Роутер: принцип роботи, види, будова, порядок підключення

Найчастіше при організації домашніх або невеликих офісних мереж, для об'єднання комп'ютерних і мобільних пристроїв між собою або для отримання доступу до інтернету застосовуються пристрої, що називаються маршрутизаторами. На жаль, багато користувачів дуже часто плутають поняття маршрутизатора і роутера, хоча в загальному сенсі обидва ці терміни рівнозначні. Але останні являють собою окремо взятий вид мережевого обладнання. А клас маршрутизаторів включає в себе і інші девайси, наприклад, ті ж DSL/ADSL-модеми, репитеры, підсилювачі сигналу і т. д. Далі пропонуємо розглянути призначення та принцип роботи роутера, а також ознайомиться з деякими базовими поняттями, які знадобляться при виконанні правильних налаштувань. Але для початку зупинимося на тому, що являє собою такий пристрій.

Що таке роутер?

Якщо говорити про пристрої, англійський термін Router, від якого відбулося русифіковане назва, що перекладається саме як «маршрутизатор». І з цим у свій час виникало досить багато казусів, оскільки в тих же магазинах можна було побачити окремі стелажі і для роутерів, і для маршрутизаторів. Потім розглянутий термін міцно увійшов в ужиток. Всі маршрутизатори стали називати роутерами і навпаки (хоча це в деякому сенсі і неправильно). Але повернемося до описуваних пристроїв. Сьогодні найбільше розповсюдження отримали девайси, призначені для роздачі бездротового сигналу на основі технології Wi-Fi. Однак самі вони бездротовими в чистому вигляді може і не бути. Це стосується тільки тих випадків, коли при організації доступу в інтернет або для отримання можливості підключення до мережі більшої кількості комп'ютерів і мобільних пристроїв використовується кілька маршрутизаторів, один з яких є основним, а інші виконують роль репітерів, тобто працюють в режимі точки доступу АР.


До самого ж роутеру необхідно підключати кабель провайдера. Тільки після цього він зможе роздавати сигнал. При цьому кожному підключеному до маршрутизатора бездротовим способом пристрою адресу підмережі призначається автоматично. Не дарма ж при створенні Wi-Fi-підключення рекомендується використовувати в налаштуваннях протоколу IPv4 автоматичне отримання всіх параметрів. В цьому відношенні принцип роботи Wi-Fi-роутера в загальних рисах зводиться до того, що він транслює сигнал в певному радіочастотному діапазоні, і роздають сигнал приймається усіма пристроями, що знаходяться в радіусі дії маршрутизатора. У зв'язку з цим відразу можна зробити висновки про деякі недоліки такого мережевого обладнання, яке головним чином полягає тільки в обмеженні відстані, на яке може передаватися бездротовий сигнал (у найпростіших моделей воно складає в середньому 100 метрів прямої видимості, а іноді відстань може суттєво зменшуватись за наявності всіляких перешкод, що заважають проходженню радіохвиль). Крім того, якщо звернути увагу на домашні пристрої, практично всі недорогі моделі роутерів мають обмеження по кількості одночасно підключаються комп'ютерів або мобільних девайсів. В офісах прийнято використовувати більш потужні моделі, хоча менш витратним виглядає метод створення додаткових точок доступу.
Нарешті, роутери можуть досить сильно відрізнятися і за виконання (1-,2 - та 3-антенні), і за показниками швидкості передачі даних (від 01 Мбіт/с до декількох Гбіт/с).

Види та класифікація

З принципом роботи WiFi-роутера в загальних рисах поки все зрозуміло. Тепер зупинимося на класифікації цього типу пристроїв. Взагалі, в глобальному сенсі всі маршрутизатори можна розділити за типом доступу до зовнішніх і локальних мереж. У першу категорію входять маршрутизатор ADSL, Ethernet і LTE. За другою ознакою пристрої поділяють за принципом роботи роутерів в плані трансляції який роздавали сигналу (дротові і бездротові). У першому випадку організація мережевих підключень заснована на використанні проводів. Для других застосовується той самий радіосигнал, про який було сказано вище. Окремо слід відзначити і класифікацію за критерієм пристрої обладнання. Розрізняють стандартні пристрої і комбіновані. Другий тип цікавіше в тому плані, що деякі моделі оснащуються додатковими USB-портами, що дозволяє абсолютно просто підключати до них, наприклад, 3G-модеми, додають власний канал зв'язку при втраті сигналу від основного провайдера. Також через USB-інтерфейс дуже часто підключаються зовнішні жорсткі диски, що застосовується при створенні власних FTP-серверів. Деякі моделі вже в заводській збірці оснащуються вбудованими 3G/4G-модемом, хоча саме функція модему є у будь-роутера. Різниця лише в тому, що він обслуговує тільки один пристрій. А роутер працює з декількома відразу (правда, ADSL-модеми можна налаштувати для роботи саме в режимі роутера).
В окрему категорію варто виділити маршрутизатори, до яких можна підключати зовнішні захисні екрани (файрволли у вигляді «залізного» обладнання), а в деяких моделях вони можуть бути внутрішніми (або «залізними», або програмними). Нарешті, до деякими типами маршрутизаторів можна підключати навіть принтери підтримують функцію прямого друку, що дозволяє використовувати їх для одночасного доступу декількох пристроїв по мережі.

Принцип роботи вай-фай роутера: на що звернути увагу при виборі пристрою?

Перейдемо до основних критеріїв, які слід врахувати при покупці пристрою. Перше і найголовніше – підтримувані протоколи доступу до мережі. Погодьтеся, якщо роутер не може працювати з тим протоколом, який передбачає використовувати для підключення провайдер, ні про який доступ до інтернету можна навіть не думати. Другий момент, якщо ви вибираєте бездротовий маршрутизатор, пов'язаний з підтримкою стандартів Wi-Fi (IEEE80211). Оскільки вони розвиваються стрімкими темпами, перевагу краще віддати того пристрою, в якому є підтримка абсолютно всіх стандартів, серед яких основними є b, g і n. А от однією з останніх розробок можна назвати комбінований стандарт ас, який за своїми характеристиками перевершує всі інші в рази.

Нарешті, зверніть увагу на ліміт по одночасно підключається пристроїв. Хоча це і не самий основний показник, оскільки навіть в домашніх умовах з самого звичайного ноутбука чи мобільного телефону можна зробити додаткову точку доступу, що дозволить і підключити більше пристроїв, і збільшить радіус дії сигналу від основного ретранслятора при великому видаленні пристроїв один від одного. Наприклад, в приватному будинку з великою площею або поверховістю.

Протоколи доступу до мережі

Тепер кілька слів про принцип роботи роутера стосовно до основних протоколів доступу до мережі. На сьогоднішній день основними стандартами є PPTP, PPPoE і L2TP (але є і інші). У більшості своїй вони використовуються при організації захищених VPN-з'єднань і приватних віртуальних мереж, і вважається, що найбільш безпечним є протокол PPPT. Зате той же стандарт PPPoE дозволяє передавати дані набагато швидше. Взагалі, перед покупкою устаткування краще відразу уточнити у провайдера, для яких саме стандартів потрібна підтримка.

Пристрій і принцип роботи роутера стосовно вбудованому програмному забезпеченню

Нерідко ці пристрої називають своєрідними міні-комп'ютерами зі своїм власним програмним забезпеченням. Так, дійсно, це так і є. В самому пристрої є свій процесор і якусь подобу операційної системи, зазвичай зване прошивкою. Але для розуміння того, як це все працює, необхідно розглянути принцип роботи роутера (маршрутизатора) щодо організації так званих таблиць маршрутизації, які відповідають за розподіл сигналу.
Таких типів розрізняють два: динамічна і статична маршрутизація. У першому випадку в пам'яті роутера зберігається певна кількість оновлюваних адрес, а сам пристрій через деякі проміжки часу посилає тестові сигнали на підключені пристрої для перевірки їх стану. У другому випадку організація виглядає більш складною, оскільки в таблиці маршрутизації містяться тільки чітко визначені статичні (невідмінювані) адреси, а при виявленні невідомого адреси, відсутнього в основному списку, він ігнорується (блокується). Як вже зрозуміло, при використанні такого принципу роботи роутера забезпечується максимальний захист від можливого перехоплення передаваних пакетів даних зловмисниками. Але налаштування є досить складною і трудомісткою.

Підключення пристрою

Нарешті, з основними принципами роботи вай-фай роутера для будинку або офісу розібралися. Саме час перейти до практичного застосування знань. Першим ділом маршрутизатор потрібно підключити та налаштувати. Нічого складного тут немає. Увімкніть роутер за допомогою адаптера живлення в електромережу. Потім приєднайте кабель провайдера до порту WAN (або Internet), який зазвичай забарвлений в синій колір (іноді – жовтий). До роз'ємів LAN приєднайте кабель, що поставляється в комплекті, а другий його кінець включіть у відповідний роз'єм RJ-45 мережевої карти комп'ютера або ноутбука (це потрібно для початкового налаштування).

Як увійти в веб-інтерфейс роутера?

Тепер потрібно зайти в налаштування. Принцип роботи роутерів такий, що для входу використовувати потрібно лише який-небудь веб-браузер, встановлений на комп'ютері (та хоч Internet Explorer). В адресному рядку для більшості відомих моделей впишіть адресу 1921680.1 або із закінченням на 1.1 (який, до речі, є адреса основного шлюзу), а в полях авторизації двічі введіть слово admin. А взагалі, дізнатися адресу, логін і пароль можна на спеціальній етикетці, присутньої на зворотному боці пристрою, оскільки деякі виробники такого обладнання можуть використовувати й інші комбінації.

Основні параметри та налаштування

Отже, в інтерфейс ви зайшли. Звичайно, відразу можна скористатися «Майстром» простих налаштувань. Досить ввести опції, надані провайдером при укладанні договору на обслуговування, не забувши вказати назву мережі, пароль доступу і тип адреси (динамічний або статичний). Зазвичай після виконання первинних настройок все вже повинно працювати. Якщо ж з якихось причин роздача сигналу відсутня, додатково подивіться на параметри в розділі бездротового режиму, де в обов'язковому порядку повинні бути активовані пункти включення бездротового мовлення роутера і широкомовлення SSID. Для деяких встановлених на комп'ютері програм дуже часто потрібно виконати кидок портів, причому навіть не в брандмауері Windows, а саме на роутері. Принцип роботи трохи нагадує всі дії щодо створення нового правила в файрвол, але виглядає більш простим. Все ж параметри встановлюються в розділі переадресації, де є підрозділ Port Forwarding (або Port Triggering).

Оновлення прошивки і усунення деяких проблем зі зв'язком

Хочеться сподіватися, що принципи роботи роутера внесена ясність. Залишається додати декілька слів з приводу виправлення можливих порушень в роботі пристрою або при пропажі зв'язку. Найчастіше достатньо виконати скидання параметрів, відключивши роутер від електромережі приблизно на 15-20 секунд, а не перезавантажуючи пристрій натисканням кнопки на тильній стороні. Якщо це не допомагає, спробуйте виконати скидання налаштувань на комп'ютері, використовуючи для цього командний рядок та інструментарій аплету ipconfig. Також повний скидання до заводського стану можна виконати і на самому маршрутизаторі (у веб-інтерфейсі для цього є спеціальний розділ). На крайній випадок в розділі системних інструментів можна виконати установку оновленої прошивки, якщо така існує.