Que tipo de dispositivo é comumente conectado as portas Ethernet em um roteador sem fio doméstico?

Usar sua rede doméstica é tão fácil quanto digitar sua senha e abrir o aplicativo Netflix para assistir a um filme, mas sua rede e tudo o que você precisa para mantê-la funcionando sem problemas é provavelmente o dispositivo mais complexo e exclusivo que você possui.

As redes domésticas existem para que os dispositivos digitais possam se comunicar uns com os outros e com outros dispositivos no mundo por meio de uma rede de longa distância chamada Internet. Embora você não precise entender exatamente como sua rede doméstica funciona para aproveitá-la, passar algum tempo sob o capô ajudará você a apreciar a tecnologia e facilitar a solução de problemas.

Sua rede doméstica é uma mini internet

A Internet é a abreviação de “internet”, uma rede global de redes locais (LANs) conectadas que inclui servidores da Web, serviços de streaming e nuvem, servidores de jogos e muito mais.

Sua rede doméstica é a mesma, mas menor e limitada à sua casa. Se você quiser saber mais sobre como sua rede doméstica é como uma mini internet, confira Quem é o dono da Internet? Web Architecture Explained para uma explicação simples da máquina complexa que é a Internet.

Sua rede doméstica fala um idioma especial

Além da semelhança física com a Internet em geral, outro aspecto importante em que sua rede doméstica e a Internet são iguais é o "idioma" que falam. Hoje, o protocolo de rede universal é TCP/IP (Protocolo de Controle de Transmissão/Protocolo de Internet), e é a chave para obter dados onde ele pertence.

Em uma rede TCP/IP, todos os dados enviados pela rede são divididos em "pacotes". Imagine que você está transformando uma imagem em um quebra-cabeça com milhares de peças. Em seguida, pegue cada pedaço e coloque-o no envelope individualmente. Escreva o endereço do remetente e do destinatário no envelope. Inclua também em cada envelope informações descrevendo onde cada peça vai para restaurar a imagem original.

Agora envie milhares de envelopes para o destinatário, e ele, por sua vez, o reorganizará. Não importa se os envelopes não chegarem em ordem, mas se estiverem faltando, você receberá cartas pedindo que forneça novas cópias das partes que faltam.

Topografia básica da rede doméstica

Abaixo, explicaremos em detalhes como cada componente de rede funciona, mas para ajudá-lo a se orientar, vamos esboçar como é uma rede doméstica típica hoje.

Sua rede é composta por vários componentes principais:

• O modem conecta você à WAN (Internet)
• O roteador gerencia o tráfego entre dispositivos na LAN e entre esses dispositivos e a WAN.
• Conexões de hardware de rede, normalmente cabos Ethernet ou transmissores e receptores de rádio Wi-Fi.
• Dispositivos cliente, como computadores ou smartphones Android e iOS. 
• Dispositivos de servidor, que também podem ser dispositivos como computadores e smartphones.
• Extensores de rede adicionais que ajudam a expandir o espaço físico de sua rede em sua casa. Os exemplos incluem pontos de acesso sem fio, extensores de linha de energia e repetidores de Wi-Fi.

Há muitas maneiras diferentes de construir uma rede doméstica, mas a maioria desses componentes está presente em todas as redes domésticas. Outros componentes podem substituir alguns deles. Por exemplo, se você deseja apenas conectar em rede um grupo de computadores, pode usar um switch Ethernet ou um hub de rede. No entanto, este esboço básico cobre 99% do que está lá.

Agora que traçamos os esboços da rede doméstica, vamos nos aprofundar em cada um de seus principais componentes.

O modem permite que você se comunique na Internet

Antes do advento da moderna banda larga, o acesso à Internet era feito por meio de um modem (modulador/demodulador) que enviava e recebia sinais de áudio de alta ou baixa frequência através de linhas de voz de cobre representando um código binário.

Esses modems dial-up estão agora quase obsoletos e não fornecem muito rendimento, embora ainda sejam usados ​​em alguns casos raros em que nada mais é possível. Atualmente, a palavra modem é usada para se referir a quase todos os dispositivos que convertem um tipo de sinal de rede em outro, mesmo que ambos os sinais sejam realmente digitais.

Um exemplo de conversão digital para digital é um modem de fibra óptica convencional que recebe sinais ópticos e transmite pulsos elétricos por cabos Ethernet. Os modems DSL usam o mesmo fio de cobre que as linhas telefônicas, mas usam uma banda de frequência diferente das chamadas de voz, para que você possa se conectar à Internet e fazer chamadas ao mesmo tempo. Os modems celulares se conectam às torres de celular por meio de ondas de rádio – os modems de satélite transmitem informações de e para a órbita e assim por diante.

Em algumas redes, o modem é um dispositivo autônomo, enquanto em outras, é fornecido com o roteador sem fio, que será nossa próxima parada nesta jornada de rede doméstica.

O roteador está no centro da sua rede

O roteador é o coração de qualquer rede doméstica e executa uma ampla gama de tarefas básicas:

• Roteamento de tráfego de rede entre dispositivos, entre Ethernet e LAN e entre redes internas e externas.
• Descoberta e roteamento do servidor DNS (Domain Name Service).
• Internamente semelhante a um computador com CPU, RAM e SO. Alguns roteadores podem executar aplicativos.
• Atribui e gerencia endereços IP na rede local usando DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

Há mais nos roteadores do que esses recursos básicos, mas esta é a lista básica de recursos do roteador. O roteamento entre diferentes tipos de redes (WAN de fibra óptica, Ethernet, Wi-Fi, etc.) é o que torna um roteador um roteador, diferenciando-o de switches e hubs de rede.

O roteador atribui endereços IP a dispositivos de rede internos, garantindo que não haja conflitos. Ele mantém o controle de qual dispositivo faz qual solicitação para dispositivos na Internet em uma tabela conhecida como NAT (Network Address Table), uma vez que os servidores na Internet podem ver apenas o próprio roteador e seu endereço IP "público".

Alguns roteadores de última geração podem executar aplicativos personalizados que atuam como NAS ou servidores de streaming. Mesmo que seu roteador não suporte esse recurso, você poderá instalar um firmware personalizado de terceiros para adicionar esses recursos.

Seus servidores locais

Um servidor é um dispositivo em uma rede que oferece serviços como conteúdo ou aplicativos de rede. Quando você visita um site ou baixa um arquivo da Internet, esse conteúdo é hospedado em um servidor em algum lugar do mundo. Quando você usa aplicativos em nuvem, como o Google Docs, esse software e dados são armazenados em um servidor.

Há pelo menos um servidor em sua rede local, e esse é seu roteador. Cada roteador possui um servidor web básico que atua como uma interface para alterar as configurações. Quando você se conecta a um roteador e insere seu endereço IP em um navegador, você será direcionado para um site hospedado no próprio roteador.

Se você tiver uma impressora Wi-Fi, este também é o servidor de impressão que trata das solicitações de impressão. Muitas pessoas têm NAS (Network Attached Storage) ou servidores de mídia (como o Plex) em execução em sua rede. Algumas coisas que você pode não considerar servidores também são adequadas. Sua câmera IP também é um servidor. É um servidor de streaming de vídeo!

Periféricos de rede

Tradicionalmente, periféricos como scanners e impressoras são conectados diretamente a um determinado computador. No entanto, é muito mais comum em uma casa moderna ter muitos computadores diferentes que precisam de acesso a esses tipos de dispositivos. Você pode compartilhar uma impressora em uma rede local em vez de todos usarem o mesmo computador quando precisarem imprimir algo.

O uso do recurso de compartilhamento de impressão do sistema operacional do computador permite que você use uma impressora comum conectada ao computador como uma impressora compartilhada. No entanto, hoje em dia é fácil comprar uma impressora, scanner ou dispositivo multifuncional (MFP) com Wi-Fi ou Ethernet e usá-lo como um compartilhamento autônomo na rede.

Clientes de rede em sua casa

Além dos servidores locais em sua rede doméstica, outros dispositivos, comumente chamados de clientes, extraem informações de servidores remotos e locais. Exemplos de clientes de LAN incluem:

• Computadores, consoles e dispositivos móveis.
• Dispositivos da Internet das Coisas (IoT), como geladeiras inteligentes e aspiradores de pó robóticos.

Qualquer coisa que receba dados de um dispositivo servidor é um cliente, embora qualquer dispositivo possa ser ambos ao mesmo tempo.

Computadores, consoles e dispositivos móveis

Conexões com e sem fio

Ao longo dos anos, houve vários padrões diferentes para se conectar a redes, mas hoje em quase todas as redes domésticas você encontrará apenas dois tipos de conexão: Ethernet e Wi-Fi.

Não misture os fios: Ethernet

Ethernet é um padrão de conexão com fio que transporta dados TCP/IP em redes domésticas. O conector (RJ45) se parece um pouco com uma conexão de linha telefônica superdimensionada (RJ11) e contém vários fios de cobre que variam dependendo da categoria do cabo de rede Ethernet que você está usando.

Os cabos Ethernet vêm em diferentes categorias que oferecem diferentes velocidades máximas. Por exemplo, os cabos de rede da Categoria 6 são classificados para 10 Gbps, enquanto os cabos da Categoria 5e são classificados para velocidades Gigabit. É importante que os tipos de cabo correspondam à velocidade para a qual suas portas LAN foram projetadas. Conectar um cabo de 1 Gbps em uma porta de 100 Mbps não faz mal, mas caso contrário sua velocidade será limitada à velocidade máxima que o cabo pode suportar!

Supondo que você tenha escolhido os cabos, adaptadores e roteador Ethernet corretos, você desfrutará de uma conexão de rede de alta velocidade, ultraconfiável e de baixa latência, desde que não se importe em instalar conexões Ethernet em toda a sua casa.

Fios? Onde vamos não precisamos de fios: Wi-Fi

Embora a Ethernet seja inegavelmente o padrão-ouro quando se trata de desempenho de rede puro, não é tão conveniente. Quando se trata de dispositivos móveis, isso é completamente impraticável! É por isso que temos Wi-Fi (Wireless Fidelity) permitindo que dispositivos sem fio se conectem à rede sem fazer furos nas paredes ou conectá-los sempre que precisarmos de recursos de rede.

O Wi-Fi usa ondas de rádio para enviar pulsos digitais de informações. O Wi-Fi usa duas bandas de frequência: 2,4 GHz e 5 GHz. A faixa de baixa frequência não pode transmitir dados em altas velocidades, mas possui um longo alcance e a capacidade de penetrar nas paredes. O Wi-Fi de 5Ghz de alta frequência é super rápido, mas é fácil ser bloqueado por objetos como paredes.

A maioria dos roteadores Wi-Fi modernos são "dual-band", o que significa que eles oferecem conexões em ambas as bandas de frequência. O Wi-Fi é dividido em gerações. No passado, essas gerações teriam nomes numerados refletindo o nome do padrão de comunicação para essa geração Wi-Fi. Por exemplo, 802.11g, 802.11n e 802.11ac. Esses nomes foram alterados para números simples para torná-los mais fáceis de usar. Então agora 802.11ac é apenas Wi-Fi 6, e o mais recente 802.11ax é Wi-Fi 6.

Dispositivos Wi-Fi mais antigos podem não se conectar a roteadores mais recentes, especialmente se o dispositivo suportar apenas Wi-Fi de 2,4 GHz e o roteador em questão oferecer apenas 5 GHz.

Amplie o alcance da sua rede

Com tantos dispositivos, atuais e futuros, para se conectar à sua rede doméstica, você provavelmente desejará garantir que a rede alcance todos os cantos de sua casa. Isso é mais fácil dizer do que fazer com qualquer coisa que possa bloquear um sinal sem fio, ou as despesas e o esforço de executar Ethernet em sua casa.

A boa notícia é que existem muitos produtos no mercado que irão ajudá-lo a aumentar sua pegada de rede para que não haja lugares em sua casa que não possam ser conectados.

Repetidores e extensores de Wi-Fi

Um repetidor Wi-Fi é um dispositivo que se conecta à borda de uma rede Wi-Fi existente antes que o sinal Wi-Fi caia. Ele ouve os pacotes dentro e fora da rede Wi-Fi subjacente e, em seguida, simplesmente os repete. Esta é uma solução lenta, mas uma maneira fácil de estender o Wi-Fi a determinados pontos sem alterar a rede.

Extensões PowerLine

Este sistema envia sinais de rede através da fiação elétrica existente em sua casa. É tão fácil quanto conectar um adaptador PowerLine próximo ao seu roteador e na sala onde você deseja expandir sua rede.

Em vez de expandir a área de cobertura do seu roteador regular, os roteadores mesh sem fio substituem completamente o roteador existente. Pense neles como um grande roteador distribuído. A unidade de malha primária se conecta ao seu modem e, em seguida, cada subunidade possui uma conexão sem fio ou com fio dedicada a ela. 

Uma grande família de rede

A tecnologia em sua rede doméstica pode ser incrivelmente complexa, mas com o tempo a tecnologia ficou mais inteligente e muito mais fácil de usar. Ninguém sabe qual será o futuro da rede doméstica. No entanto, pode parecer muito diferente graças ao desenvolvimento de tecnologias como redes celulares de ondas milimétricas 5G que estão borrando a linha entre LANs e WANs.