هل لاحظت زيادة سرعة الإنترنت لديك عند الاتصال بشبكة Wi-Fi مقابل استخدامنا لشبكة 4G^{(4G network)} العادية ؟ حسنًا ، يجب أن تشكر موجه Wi-Fi على ذلك ، فهو يجعل تجربة التصفح لدينا سلسة. اعتمادًا على البلد الذي تعيش فيه ، يمكن أن يكون تباين السرعة مرتين إن لم يكن أكثر. نحن نعيش في وقت ارتفعت فيه سرعة الإنترنت كثيرًا لدرجة أننا نقيس الآن سرعة الإنترنت بجيجابت^(Gigabits) بدلاً من كيلو بت قبل بضع سنوات فقط. من الطبيعي بالنسبة لنا أن نتوقع تحسينات في أجهزتنا اللاسلكية بالإضافة إلى ظهور تقنيات جديدة ومثيرة تظهر في السوق اللاسلكية.

ما هو موجه واي فاي؟

بكلمات بسيطة ، جهاز توجيه Wi-Fi ليس سوى صندوق صغير بهوائيات قصيرة تساعد في نقل الإنترنت في جميع أنحاء منزلك أو مكتبك.

جهاز التوجيه هو جهاز يعمل كجسر بين المودم والكمبيوتر. كما يوحي الاسم ، فإنه يوجه حركة المرور بين الأجهزة التي تستخدمها والإنترنت. يلعب اختيار النوع الصحيح من جهاز التوجيه دورًا مهمًا في تحديد أسرع تجربة للإنترنت ، والحماية من التهديدات السيبرانية ، والجدران النارية ، وما إلى ذلك.

إنه لأمر جيد تمامًا إذا لم تكن لديك معرفة فنية بكيفية عمل جهاز التوجيه. دعونا نفهم من مثال بسيط لكيفية عمل جهاز التوجيه.

قد يكون لديك مجموعة متنوعة من الأجهزة مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية والطابعات وأجهزة التلفزيون^(TVs) الذكية وغير ذلك الكثير التي تتصل بالإنترنت. تشكل هذه الأجهزة معًا شبكة تسمى  شبكة المنطقة المحلية ^{(Local Area Network)} (LAN). يؤدي وجود المزيد والمزيد من الأجهزة على الشبكة المحلية^(LAN) إلى استهلاك نطاقات تردد مختلفة عبر مختلف الأجهزة المستخدمة ، مما قد يؤدي إلى تأخير أو انقطاع الإنترنت في بعض الأجهزة.

هذا هو المكان الذي يأتي فيه جهاز التوجيه من خلال تمكين نقل المعلومات عبر هذه الأجهزة بسلاسة عن طريق توجيه حركة المرور الواردة والصادرة بأكثر الطرق فعالية. 

تتمثل إحدى الوظائف الأساسية لجهاز التوجيه في العمل  كمحور أو تبديل ^{(Hub or Switch )} بين أجهزة الكمبيوتر مما يسمح باستيعاب البيانات ونقلها فيما بينها بسلاسة.

لمعالجة كل هذه الكميات الضخمة من البيانات الواردة والصادرة ، يجب أن يكون جهاز التوجيه ذكيًا ، وبالتالي فإن جهاز التوجيه هو جهاز كمبيوتر بطريقته الخاصة لأنه يحتوي على  وحدة المعالجة المركزية والذاكرة ، ^{(CPU & Memory, )} مما يساعد على التعامل مع البيانات الواردة والصادرة.

يؤدي جهاز التوجيه النموذجي مجموعة متنوعة من الوظائف المعقدة مثل

1. توفير أعلى مستوى أمان من جدار الحماية
2. نقل البيانات^(Data) بين أجهزة الكمبيوتر أو أجهزة الشبكة التي تستخدم نفس اتصال الإنترنت
3. تمكين استخدام الإنترنت عبر أجهزة متعددة في نفس الوقت

ما هي فوائد جهاز التوجيه؟^{(What are the benefits of a Router?)}

1. يسلم إشارات واي فاي أسرع^{(1. Delivers faster wifi signals)}

تستخدم أجهزة توجيه Wi-Fi الحديثة أجهزة الطبقة الثالثة التي يتراوح نطاقها عادةً من 2.4 جيجا هرتز^(GHz) إلى 5 جيجا هرتز^(GHz) والتي تساعد في توفير إشارات Wi-Fi أسرع ونطاق موسع عن المعايير السابقة.

2. الموثوقية^{(2. Reliability)}

يعزل جهاز التوجيه الشبكة المتأثرة ويمرر البيانات عبر الشبكات الأخرى التي تعمل بشكل مثالي ، مما يجعلها مصدرًا موثوقًا به.

3. قابلية^{(3. Portability)}

يلغي الموجه اللاسلكي الحاجة إلى الاتصال السلكي بالأجهزة عن طريق إرسال إشارات Wi-Fi ، وبالتالي يضمن أعلى درجة من قابلية النقل لشبكة من الأجهزة المتصلة.

هناك نوعان مختلفان من أجهزة التوجيه:

أ) جهاز التوجيه السلكي:^{(a) Wired router:)} يتصل مباشرة بأجهزة الكمبيوتر باستخدام الكابلات من خلال منفذ مخصص يسمح للموجه بتوزيع المعلومات

ب) جهاز التوجيه اللاسلكي:^{(b) Wireless Router:)} هو جهاز توجيه حديث يوزع المعلومات عبر الهوائيات لاسلكيًا عبر أجهزة متعددة متصلة بشبكة المنطقة المحلية الخاصة به.

لفهم عمل جهاز التوجيه ، نحتاج أولاً إلى النظر في المكونات. تشمل المكونات الأساسية لجهاز التوجيه ما يلي:

• وحدة المعالجة المركزية (CPU):^(CPU:)  هي وحدة التحكم الأساسية في جهاز التوجيه التي تنفذ أوامر نظام تشغيل جهاز التوجيه. كما أنه يساعد في تهيئة النظام والتحكم في واجهة الشبكة وما إلى ذلك.
• ROM:  تحتوي ذاكرة القراءة فقط على برنامج التمهيد هذا وتشغيل برامج^(Power) التشخيص ( POST )
• ذاكرة الوصول العشوائي ( RAM):^(RAM:)  تخزن ذاكرة الوصول العشوائي جداول التوجيه وملفات التكوين قيد التشغيل. يتم حذف محتويات ذاكرة الوصول العشوائي^(RAM) عند تشغيل جهاز التوجيه وإيقاف تشغيله.
• NVRAM: تحتوي ^(NVRAM:)ذاكرة الوصول العشوائي^(RAM)  غير المتطايرة على ملف تكوين بدء التشغيل. على عكس ذاكرة الوصول العشوائي ( RAM ) ، فإنه يخزن المحتوى حتى بعد تشغيل جهاز التوجيه وإيقاف تشغيله
• ذاكرة فلاش:^{(Flash Memory:)}  تخزن صور نظام التشغيل وتعمل كذاكرة ROM قابلة لإعادة البرمجة.^(ROM.)
• واجهات الشبكة:^{(Network Interfaces:)}  الواجهات هي منافذ الاتصال المادية التي تتيح توصيل أنواع مختلفة من الكابلات بالموجه مثل الإيثرنت وواجهة البيانات الموزعة بالألياف^{(Fiber distributed Data interface)} ( FDDI ) والشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة ( ISDN ) وما إلى ذلك.
• الحافلات:^(Buses:)  يعمل الناقل كجسر اتصال بين وحدة المعالجة المركزية^(CPU) والواجهة ، مما يساعد في نقل حزم البيانات.

ما هي وظائف جهاز التوجيه؟^{(What are the functions of a Router?)}

التوجيه^{(Routing )}

تتمثل إحدى الوظائف الأساسية لجهاز التوجيه في إعادة توجيه حزم البيانات عبر المسار المحدد في جدول التوجيه.

يستخدم بعض التوجيهات الداخلية المحددة مسبقًا والتي تسمى المسارات الثابتة لإعادة توجيه البيانات بين اتصالات الواجهة الواردة والصادرة.

يمكن لجهاز التوجيه أيضًا استخدام التوجيه الديناميكي حيث يقوم بإعادة توجيه حزم البيانات عبر مسارات مختلفة بناءً على الظروف داخل النظام.

يوفر التوجيه الثابت مزيدًا من الأمان للنظام مقارنةً بالديناميكي نظرًا لأن جدول التوجيه لا يتغير إلا إذا قام المستخدم بتغييره يدويًا.

موصى به: ^{(Recommended:)} أصلح جهاز التوجيه اللاسلكي الذي يحافظ على قطع الاتصال أو السقوط^{(Fix Wireless Router Keeps Disconnecting Or Dropping)}

تحديد المسار^{(Path determination)}

تأخذ أجهزة التوجيه في الاعتبار بدائل متعددة للوصول إلى نفس الوجهة. هذا يسمى تحديد المسار. العاملان الأساسيان اللذان يتم اعتبارهما لتحديد المسار هما:

• مصدر المعلومات أو جدول التوجيه
• تكلفة اتخاذ كل مسار - متري

لتحديد المسار الأمثل ، يبحث جهاز التوجيه في جدول التوجيه عن عنوان شبكة يتطابق تمامًا مع عنوان IP لحزمة الوجهة.

جداول التوجيه^{(Routing tables )}

يحتوي جدول التوجيه على طبقة ذكاء للشبكة تقوم بتوجيه جهاز التوجيه لإعادة توجيه حزم البيانات إلى الوجهة. يحتوي على روابط الشبكة التي تساعد جهاز التوجيه على الوصول إلى عنوان IP الوجهة بأفضل طريقة ممكنة. يحتوي جدول التوجيه على المعلومات التالية:

1. معرف الشبكة^{(Network Id)} - عنوان IP الوجهة
2. متري^(Metric) - المسار الذي يجب إرسال حزمة البيانات على طوله.
3. قفزة -^{(Hop –)} هي البوابة التي يتم من خلالها إرسال حزم البيانات للوصول إلى الوجهة النهائية.

حماية^{(Security )}

يوفر جهاز التوجيه طبقة إضافية من الأمان للشبكة باستخدام جدار حماية يمنع أي نوع من الجرائم الإلكترونية أو القرصنة. جدار الحماية هو برنامج متخصص يحلل البيانات الواردة من الحزم ويحمي الشبكة من الهجمات الإلكترونية.

توفر أجهزة التوجيه أيضًا شبكة افتراضية خاصة (VPN)^{(Virtual Private Network (VPN))} توفر طبقة أمان إضافية للشبكة وبالتالي إنشاء اتصال آمن.

جدول الشحن^{(Forwarding table )}

إعادة التوجيه هي العملية الفعلية لإرسال حزم البيانات عبر الطبقات. يساعد جدول التوجيه في تحديد أفضل مسار ممكن بينما يضع جدول إعادة التوجيه المسار موضع التنفيذ.

كيف يعمل التوجيه؟^{(How does Routing work?)}

1. يقرأ جهاز التوجيه عنوان IP الوجهة لحزمة البيانات الواردة
2. بناءً على حزمة البيانات الواردة هذه ، فإنها تحدد المسار المناسب باستخدام جداول التوجيه.
3. يتم بعد ذلك إعادة توجيه حزم البيانات إلى عنوان IP النهائي للوجهة من خلال القفزات باستخدام جدول إعادة التوجيه.

بكلمات بسيطة ، التوجيه هو عملية إرسال حزم البيانات من الوجهة A إلى الوجهة B باستخدام المعلومات المطلوبة بالطريقة المثلى.

يُحوّل^(Switch)

يلعب المحول دورًا مهمًا للغاية في مشاركة المعلومات عبر الأجهزة المتصلة ببعضها البعض. تُستخدم المحولات عمومًا للشبكات الأكبر حجمًا حيث تشكل جميع الأجهزة المتصلة معًا شبكة^{(Local Area Network)} محلية ( LAN ). على عكس جهاز التوجيه ، يرسل المحول حزم البيانات فقط إلى جهاز معين تم تكوينه بواسطة المستخدم.

يمكننا فهم المزيد بمثال صغير:^{(We can understand more with a small example : )}

لنفترض أنك تريد إرسال صورة إلى صديقك على WhatsApp . بمجرد نشر صورة صديقك ، يتم تحديد المصدر وعنوان IP الوجهة ، ويتم تقسيم الصورة إلى أجزاء صغيرة تسمى حزم البيانات التي يجب إرسالها إلى الوجهة النهائية.

يساعد جهاز التوجيه في اكتشاف الطريقة المثلى لنقل حزم البيانات هذه إلى عنوان IP الوجهة باستخدام خوارزميات التوجيه وإعادة التوجيه وإدارة حركة المرور عبر الشبكة. إذا كان أحد المسارات مزدحمًا ، فسيقوم جهاز التوجيه بالعثور على جميع المسارات البديلة الممكنة لتسليم الحزم إلى عنوان IP الوجهة.

موجهات Wi-Fi^{(Wi-Fi Routers)}

اليوم ، نحن محاطون بنقاط وصول Wi-Fi أكثر من أي وقت في التاريخ ، وكلها تبذل جهدًا لخدمة المزيد والمزيد من الأجهزة المتعطشة للبيانات.

هناك الكثير من إشارات Wi-Fi ، القوية والضعيفة على حد سواء ، إذا كانت لدينا طريقة خاصة لرؤيتها ، فسيكون هناك الكثير من تلوث المجال الجوي حولنا.

الآن ، عندما ندخل مناطق ذات كثافة عالية ومتطلبات عالية مثل المطارات والمقاهي والأحداث وما إلى ذلك ، يزداد تركيز العديد من المستخدمين مع الأجهزة اللاسلكية. كلما حاول عدد أكبر من الأشخاص الاتصال بالإنترنت ، زاد الضغط الذي تمر به نقطة الوصول لخدمة الزيادة الهائلة في الطلب. هذا يقلل من النطاق الترددي المتاح لكل مستخدم ويقلل السرعة بشكل كبير ، مما يؤدي إلى ظهور مشكلات زمن الوصول.

يعود تاريخ عائلة 802.11 لشبكة Wi-Fi^{(802.11 family of Wi-Fi)} إلى عام 1997 ، وتم إجراء كل تحديث لتحسينات الأداء لشبكة Wi-Fi منذ ذلك الحين في ثلاثة مجالات ، والتي تم استخدامها كمقياس لتتبع التحسن أيضًا.

• تعديل
• التيارات المكانية
• قناة الترابط

التعديل^{(The modulation)}  هو عملية تشكيل موجة تناظرية لنقل البيانات ، تمامًا مثل أي نغمة صوتية ترتفع وتنخفض حتى تصل إلى آذاننا (جهاز الاستقبال). يتم تعريف هذه الموجة الخاصة بتردد حيث يتم تعديل السعة والطور للإشارة إلى أجزاء فريدة من المعلومات إلى الهدف. لذلك ، كلما كان التردد أقوى ، كان الاتصال أفضل ، ولكن تمامًا مثل الصوت ، لا يوجد الكثير مما يمكننا القيام به لزيادة مستوى الصوت إذا كان هناك تداخل من أصوات أخرى مثل إشارات الراديو في حالتنا ، فإن الجودة تتأثر.

تشبه التيارات المكانية ^{(Spatial Streams )} وجود تيارات متعددة للمياه تخرج من نفس مصدر النهر. قد يكون مصدر النهر قويًا جدًا ، لكن تيارًا واحدًا غير قادر على حمل مثل هذه الكمية العالية من المياه ، لذلك يتم تقسيمه إلى تيارات متعددة للوصول إلى الهدف النهائي للاجتماع في المحمية المشتركة.

تقوم شبكة Wi-Fi بذلك باستخدام هوائيات متعددة حيث تتفاعل تدفقات متعددة من البيانات مع الجهاز المستهدف في نفس الوقت ، وهذا ما يُعرف باسم MIMO (مدخلات متعددة - مخرجات متعددة)^{(MIMO (Multiple Input – Multiple Output))}

عندما يحدث هذا التفاعل بين أهداف متعددة ، يُعرف باسم Multi-User ( MU-MIMO ) ، ولكن هنا تكمن المشكلة ، "يجب أن يكون الهدف بعيدًا بما يكفي عن بعضه البعض."

في أي وقت تعمل الشبكة على قناة واحدة ، فإن  Channel Bonding  ليست سوى دمج أقسام فرعية أصغر لتردد معين لزيادة القوة بين الأجهزة المستهدفة. يقتصر الطيف^(Spectrum) اللاسلكي على ترددات وقنوات محددة. لسوء الحظ ، تعمل معظم الأجهزة على نفس التردد ، لذلك حتى لو قمنا بزيادة ارتباط القناة ، فستكون هناك تداخلات خارجية أخرى من شأنها أن تضعف جودة الإشارة.

اقرأ أيضًا: ^{(Also Read:)} كيفية البحث عن عنوان IP الخاص بجهاز التوجيه الخاص بي؟^{(How to Find My Router’s IP Address?)}

ما الذي يميز Wi-Fi 6 عن سابقتها؟^{(What is different about Wi-Fi 6 over its predecessor?)}

باختصار ، تم تحسين السرعة والموثوقية والاستقرار وعدد الاتصالات وكفاءة الطاقة.

إذا تعمقنا في الأمر ، بدأنا نلاحظ أن ما يجعل Wi-Fi 6 متعدد الاستخدامات هو  إضافة رابع متري لكفاءة وقت البث^{(addition of 4th metric Airtime Efficiency)} . كل هذا بينما فشلنا في حساب المورد المحدود المتمثل في التردد اللاسلكي. وبالتالي ، فإن الأجهزة سوف تملأ قنوات أو ترددات أكثر مما هو مطلوب وستكون متصلة لفترة أطول بكثير مما هو مطلوب ، بكلمات بسيطة ، فوضى غير فعالة للغاية.

يعالج بروتوكول Wi-Fi 6 (802.11 ax) هذه المشكلة مع  OFDMA (الوصول المتعدد بتقسيم التردد المتعامد)^{(OFDMA (Orthogonal frequency-division multiple access))}  حيث يتم تحسين نقل البيانات ودمجها لاستخدام الكمية المطلوبة فقط من الموارد المطلوبة. يتم تعيين هذا والتحكم فيه من قبل Access Point لتسليم حمولة البيانات المطلوبة المستهدفة واستخدام Downlink و Uplink  MU-MIMO (متعدد المستخدمين ، مدخلات متعددة ، مخرجات متعددة)^{(MU-MIMO (multi-user, multiple inputs, multiple outputs))} لزيادة كفاءة نقل البيانات بين الأجهزة. باستخدام OFDMA ، يمكن لأجهزة Wi-Fi إرسال واستقبال حزم البيانات على الشبكة المحلية بسرعات أعلى وفي نفس الوقت بالتوازي.

يعمل النقل المتوازي للبيانات على تحسين إمكانية نقل البيانات عبر الشبكة بطريقة فعالة للغاية دون التسبب في انخفاض سرعات الوصلة الهابطة الحالية.

ماذا سيحدث لأجهزة WI-FI القديمة؟^{(What will happen to my old WI-FI devices?)}

هذا معيار جديد لشبكة Wi-Fi وضعه تحالف ^(Alliance)Wi-Fi الدولي^{(International)} في سبتمبر 2019^{(September 2019)} . Wi-Fi 6 متوافق مع الإصدارات السابقة ، ولكن هناك بعض التغييرات التجميلية.

تعمل كل شبكة نتصل بها على سرعة مختلفة ، وزمن انتقال ، وعرض نطاق ترددي مختلف يُشار إليه بحرف معين بعد 802.11 ، مثل 802.11b ، و 802.11a ، و 802.11g ، و 802.11n ، و 802.11ac^{(802.11, such as 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n and 802.11ac)} الذي حير حتى أفضل منا.

تم إنهاء كل هذا الالتباس مع Wi-Fi 6 ، وقام تحالف Wi-Fi بتغيير اصطلاح التسمية مع هذا. سيتم ترقيم كل إصدار Wi-Fi قبل ذلك بين ^(Wi-Fi)Wi-Fi 1-5 لسهولة التعبير.

خاتمة^(Conclusion)

يساعدنا الفهم الجيد لأعمال جهاز التوجيه على التنقل وحل المشكلات المختلفة التي قد نواجهها مع أجهزة التوجيه الخاصة بنا وكذلك أجهزة توجيه Wi-Fi . لقد ركزنا كثيرًا على Wi-Fi 6 ، حيث إنها تقنية لاسلكية ناشئة جديدة يتعين علينا مواكبتها. شبكة Wi-Fi^(Wi-Fi) على وشك تعطيل ليس فقط أجهزة الاتصال الخاصة بنا ولكن أيضًا العناصر اليومية لدينا مثل الثلاجات والغسالات والسيارات وما إلى ذلك ، ولكن بغض النظر عن مدى تغير التكنولوجيا ، تمت مناقشة الأساسيات ، مثل التوجيه والتوجيه لا تزال الجداول ، وإعادة التوجيه ، والمفاتيح ، والمحاور ، وما إلى ذلك ، هي الفكرة الأساسية الدافعة الحاسمة وراء التطورات المثيرة التي توشك على تغيير حياتنا بالكامل إلى الأبد.

What is a Router and How does it work?

Have you notiсеd the ѕpeed of your іnternet increase when connected to Wi-Fi opposed to us јust using the regular 4G network? Well, you gotta thank the Wi-Fi router for that, it makes our browsing experience seamless. Depending on which country you live in, the speed variance could be twice if not more. We are living in a time where the speed of the internet has gone up so much that now we measure our internet speed in Gigabits as opposed to kilobits just a few years ago. It is natural for us to expect improvements in our wireless devices as well with the advent of new exciting technologies that are emerging in the wireless market.

What is a Wi-Fi Router?

In simple words, a Wi-Fi router is nothing but a small box with short antennas that helps transmit the internet throughout your house or office.

A router is a hardware device that acts as a bridge between the modem & the computer. As the name suggests, it routes the traffic between the devices that you use and the internet. Selecting the right type of router plays an important role in determining the fastest internet experience, protection from cyber threats, firewalls, etc.

It is completely fine if you don’t have technical knowledge of how a router works. Let’s understand from a simple example of how a router works.

You might have a wide variety of devices like smartphones, laptops, tablets, printers, smart TVs, and much more that get connected to the internet. These devices together form a network that is called the Local Area Network (LAN). The presence of more & more devices on the LAN results in the consumption of different bandwidths across various devices used, which might result in delays or disruption of the internet in some devices.

This is where the router comes in by enabling the transmission of information across these devices seamlessly by directing the incoming & outgoing traffic the most efficient way possible. 

One of the primary functions of a router is to act as a Hub or Switch between computers allowing data assimilation and transfer between them to happen seamlessly.

To process all of these huge amounts of incoming and outgoing data, the router has to be smart, and hence a router is a computer in its own way since it has a CPU & Memory, which helps to deal with incoming & outgoing data.

A typical router performs a variety of complex functions like

1. Providing the highest security level from the firewall
2. Data transfer between computers or network devices that use the same internet connection
3. Enable the use of the internet across multiple devices simultaneously

What are the benefits of a Router?

1. Delivers faster wifi signals

The modern age Wi-Fi routers use layer 3 devices that typically have a range of 2.4 GHz to 5 GHz range that helps in providing faster Wi-Fi signals and extended range than the previous standards.

2. Reliability

A router isolates an affected network and passes the data through other networks that are working perfectly, which makes it a reliable source.

3. Portability

A wireless router eliminates the need for wired connection with the devices by sending Wi-Fi signals, thereby assures the highest degree of portability of a network of connected devices.

There are two different types of routers :

a) Wired router: It connects directly to the computers using cables through a dedicated port that allows the router to distribute information

b) Wireless Router: It is a modern age router that distributes information through antennas wirelessly across multiple devices connected to its local area network.

To understand the working of a router, we need to first look into the components. The basic components of a router include:

• CPU: It is the primary controller of the router that executes the commands of the operating system of the router. It also helps in system initialization, network interface control, etc.
• ROM: The read-only memory contains that bootstrap program & Power on diagnostic programs (POST)
• RAM: The random access memory stores the routing tables and the running configuration files. The contents of the RAM get deleted upon powering the router on and off.
• NVRAM: The non-volatile RAM holds the startup configuration file. Unlike the RAM it stores the content even after the router is switched on and off
• Flash Memory: It stores the images of the operating system and works as a reprogrammable ROM.
• Network Interfaces: The interfaces are the physical connection ports that enable different types of cables to be connected to the router like ethernet, Fiber distributed Data interface (FDDI), integrated services digital network (ISDN), etc.
• Buses: The bus acts as a bridge of communication between the CPU and the interface, which helps in the transfer of the data packets.

What are the functions of a Router?

Routing

One of the primary functions of a router is to forward the data packets through the route specified in the routing table.

It uses certain internal pre-configured directives that are called as the static routes to forward data between incoming and outgoing interface connections.

The router can also use dynamic routing where it forwards the data packets via different routes based on the conditions within the system.

The static routing provides more security to the system compared to dynamic since the routing table does not change unless the user manually changes it.

Recommended: Fix Wireless Router Keeps Disconnecting Or Dropping

Path determination

The routers take into account multiple alternatives to reach the same destination. This is called path determination. The two main factors considered for path determination are:

• The source of information or the routing table
• The cost of taking each path – metric

To determine the optimal path, the router searches the routing table for a network address that completely matches the IP address of the destination packet.

Routing tables

The routing table has a network intelligence layer that directs the router to forward data packets to the destination. It contains the network associations that help the router to reach the destination IP address in the best possible way. The routing table contains the following information:

1. Network Id – The destination IP address
2. Metric – the path along which the data packet has to be sent.
3. Hop – is the gateway through which the data packets have to be sent for reaching the final destination.

Security

The router provides an additional layer of security to the network using a firewall that prevents any type of cybercrime or hacking. A firewall is a specialized software that analyses the incoming data from the packets and protects the network from cyber-attacks.

The routers also provide Virtual Private Network (VPN) that provides an additional security layer to the network and thereby generate a secure connection.

Forwarding table

Forwarding is the actual process of the transmission of the data packets across layers. The routing table helps to select the best possible route while the forwarding table puts the route into action.

How does Routing work?

1. The router reads the destination IP address of the incoming data packet
2. Based on this incoming data packet, it selects the appropriate path using routing tables.
3. The data packets are then forwarded to the final destination IP address through hops using the forwarding table.

In simple words, routing is the process of transmitting the data packets from destination A to destination B using the required information in an optimum way.

Switch

A switch plays a very important role in sharing information across devices that are connected to each other. Switches are generally used for larger networks where all the devices connected together form a Local Area Network (LAN). Unlike a router, the switch sends data packets only to a specific device configured by the user.

We can understand more with a small example :

Let’s say you want to send a photo to your friend on WhatsApp. As soon as you post the picture of your friend, the source & the destination IP address are determined, and the photograph is broken into small bits called the data packets that have to be sent to the final destination.

The router helps to find out the optimum way to transfer these data packets to the destination IP address using routing and forwarding algorithms and manage the traffic across the network. If one route is congested, the router finds all the possible alternative routes to deliver the packets to the destination IP address.

Wi-Fi Routers

Today, we are surrounded by more Wi-Fi access points than any time in history, all of them straining to serve more and more data-hungry devices.

There are so many Wi-Fi signals, strong and weak alike that if we had a special way to see it, there would be a lot of pollution of airspace around.

Now, when we enter a high density & high demand areas such as airports, coffee shops, events, etc. the concentration of multiple users with wireless devices increases. The more people try to get online, the more amount of strain the access point goes through to serve the massive surge in demand. This reduces the bandwidth available to each user and reduces the speed significantly, giving rise to latency issues.

The 802.11 family of Wi-Fi dates back to 1997 and every performance improvements update to Wi-Fi since then has been made in three areas, which has been used as the metric to keep track of the improvement as well and they are

• modulation
• spatial streams
• channel bonding

The modulation is the process of shaping an analog wave to transmit data, just like any audio tune that goes up and down till it reaches our ears (receiver). This particular wave is defined by a frequency where the amplitude & the phase are modified to indicate unique bits of information to the target. So, Stronger the frequency, the better the connectivity, but just like sound, there is only so much we can do to increase the volume if there is interference from other sounds are radio signals in our case, the quality suffers.

Spatial Streams are like having multiple streams of water coming out from the same river source. The river source might be quite strong, but one single stream is not capable of carrying such a high amount of water, so it gets divided into multiple streams to reach the end goal of meeting at the common reserve.

Wi-Fi does these using multiple antennas where multiple streams of data are interacting with the target device at the same time, this is known as MIMO (Multiple Input – Multiple Output)

When this interaction takes place amongst multiple targets, it is known as Multi-User(MU-MIMO), but here is the catch, “the target needs to be sufficiently far away from each other.”

At any given time the network runs on a single channel, Channel Bonding is nothing but combining smaller sub-divisions of a particular frequency to increase the strength between the target devices. The wireless Spectrum is very limited to specific frequencies and channels. Unfortunately, most of the devices run on the same frequency, so even if we increase the channel bonding, there would be other external interferences that would dampen the quality of the signal.

Also Read: How to Find My Router’s IP Address?

What is different about Wi-Fi 6 over its predecessor?

In short has as improved upon speed, reliability, stability, number of connections, and power efficiency.

If we delve deeper into it, we start to notice what makes Wi-Fi 6 so versatile is the addition of 4th metric Airtime Efficiency. All these while, we failed to account for the limited resource that the wireless frequency is. Thus, devices would fill in more channels or frequency than required and be connected far longer than needed, in simple words, a very inefficient mess.

Wi-Fi 6 (802.11 ax) protocol addresses this issue with OFDMA (Orthogonal frequency-division multiple access) where the transmission of data is optimized & combined to only use the required amount of resource requested. This is assigned and controlled by Access Point to deliver the target requested data payload and makes use of Downlink and Uplink MU-MIMO (multi-user, multiple inputs, multiple outputs) to increase the efficiency of data transfer between devices. Utilizing the OFDMA, Wi-Fi devices can send and receive data packets on the local network at higher speeds and at the same time in parallel.

The parallel transfer of data improves the data transferability across the network in an extremely efficient manner without causing a drop in the existing downlink speeds.

What will happen to my old WI-FI devices?

This is a new standard of Wi-Fi set by the International Wi-Fi Alliance in September 2019. Wi-Fi 6 is backward compatible, but there are some cosmetic changes.

Every network that we connect to runs on a different speed, latency, and bandwidth denoted by a certain letter after 802.11, such as 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n and 802.11ac which has baffled even the best of us.

All of this confusion got put to an end with Wi-Fi 6, and the Wi-Fi alliance changed the naming convention with this one. Every Wi-Fi version before this will be numbered between Wi-Fi 1-5 for the ease of expression.

Conclusion

Having a good understanding of a router’s works helps us to navigate and solve various issues we may face with our routers as well as Wi-Fi routers. We have put a lot of emphasis on Wi-Fi 6, as it is a new emerging wireless technology that we have to keep up with. Wi-Fi is about to disrupt not just our communication devices but also our day-to-day items like refrigerators, washing machines, cars, etc. But, no matter how much the technology changes, the fundamentals discussed, such as routing, routing tables, forwarding, switches, hubs, etc. still are the critical driving fundamental idea behind the exciting developments that are about to change our lives entirely for good.

Related posts

• ما هو الفرق بين جهاز التوجيه والمودم؟

• ما هي Tools الإدارية في Windows 10؟

• ما هو Computer file؟ [شرح]

• ما هو wifi Direct في Windows 10؟

• ما هو RAM؟ | Random Access Memory Definition

• وأوضح معايير Wi-Fi: 802.11ac، 802.11b / g / n، 802.11a

• هو WinZip Safe

• ما هي متطلبات جهاز الكمبيوتر المحمول الشجاع؟

• 90+ رموز سرية للأندرويد المخفية

• ما هو hkcmd؟

• ما هو نظام التشغيل Windows 10 Boot Manager؟

• ما هو برنامج WinZip؟

• ما هو Microsoft Word؟ - تعريف من TechCult

• ماذا Instagram Handle Mean؟ (2021)

• ما هو NVIDIA Virtual Audio Device Wave Extensible؟

• ما هو APK file وكيف يمكنك تثبيت ملف .apk؟

• ما هو Windows 11 SE؟

• ما هي البرامج الضارة وماذا تفعل؟

• ما هو Device Manager؟ [شرح]

• ماذا Hourglass mean في Snapchat؟