файлами без компьютера. Например, с помощью такой опции можно создать домашнюю видеотеку, загрузив фильм на внешний диск — контент будет доступен с любого устройства внутри Wi-Fi сети (опционально и во внешнем интернете, если есть техническая возможность).

В зависимости от модели устройства на нем могут быть различные индикаторы. Все перечислить невозможно, поэтому вот основные:

Чем современнее протокол Wi-Fi, тем большие скорости он поддерживает. Уже в прошлом остался стандарт Wi-Fi 5, вышедший более 10 лет назад. На сегодняшний день есть два актуальных протокола — Wi-Fi 6 и 7, появившиеся в 2019 и 2023 году соответственно. Стандарт Wi-Fi 6 (802.11ax) может выдать скорость до 11 Гбит/сек, а более старший 802.11be — до 30 Гбит/сек. Стоит понимать, что максимальную скорость получают инженеры в идеальных лабораторных условиях. Современные гаджеты, как правило, могут «общаться» с доступом в сеть на скорости 1–2 Гбит/сек.

Wi-Fi маршрутизатор имеет одну или более антенн. Чем больше антенн, тем роутер «круче» в плане подключения большого количества устройств и дальности подключения. Бывают модели, которые не имеют внешней антенны — она спрятана внутри.

Протокол Wi-Fi развивается так же, как и все цифровые технологии, и постоянно улучшается. За последние несколько лет появилось несколько различных технологий, которые улучшают беспроводной доступ в сеть.

Вот несколько из них:

Вообще функционал Wi-Fi роутера огромный — одной статьи точно не хватит, чтобы понять всю кухню данного устройства. Для ознакомления с функционалом своего устройства рекомендую зайти в администраторский раздел роутера (доступ на наклейке на роутере) и ознакомиться. Функционал, конечно же, зависит от модели девайса — что-то может быть, а чего-то может и вовсе не быть.

А чем бы вы дополнили эту статью? Напишите в комментариях