今天我們來看看家庭網路硬體：各個部分做什麼，什麼時候需要它們，以及如何最好地部署它們。請繼續閱讀，以更清楚地瞭解最佳化家庭網路所需的內容。

你什麼時候需要開關？集線器？路由器到底做什麼？如果你只有一臺電腦，你需要路由器嗎？網路技術可以是一個相當神祕的研究領域，但有了正確的術語和裝置如何在家庭網路上執行的概述，您就可以放心地部署您的網路。

透過網路圖瞭解家庭網路

與其從一個網路術語表開始，在這個過程中用一個沒有簡單參考點的技術術語來抨擊你，不如讓我們直接來看看網路圖。這裡是最簡單的網路配置：一臺計算機直接連線到一個調變解調器，調變解調器又透過電話線/電纜/光纖上行鏈路連線到個人的網際網路服務提供商。

它不會變得比這種安排簡單，但有一個超簡單的設定付出代價。該使用者無法使用Wi-Fi裝置訪問網際網路（因此無法訪問智慧**、平板電腦或其他無線裝置），他們失去了在計算機和更大的網際網路之間使用路由器的好處。讓我們介紹一個路由器，並強調使用它的好處。在下圖中，我們為網路引入了兩個元素：一個無線路由器和一臺透過無線連線連線到網路的膝上型電腦。

你應該什麼時候使用路由器？考慮到家庭路由器的低成本和在網路上安裝路由器的好處，您應該始終使用路由器（它幾乎總是包含防火牆功能）。

家庭路由器實際上是三個網路元件的組合：路由器、防火牆和交換機。在商業環境中，這三個硬體是分開的，但使用者路由器幾乎總是路由和交換元件的組合，並添加了防火牆。首先讓我們看看路由器函式的作用。

在最基本的層面上，路由器將兩個網路連線在一起，一個是你家裡的網路（無論大小），另一個是你家外面的網路（在本例中，是網際網路）。ISP提供給您的寬頻調變解調器僅適用於將一臺計算機連線到internet，通常不包括任何路由或交換機功能。路由器執行以下功能：

• IP共享：您的ISP為您分配一個IP地址。如果你有一臺臺式機，一臺膝上型電腦，電視上的媒體盒，還有一臺iPad，那麼一個IP地址顯然無法解決這個問題。路由器管理這些多個連線，並確保正確的資訊包到達正確的位置。如果沒有這個功能，桌上型電腦上的人和膝上型電腦上的人就無法同時瀏覽網頁，因為無法區分哪臺電腦正在請求什麼。
• 網路地址轉換（NAT）：與IP共享功能相關，NAT修改進出網路的資訊包中的頭，以便將它們路由到適當的裝置。把NAT想象成路由器裡一個非常有用的接待員，他知道每一個進出的包裹應該去哪裡，並在上面貼上相應的部門印章。
• 動態主機配置：如果沒有DHCP，您必須手動配置並將所有主機新增到您的網路中。這意味著每次新計算機進入網路時，您都必須在網路上手動為其分配一個地址。DHCP會自動為您這樣做，這樣當您將XBOX**路由器時，您的朋友會進入您的無線網路，或者您添加了一臺新計算機，一個地址就被分配了，而不需要人工互動。
• 防火牆：路由器以多種方式充當基本防火牆，包括自動拒絕傳入的資料，這些資料不是您網路中的計算機與外部世界之間正在進行的交換的一部分。例如，如果你從Pandora請求一個音樂流，你的路由器會說，“我們在等你，進來吧”，然後資料流會被定向到發出請求的裝置。另一方面，如果埠探測突然從一個未知的地址傳入，路由器就會充當一個保鏢，拒絕請求，從而有效地隱藏計算機。即使對於一個只有一臺電腦的使用者來說，一個簡單的50美元的路由器僅僅用於防火牆功能也是值得的。

除了上述內網到外網功能外，家庭路由器還充當網路交換機。網路交換機是一種硬體，它促進內部網路上計算機之間的通訊。如果沒有交換功能，這些裝置可以透過路由器與更大的網際網路通話，但不能相互通話——像透過網路將MP3從膝上型電腦複製到桌上型電腦這樣簡單的事情是不可能的。

大多數路由器有四個乙太網埠，允許您**四個裝置，並讓它們透過交換機功能進行通訊。如果你需要四個以上的乙太網連線，你需要升級到一個具有更大埠組的路由器（這是一個相當昂貴的提議，通常只會增加你多達八個埠），或者你可以選擇一個專用的交換機。注意：只有當硬線連線的物理埠用完時，才需要升級。如果只有一臺計算機和一臺聯網印表機**四埠路由器（網路上的所有其他裝置都基於Wi-Fi），則無需升級以獲得物理埠。也就是說，讓我們看一看帶有專用交換機的網路。

儘管對大多數家庭路由器的四埠限制對大多數家庭使用者來說已經足夠了，但在過去的10年裡，家庭中可聯網裝置的數量已經顯著增加。有多臺電腦、多個遊戲機、媒體中心、印表機、檔案伺服器等都連線到乙太網區域網的情況並不少見（儘管您可以將Wii放在Wi-Fi網路上，以實現專用影片流和媒體伺服器訪問，但最好是採用硬線連線）。一旦達到了裝置飽和的程度，就需要新增一個具有8個、16個或更多埠的交換機，以正確支援不斷增長的家庭網路。

另一方面，歷史上人們經常依賴集線器，因為集線器比昂貴的交換機便宜得多。集線器是一種簡單的網路裝置，它不檢查或管理任何透過它的流量。相比之下，它是一種“啞”網路裝置交換機實際上與資料包互動並主動引導它們。因為集線器沒有管理元件，所以資料包之間經常發生衝突，從而導致整體效能下降。集線器有許多技術缺陷，您可以在這裡閱讀。消費級網路交換機的價格在過去10年中急劇下降，以至於很少有集線器生產了（Netgear，最大的消費級集線器**商之一，甚至不再生產集線器）。由於網路集線器的缺點以及高質量消費級網路交換機的低價格，我們不建議使用集線器。當你花25美元就能買到一個非常好的高速8端**換機時，如果你想知道為什麼網路管理員會部署一個集線器，那麼就沒有理由在家庭網路上使用過時的集線器了。

回到交換機的話題：交換機是增加家庭網路規模的一種既好又便宜的方法。如果你的路由器後面的四個埠都不夠用，那麼要擴充套件你的網路，最簡單的辦法就是購買一個埠數合適的交換機。將裝置從路由器上拔下，將所有裝置**交換機，然後將交換機**路由器。注意：交換機完全沒有路由功能，不能代替路由器。您的路由器可能內建了一個四端**換機，但這並不意味著您的新的八埠專用交換機可以取代您的路由器您仍然需要路由器在調變解調器和交換機之間進行調解。

解碼網路速度指定

現在您已經清楚地瞭解了網路的物理配置方式，讓我們來討論一下網路速度。有兩個我們感興趣的主要名稱：乙太網和Wi-Fi。我們先來看看乙太網。

乙太網連線速度以10BASE為單位。最初的乙太網協議，現在已經有30年的歷史了，最高執行速度為10 Mbit/s。1995年引入的快速乙太網將速度提高到100 Mbit/s。1998年引入千兆乙太網不久，但直到最近才在消費市場上獲得太大的吸引力。顧名思義，千兆乙太網的傳輸速率為1000 Mbit/s。您通常會在網路裝置及其包裝上看到這些名稱，即10/100或10/100/1000，表示裝置與哪個乙太網版本相容。

為了充分利用最大速度，傳輸鏈中的所有裝置都需要達到或高於您想要的額定速度。例如，假設您的地下室有一臺安裝了千兆乙太網卡的媒體伺服器，客廳有一臺安裝了千兆乙太網卡的媒體控制檯，但您正在使用10/100交換機將兩者連線在一起。兩個裝置都將受到交換機上100 Mbit/s上限的限制。在這種情況下，升級交換機將大大提高網路效能。

除了透過家庭網路傳輸大檔案和流式高畫質影片內容外，幾乎不需要外出將所有裝置升級到千兆位。如果您的主要計算機網路使用涉及瀏覽網頁和光檔案傳輸10/100是比較令人滿意的。

瞭解wi-fi速度

Wi-Fi速度由字母指定，而不是數字。與易於翻譯的數字作為網路速度標識不同，我們發現在乙太網中，Wi-Fi標識實際上是指IEEE 802.11網路標準的草案版本，該標準規定了Wi-Fi協議的引數。

802.11b是第一個被消費者廣泛採用的版本。802.11b裝置的最大傳輸速率為11 Mbit/s，但速度在很大程度上取決於訊號強度和質量實際使用者應期望1-5 Mbit/s。使用802.11b的裝置會受到嬰兒監視器、藍芽裝置、無繩電話和其他2.4GHz頻段裝置的干擾。

802.11g是下一個主要的消費升級，將最大傳輸速率提高到54mbit/s（考慮到糾錯和訊號強度，實際傳輸速率約為22mbit/s）。802.11g遭受著與802.11b相同的2.4GHz頻段干擾。

802.11n是對Wi-Fi標準的重大升級，裝置使用多輸入多輸出天線（MIMO）在2.4GHz和相對空的5GHz頻段上工作。802.11n的理論最大值為300 Mbit/s，但考慮到糾錯和不太理想的情況，您可以預期速度在100-150 Mbit/s範圍內。

802.11ac是一個巨大的升級，它帶來了更寬的通道（80或160兆赫與40兆赫相比）、更多的空間流（最多8個）和波束形成之類的東西，這種技術可以直接將波傳送到你的裝置，而不是四處反彈，使事情變得更快。要快多少？有些型號每秒可以達到1千兆位元。非常快。

與乙太網一樣，Wi-Fi速度也受到直接網路中最薄弱環節的限制。如果您有一個支援802.11n的Wi-Fi路由器，但您的上網本只有一個支援802.11g的Wi-Fi模組，那麼您將以802.11g的速度最大化。除了速度限制之外，還有一個非常迫切的理由要放棄最早流行的Wi-Fi協議802.11b。您必須在網路中的每個裝置上使用相同級別的加密，並且802.11b裝置可用的加密方案很弱，並且已經受到損害（例如，WEP加密，可能在幾分鐘內被一箇中等技能的孩子所折中）。升級您的Wi-Fi路由器和無線裝置可以讓您升級您的無線加密以及享受更快的速度。如果你還沒有采取任何措施來保護你的路由器現在將是一個很好的時間來閱讀我們的指南鎖定你的Wi-Fi網路免受入侵。

與乙太網一樣，升級到最高速度（本例中為802.11n）最適合移動大檔案和流式高畫質影片的使用者。升級到802.11n將對您的網頁瀏覽速度產生微不足道的影響，但將對您在家中無線傳輸高畫質內容的能力產生巨大影響。

在這一點上，您已經掌握了家庭網路需要如何佈局，並且您已經瞭解了網路速度指定的含義以及它們如何影響您和您的網路。現在是時候升級你的交換機，推出一些新的Wi-Fi頻寬，享受更好的最佳化家庭網路。