همه چیز درباره‌ی اینترنت WiFi؛ مودم، روتر، مش و…

این روزها زمانی که لپتاپ یا گوشی هوشمند خود را باز می‌کنیم، این گونه به نظر می‌رسد که اینترنت همیشه و همه جا حاضر است. ما راه زیادی را از زمان شنیدن صدای جیرجیر مودم دایلاپ و تحمل قطع شدن مداوم اینترنت پیموده‌ایم. حال دیگر اتصال ما به اینترنت، سریع، ساکت، معمولا بدون نوسان و همیشگی است؛ البته تا زمانی که پول آن را به موقع پرداخت کنیم! با این حال ممکن است چیز زیادی در مورد نحوه‌های کار شبکه‌ها ندانید. در این صورت پیشنهاد می‌کنیم این مقاله را در مورد مقایسه مودم و روتر بخوانید.

هم مودم و هم روتر برای برقرار کردن اتصال بی‌سیم و باسیم به اینترنت ضروری هستند. درک کردن تفاوت بین این دو جزء شبکه کمک می‌کند پیش از این که زمان زیادی را پشت خط، منتظر بخش پشتیبانی شرکت ارائه دهنده‌ی اینترنت تلف کنید، بسیاری از مشکلات مربوط به شبکه را خودتان تشخیص دهید و حتی حل کنید.

ما در این مقاله در مورد نقش هر کدام از این گجت‌ها توضیح می‌دهیم و برای شما تصویر می‌کنیم که عملکرد آن‌ها چرا و در چه زمینه‌ای اهمیت دارد. همچنین در مورد گجت‌های جایگزین روترهای استاندارد صحبت خواهیم کرد تا اگر قصد دارید شبکه‌ی فعلی خود را به روز کنید، با آگاهی بیشتری تصمیم بگیرید.

مودم چیست؟

مودم راه ورود شما به شبکه‌ی جهانی وب است. در روزگار قدیم، مودم‌ها دستگاه‌های خارجی بزرگ و سنگینی بودند که لازم بود خط تلفن را به آن‌ها وصل کنید. زمانی که در اوایل دهه‌ی ۱۹۹۰ میلادی، اینترنت رشد کرد و استفاده از آن در خانه‌ها رایج شد، مودم‌ها به دو شکل کارت‌های داخلی برای کامپیوترهای دسکتاپ و آداپتورهای USB برای لپتاپ‌ها درآمدند. پیدایش اینترنت کابلی پهن‌باند که سرعت‌های بالاتر از ۵۶ کیلوبیت در ثانیه را ممکن می‌کرد، باعث شد سر و کله‌ی مودم‌های خارجی دوباره در اوایل قرن بیست و یکم پیدا شود. مودم‌هایی که امروز هنوز هم از آن‌ها استفاده می‌کنیم.

در حال حاضر برخی از شرکت‌های ارائه دهنده‌ی سرویس اینترنت، مودم را هم به عنوان بخشی از قرداد ارائه‌ی سرویس اینترنت به شما می‌دهند. ولی می‌توانید مودم مناسب را به صورت جداگانه هم بخرید. در هر حال هدف مودم برقراری اتصال به اینترنت است.

مودم چگونه کار می‌کند؟

مودم درگاهی برای اتصال به خط تلفن خانه شما دارد. کابل تلفن معمولا به جعبه‌ی تقسیمی منتهی می‌شود که در بخش بیرونی خانه روی دیوار نصب شده است. کابل دیگری این جعبه تقسیم را به نزدیک‌ترین پست شبکه‌ی مخابراتی متصل می‌کند.

بنابراین داده‌های اینترنتی از پست شبکه‌ی مخابراتی به جعبه تقسیم خانه شما و در نهایت به مودم می‌رسند. پس از آن، خروجی بستگی به نوع مودم شما دارد. برخی مدل‌ها تنها یک پورت اترنت (Ethernet) مربعی شکل دارند. ولی در اکثر مودم‌ها حداقل چهار عدد از این پورت‌ها وجود دارد.

اغلب مودم‌ها در بخش جلویی خود چند چراغ LED دارند که کمک می‌کند با یک نگاه وضعیت اتصال را بررسی کنید. معمولا یک چراغ نمایانگر اتصال مودم به منبع برق است، چراغ دیگری به نام DSL نشان می‌دهد که سرویس اینترنت روی خط تلفن شما وجود دارد و یک چراغ به نام Internet متصل بودن شما به شبکه‌ی جهانی وب را تایید می‌کند. با بررسی وضعیت همین جراغ‌ها می‌توانید کار عیب‌یابی اتصال اینترنت خود را آغاز کنید. اگر چراغ‌های DSL یا اینترنت خاموش باشند یا به صورت منظم و مداوم چشمک بزنند، ممکن است ارائه دهنده‌ی سرویس اینترنت یا شبکه‌ی مخابراتی دچار مشکل شده باشد.

پورت‌های اترنت مودم برای اتصال گجت‌های مختلف به اینترنت با استفاده از کابل استفاده می‌شوند. این گجت‌ها می‌توانند شامل هر چیزی از کامپیوتر رومیزی و لپتاپ گرفته تا تلویزیون هوشمند و کنسول بازی باشند. اگر دوست دارید از اتصال اینترنت پرسرعت خود بیشترین بهره را ببرید، استفاده از این پورت‌ها بهترین گزینه است. به ویژه اگر پورت‌های اترنت مودم شما از انتقال داده‌ها تا سرعت یک گیگابیت (gigabit Ethernet) در ثانیه پشتیبانی می‌کنند.

روتر چیست؟

طبیعی است که اغلب افراد علاقه‌ای ندارند سراسر خانه‌ی خود را با کابل‌های اترنت سیم‌کشی کنند. روتر اینجا به کار می‌آید. نام «روتر» (Router) از فعل انگلیسی to Rout به معنی «تعیین کردن مسیر» گرفته شده است. روتر گجتی مستقل است که با استفاده از کابل به پورت اترنت مودم متصل می‌شود و اطلاعات شبکه و اینترنت را به صورت بی‌سیم یا باسیم به گجت‌های دیگر هدایت می‌کند. روترها معولا یک پورت اترنت اختصاصی با رنگ متمایز دارند که برای اتصال فیزیکی به مودم (WAN یا Wide Area Network) به کار می‌رود. علاوه بر این معمولا چهار پورت اترنت دیگر هم روی روتر برای اتصال گجت‌ها با سیم (LAN یا Local Area Network) در نظر گرفته می‌شود.

بدین ترتیب، روتر در واقع اطلاعات را از طریق یک خط ارتباطی از مودم دریافت می‌کند و آن‌ها را بین چهار پورت اترنت و همچنین به صورت بی‌سیم از طریق باندهای ۲.۴ و ۵ گیگاهرتز بین گجت‌های مختلف تقسیم می‌کند. بدون توجه به تبلیغاتی که صورت می‌گیرد، هنوز اتصال باسیم از اتصال بی‌سیم سریع‌تر است. بنابراین ما باز هم توصیه می‌کنیم اگر دوست دارید مطمئن باشید که از تمام پهنای باند اتصال خود بهره می‌برید، از پورت اترنت استفاده کنید. ولی طبیعتا امکان استفاده از اتصال باسیم روی گوشی هوشمند وجود ندارد و رد کردن کابل از کنار تمام دیوارهای خانه هم زیبا نیست.

البته لازم به تذکر است که با استفاده از پورت اترنت نمی‌تواند از اتصال اینترنت ۸ مگابیت در ثانیه انتظار رسیدن به سرعت ۱ گیگابیت در ثانیه را داشته باشید. هیچ عصای جادویی نمی‌تواند پهنای باندی را که سرویس‌دهنده‌ی اینترنت شما ارائه می‌دهد بیشتر کند. با این حال می‌توانید در شبکه‌ی داخلی خود، فایل‌ها را بین کامپیوترهایی که با کابل به روتر متصل هستند با سرعتی تا ۱ گیگابیت در ثانیه رد و بدل کنید. حتی با توجه به نوع روتر و قابلیت‌های گوشی‌های موبایل، ممکن است هنگام نقل و انتقال بی‌سیم اطلاعات بین گوشی‌ها هم به سرعت‌های بسیار بالایی برسید.

بیشتر بخوانید: ۱۰ روش برای تقویت شبکه Wi-Fi در خانه و  محل کار

روترها از نظر اندازه و قیمت تنوع فوق‌العاده زیادی دارند و برخی از آن‌ها ادعاهای اغراق‌آمیزی می‌کنند. از نظر اتصال بی‌سیم، روتر ممکن است دو یا حتی تعداد بیشتری آنتن خارجی داشته باشد. هر چه روتر تعداد بیشتری آنتن را مانند پاهای یک عنکبوت مرده در هوا برافراشته باشد، قیمت آن بالاتر می‌رود. قطعا آنتن‌های بیشتر می‌تواند سطح پوشش شبکه را بیشتر کند، ولی سرعت اتصال شما به عواملی نظیر فاصله از روتر و تکنولوژی به کار رفته برای اتصال بستگی دارد.

در حال حاضر، استاندارد رایج اتصال بی‌سیم، استاندارد Wireless AC است. اولین نسخه‌ی این استاندارد امکان برقراری سه «جریان داده» (stream) ورودی و سه جریان داده‌ی خروجی (۳X3) روی باند ۵ گیگاهرتز با سرعت ۴۳۳ مگابیت در ثانیه را می‌دهد. در کنار این جریان‌ها، سه جریان ورودی و سه جریان خروجی Wireless N هم با سرعت ۲۰۰ مگابیت در ثانیه روی باند ۲.۴ گیگاهرتز امکان‌پذیر است. در آخرین به روز رسانی مشخصات استاندارد Wireless AC که Wave-2 نام‌گذاری شده است، برای ایجاد پهنای باند بیشتر، یک جریان چهارم هم اضافه شده است. اما مشکل این است که گوشی‌های هوشمند معمولا تنها از یک (۱×۱) یا دو (۲×۲) جریان ورودی/خروجی پشتیبانی می‌کنند و به همین دلیل نمی‌توانند از تمام ظرفیت این روترها بهره ببرند.

روتر چگونه کار می‌کند؟

اگر چیزهایی که تا الان گفتیم شما را گیج کرده است، تنها یک قطار سریع‌السیر را تصور کنید. این قطار از طریق مودم به خانه‌ی شما وارد می‌شود، با سرعت کامل به سمت ایستگاه (که همان روتر است) حرکت می‌کند، و از آنجا مسیرش به سوی مقصدی مشخص تغییر داده می‌شود. اگر این مقصد یک اتصال با سیم باشد، قطار با سرعت کامل به حرکت ادامه می‌دهد. اگر مقصد اتصال بی‌سیم باشد، سرعت قطار به تعداد جریان‌های هم‌زمان (یک، دو، سه یا چهار)، تعداد موانع مسیر و فاصله‌ی بین ایستگاه و مقصد بستگی خواهد داشت. در این حالت قطار هر قدر از ایستگاه فاصله می‌گیرد، سرعتش کمتر می‌شود.

اصطلاح «تا سرعت» که معمولا در مشخصات فنی روترها دیده می‌شود، به معنی این است که سخت‌افزار از نظر فنی می‌تواند به حداکثر سرعت اعلام شده برسد، ولی احتمالا شما هیچ وقت به آن دست پیدا نمی‌کنید. یکی از موانعی که می‌تواند سرعت قطار داده‌ها را در شبکه‌ی بی‌سیم داخلی شما کاهش دهد، شبکه‌ی بی‌سیم همسایه است که در فضای یکسانی خود را گسترش می‌دهد. علاوه بر این شبکه‌ی بی‌سیم یا همان وای فای می‌تواند با انواع لوازم داخل و خارج خانه مانند تلفن‌های بی‌سیم یا فرهای مایکروویو تداخل داشته باشد. داشتن روتری با چندین آنتن خارجی و آمپلی‌فایر، می‌تواند به عقب راندن این نویزهای ناخواسته کمک کند.

باند ۲.۴ گیگاهرتز به ۱۴ کانال تقسیم و بیش از ۲۰ کانال برای باند ۵ گیگاهرتز کنار گذاشته شده است. معمولا روتر بهترین کانال را برای باندهای ۲.۴ و ۵ گیگاهرتز به صورت خودکار انتخاب می‌کند؛ کانالی که کمترین تداخل را با سایر دستگاه‌ها و شبکه‌های محیط داشته باشد. با این حال اگر از نظر اتصال شبکه با مشکل روبرو هستید، ممکن است تغییر دادن دستی کانال‌ها از طریق رابط کاربری تنظیمات مبتنی بر وب روتر به شما کمک کند. البته از نظر سرعت شبکه، عوامل بسیار زیادی دیگری هم دخیل هستند که پرداختن به آن‌ها ما را وارد محدوده‌ی بسیار فنی می‌کند و می‌تواند سر شما را به درد بیاورد.

دستگاه‌های ترکیبی مودم روتر

متاسفانه برای این رده‌ی خاص از دستگاه‌ها هیچ نام رسمی که مورد پذیرش همه باشد وجود ندارد. برخی شرکت‌ها از نام Gateway برای آن‌ها استفاده می‌کنند و برخی هم آن‌ها را همان مودم می‌خوانند. در برخی منابع هم از این دستگاه‌ها با نام مودم/روتر ترکیبی یاد می‌شود. در هر حال احتمالا متوجه شده‌اید که این دستگاه‌ها چه چیزی هستند: یک دستگاه همه‌کاره که به نظر شبیه به یک مودم عادی است، ولی درون خود یک روتر را هم جای داده. چنین ترکیبی با توجه به این که قصد دارید چگونه شبکه‌ی خود را مدیریت کنید، می‌تواند مفید یا بی‌فایده باشد.

در یک مودم مستقل شما می‌توانید تنظیمات فایروال، پورت‌های باز، اختصاص آدرس‌ها و… را انجام دهید. روتری که به این مودم وصل می‌شود، علاوه بر تنظیماتی مانند کنترل والدین (Parental Controls) و گزارش کارکرد، یک فایروال دوم را هم برای امنیت بیشتر به مجموعه اضافه می‌کند. وقتی این دو دستگاه با هم ترکیب شوند، فایروال دوم و کنترل احتمالی بیشتر روی تنظیمات شبکه را از دست می‌دهید.

با این حال معمولا دستگاه‌های ترکیبی مودم روتر از نظر سخت‌افزاری تقریبا تمام چیزهایی را که در مودم‌ها و روترها می‌بینیم، در خود دارند. اغلب مودم روترها به چهار پورت اترنت ۱ گیگابیت مجهز هستند و برخی از آن‌ها برای به اشتراک گذاشتن فایل یا پرینتر روی شبکه، پورت USB هم دارند. مودم روتر معمولا یک یا چند چراغ LED اضافه هم برای نمایش وضعیت شبکه‌ی وای فای و فعال بودن باندهای ۲.۴ و ۵ گیگاهرتز دارد.

شبکه‌ی بی‌سیم مش (MESH) چیست؟

صبر کنید! هنوز به پایان مقاله نرسیده‌ایم! یک تکنولوژی جدید از راه رسیده است که می‌تواند شبکه‌های بی‌سیم را متحول کند. طبیعت این تکنولوژی شبیه به روتر است ولی در نحوه‌ی رساندن اطلاعات با آن تفاوت دارد. روتر گجتی واحد است که مانند یک برج رادیویی اتصال اینترنت را منتشر می‌کند. هر چه سیگنال مسافت بیشتری را نسبت به برج طی کند، ضعیف‌تر می‌شود که نتیجه‌ی آن کاهش سرعت است. درست مثل زمانی که با خودرو از شهر دور می‌شوید؛ هر چه دورتر شوید دریافت شبکه‌های رادیویی محلی سخت‌تر می‌شود.

روترها با مشکلات دیگری هم روبرو هستند. برای مثال باند ۲.۴ گیگاهرتز به خوبی از موانع و دیوارها عبور می‌کند، ولی سرعت کلی آن، عمدتا به دلیل تاثیرپذیری بیشتر از تداخل با شبکه‌ها و دستگاه‌های دیگر، نسبت به باند ۵ گیگاهرتز کمتر است. در سوی مقابل باند ۵ گیگاهرتز سریع‌تر است و تداخل کمتری دارد ولی به راحتی در موانع و دیوارها نفوذ نمی‌کند.

یک راه برای حل کردن این مشکلات این است که یک «اکستندر» شبکه بی‌سیم (wireless extender) بخرید که گاهی از آن با نام «ریپیتر» (repeater) هم یاد می‌شود. این دستگاه سیگنال تولید شده توسط روتر را می‌گیرد و آن را در مسافتی که خارج از برد خود روتر است تکرار می‌کند. این روش برای از بین بردن نقاط کور مفید است ولی یک اشکال دارد؛ ریپتر سیگنالی را دریافت می‌کند که از قبل ضعیف شده است، مگر این که اتصال بین روتر و اکستندر را با استفاده از کابل و پورت‌های اترنت برقرار کنید. اکستندرها هم در ابعاد مختلف و با قدرت‌های بسیار متنوعی تولید می‌شوند.

تکنولوژی جدیدی که قرار است تمام این نگرانی‌ها را کاهش دهد، «شبکه‌ی بی‌سیم مش» (mesh-based network) است. کیت‌های مربوط به این شبکه‌ها معمولا شامل دو یا سه دستگاه مشابه هستند. بنابراین دیگر با یک روتر و یک اکستندر اختیاری روبرو نیستیم. در این روش یکی از دستگاه‌ها نقش روتر را بازی و داده‌ها را به سایر گره‌ها (nodes) که به صورت بی‌سیم به هم متصل هستند هدایت می‌کند. بنابراین به جای این که یک دستگاه واحد شبکه‌ای شبیه به یک حباب بسازد، چندین دستگاه با همکاری هم فضا را به شکل یک توری پوشش می‌دهند.

این کیت‌ها به صورت خودکار تشخیص می‌دهند که گجت شما باید از باند ۲.۴ گیگاهرتز یا ۵ گیگاهرتز استفاده کند. علاوه بر این وقتی که در داخل محیط حرکت می‌کنید، به هیچ وجه متوجه انتقال اتصال از یک ایستگاه‌ها به ایستگاه دیگر نمی‌شوید. اشکال این تکنولوژی این است که معمولا کیت‌های شبکه‌ی مش خیلی ارزان نیستند. بنابراین بهتر است به آن به چشم یک سرمایه‌گذاری بلندمدت نگاه کنید.

شبکه‌ی بی‌سیم مش (MESH) چگونه کار می‌کند؟

برای توضیح دادن نحوه‌ی عملکرد این تکنولوژی اجازه دهید دوباره به سراغ مثال قطار برویم. در اینجا زمانی که قطار مودم را ترک می‌کند، ابتدا به دستگاهی می‌رود که نقش ایستگاه را دارد. اگر مقصد یک اتصال باسیم باشد، قطار با سرعت کامل به حرکت ادامه می‌دهد. ولی اگر مقصد بی‌سیم باشد، قطار ایستگاه را به سمت نزدیک‌ترین تقاطع (گره) ترک می‌کند. از آنجا قطار یا به سمت مقصد می‌رود یا همچنان به حرکت از تقاطعی به تقاطع دیگر ادامه می‌دهد تا سرانجام به مقصد برسد.

این بار هم سرعت کلی به این بستگی دارد که گره‌ها و گجت مقصد چه تعداد آنتن دارند و از چه تعداد جریان پشتیبانی می‌کنند. تفاوت این روش مبتنی بر گره‌ها این است که قطار بر اثر طی کردن مسافت بیشتر سرعت خود را از دست نمی‌دهد؛ چرا که در هر گره دوباره سوخت‌گیری می‌کند. علاوه بر این، گره‌ها قطار را برای رسیدن به مقصد از مسیری هدایت می‌کنند که کمترین مانع را داشته باشد. تفاوتی هم نمی‌کند که قطار قرار است در مسیر افقی حرکت کند یا به دفتری در طبقه‌ی بالایی برود. البته قطعا هیچ راهی وجود ندارد که بتوان به طور کامل از برخورد با مبلمان، دیوارها یا موانع دیگر خودداری کرد، ولی این تکنولوژی به قدر هوشمند است که می‌توانید بهترین مسیر را پیدا کند. حتی زمانی که جای لوازم خانه به شکل قابل توجهی تغییر کند یا یکی از گره‌ها جابجایی شود، این تکنولوژی مسیرها را از نو محاسبه می‌کند.

بیشتر بخوانید: چگونه از هک شدن وای فای خانه جلوگیری کنیم؟

یکی دیگر از اشکالات شبکه‌های بی‌سیم مش این است که این شبکه‌ها معمولا در حد روترهای مستقل امکان تغییر تنظیمات و شخصی‌سازی ندارند. اغلب این کیت‌ها به وسیله‌ی یک موبایل و اتصال بلوتوث در خانه نصب می‌شوند و کنترل کردن آن‌ها هم از طریق یک اپلیکیشن موبایل است. با استفاده از اپلیکیشن موبایل می‌توانید اتصال اینترنت را آزمایش کنید و تنظیماتی نظیر کنترل والدین را انجام دهید. این کیت‌ها بیشتر برای افرادی طراحی شده‌اند که دنبال سیستمی با نصب آسان و سریع هستند که زیبا باشد و پوشش بسیار خوبی را هم ارائه کند. البته ممکن است با رشد کردن بازار شبکه‌های مش این وضعیت هم تغییر کند. با این حال کیت‌های فعلی بیش از امکان شخصی‌سازی به سمت سادگی تمایل دارند.

این را هم در نظر داشته باشید که امکان گسترش دادن یک شبکه‌ی وای فای مش وجود دارد. اکثر شرکت‌ها علاوه بر کیت‌های شبکه‌ی مش، گره‌های سازگار با آن‌ها را هم به‌صورت مجزا می‌فروشند. برای این کار تنها کافی است گره‌ی جدید را روشن کنید و با استفاده از اپلیکیشن مدیریت شبکه، آن را به کیتی که از قبل نصب کرده بودید بشناسانید. احتمالا تعداد گره‌هایی که می‌توانید اضافه کنید محدود است، ولی در هر حال می‌توانید از این طریق با صرف هزینه‌ی بیشتر به پوشش بی‌نظیری دست پیدا کنید. از جمله کیت‌های شبکه‌ی مش می‌توان به «گوگل وای فای» (Google WiFi) اشاره کرد.

شبکه‌های شبیه مش

در نهایت به دسته‌ای می‌رسیم که دو نوع شیوه‌ی اتصال را در یک محصول با هم ترکیب می‌کند. برای مثال می‌توان به کیت Netgear Orbi اشاره کرد که شامل دو واحد تقریبا یکسان است و عملکردی شبیه به یک کیت شبکه‌ی مش دارد. اما در این محصول یکی از واحدها به وضوح نقش روتر را دارد و از نظر امکانات و شخصی‌سازی با یک روتر مستقل عادی برابر است. واحد دوم نقش وابسته را دارد، ولی مانند ریپیترها سیگنال واحد روتر را «تکرار» نمی‌کند.

در این مجموعه، دو واحد از سه اتصال بهره می‌برند: یک اتصال روی باند ۲.۴ گیگاهرتز و یک اتصال روی باند ۵ گیگاهرتز که در دسترس تمام گجت‌های وای فای هستند، و یک اتصال سوم روی باند ۵ گیگاهرتز که تنها بین دو واحد کیت Orbi برقرار است. اگر دوست داشته باشید می‌توانید این اتصال سوم را به منزله‌ی یک بزرگراه پرسرعت اختصاصی در نظر بگیرید که هیچ گجت دیگری به آن دسترسی ندارد. تفاوت مهم کیت Orbi با سایر کیت‌های مش در همین اتصال اختصاصی است. در سایر شبکه‌های مش، گره‌های شبکه از همان فضای ۵ گیگاهرتزی سایر گجت‌های وای فای استفاده می‌کنند. در نتیجه به دلیل ترافیک داده‌ها ممکن است سرعت انتقال پایین‌تر باشد. اما در بزرگراه اختصاصی Orbi، غیر از مکالمه‌ی بین دو واحد، هیچ داده‌ی مزاحمی در مسیر وجود ندارد.

منبع: Digital Trends