Che cos'è un router e come funziona?

Hai notato che la velocità della tua connessione Internet aumenta quando sei connesso al Wi-Fi rispetto a noi che utilizziamo solo la normale rete 4G(4G network) ? 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(Gigabits) 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?

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(TVs) e molti altri che si connettono a Internet. Questi dispositivi insieme formano una rete chiamata  Local Area Network  (LAN). La presenza di un numero sempre maggiore di dispositivi sulla LAN comporta il consumo di diverse larghezze di banda tra i vari dispositivi utilizzati, il che potrebbe comportare 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 principali di un router è fungere da  hub o switch (Hub or 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 una  CPU e memoria, (CPU & Memory, ) che aiuta a gestire i dati in entrata e in uscita.

Un tipico router esegue una varietà di funzioni complesse come

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

Quali sono i vantaggi di un router?(What are the benefits of a Router?)

1. Fornisce segnali wifi più veloci(1. Delivers faster wifi signals)

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(2. Reliability)

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(3. Portability)

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:(a) Wired router:) si collega direttamente ai computer tramite cavi tramite una porta dedicata che consente al router di distribuire le informazioni

b) Wireless Router: 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:

  • CPU:  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 ( (Power)POST )
  • RAM:  la memoria ad accesso casuale memorizza le tabelle di routing ei file di configurazione in esecuzione. Il contenuto della RAM viene eliminato all'accensione e allo spegnimento del router.
  • NVRAM: la (NVRAM:)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:(Flash Memory:)  Memorizza le immagini del sistema operativo e funziona come una ROM riprogrammabile.(ROM.)
  • Interfacce di rete:(Network Interfaces:)  le interfacce sono le porte di connessione fisica che consentono a diversi tipi di cavi di essere collegati al router come ethernet, interfaccia dati distribuiti in fibra(Fiber distributed Data interface) ( FDDI ), rete digitale di servizi integrati ( ISDN ), ecc.
  • Bus:(Buses:)  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?(What are the functions of a Router?)

Instradamento(Routing )

Una delle funzioni primarie 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.

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

Consigliato: (Recommended:) Correggi il router wireless continua a disconnettersi o cadere(Fix Wireless Router Keeps Disconnecting Or Dropping)

Determinazione del percorso(Path determination)

I router prendono in considerazione più alternative per raggiungere la stessa destinazione. Questo è chiamato determinazione del percorso. I due fattori principali considerati 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(Routing tables )

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

Sicurezza(Security )

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 una rete privata virtuale (VPN)(Virtual Private Network (VPN)) che fornisce un ulteriore livello di sicurezza alla rete e quindi genera una connessione sicura.

Tabella di inoltro(Forwarding table )

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?(How does Routing work?)

  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(Switch)

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(Local Area Network) ( LAN ). A differenza di un router, lo switch invia 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:(We can understand more with a small example : )

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(Wi-Fi Routers)

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.

La famiglia 802.11 di Wi-Fi(802.11 family of Wi-Fi) risale al 1997 e da allora ogni aggiornamento di miglioramento delle prestazioni al Wi-Fi è stato effettuato in tre aree, che sono state utilizzate anche come metrica per tenere traccia del miglioramento e sono

  • modulazione
  • flussi spaziali
  • legame di canale

La modulazione(The modulation)  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.

I flussi spaziali (Spatial Streams ) sono come avere più flussi d'acqua che escono dalla stessa sorgente del 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 (Multiple Input – Multiple Output)

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

In qualsiasi momento la rete funziona su un singolo canale,  Channel Bonding  non è altro che la combinazione di suddivisioni più piccole di una particolare frequenza per aumentare la forza tra i dispositivi target. Lo spettro(Spectrum) 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: (Also Read:) Come trovare l'indirizzo IP del mio router?(How to Find My Router’s IP Address?)

Cosa cambia nel Wi-Fi 6 rispetto al suo predecessore?(What is different about Wi-Fi 6 over its predecessor?)

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

Se andiamo più a fondo, iniziamo a notare ciò che rende il Wi-Fi 6 così versatile è l'  aggiunta della quarta metrica Airtime Efficiency(addition of 4th metric Airtime Efficiency) . 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 con  OFDMA (accesso multiplo a divisione di frequenza ortogonale)(OFDMA (Orthogonal frequency-division multiple access))  in cui la trasmissione dei dati è ottimizzata e combinata per utilizzare solo la quantità necessaria di risorse richieste. Questo è assegnato e controllato da Access Point per fornire il carico utile dei dati richiesto e utilizza Downlink e Uplink  MU-MIMO (multiutente, ingressi multipli, uscite multiple)(MU-MIMO (multi-user, multiple inputs, multiple outputs)) 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?(What will happen to my old WI-FI devices?)

Si tratta di un nuovo standard Wi-Fi stabilito dall'International (International) Wi-Fi Alliance a settembre 2019(September 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(802.11, such as 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n and 802.11ac) che ha sconcertato anche il meglio di noi.

Tutta questa confusione è finita con il Wi-Fi 6(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(Conclusion)

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(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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Sono un revisore di software ed esperto di produttività. Revisiono e scrivo recensioni di software per varie applicazioni software, come Excel, Outlook e Photoshop. Le mie recensioni sono ben informate e forniscono informazioni obiettive sulla qualità dell'applicazione. Scrivo recensioni di software dal 2007.



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