Iniciantes: Entendendo os roteadores wireless

Do ponto de vista técnico, um roteador é um dispositivo capaz de interligar duas redes diferentes, permitindo que os clientes se enxerguem mutuamente e possam acessar recursos múltiplos. Hoje em dia, entretanto, “roteador” acabou se tornando praticamente um sinônimo de uma classe especial de dispositivos, os roteadores wireless:

O roteador é essencialmente o que mantém sua rede doméstica funcionando, interligando todos os diferentes dispositivos conectados a ele. Em uma ápoca em que até mesmo as geladeiras têm conexão à Internet, um roteador travado pode ser quase tão ruim quanto falta de luz.

Tocando em miúdos, um roteador wireless tem via de regra três funções:

a) Compartilhar a conexão com a web, que pode chegar através de um modem ADSL, cable modem ou mesmo de um modem 3G.

b) Oferecer acesso wireless para notebooks, tablets, smartphones e outros dispositivos, bem como PCs com adaptadores sem fio.

c) Oferecer algumas portas ethernet para a conexão de PCs e outros dispositivos cabeados.

Salvo casos de dispositivos tudo-em-um, que incorporam também um modem ADSL ou modem 3G, o roteador não funciona como modem, se limitando a compartilhar e distribuir o sinal de Internet que vem de outro dispositivo, que é conectado à ele via cabo na porta WAN:

Muitos roteadores atuais trazem portas USB, que dependendo dos recursos oferecidos pelo modelo podem suportar a instalação de HDs ou pendrives (para compartilhar os arquivos na rede), de impressoras (novamente com o objetivo de disponibilizá-las para os clientes) ou de modems 3G USB, com o objetivo de compartilhar a conexão ou usá-la como uma conexão de backup para o caso de a conexão principal falhar. Os roteadores com essa função são tipicamente chamados de “Roteadores 3G”:

A diferença essencial entre um “roteador wireless” e um simples ponto de acesso é o fato de o roteador ser capaz de compartilhar a conexão com a web, oferecendo um servidor DHCP, NAT e outros serviços de rede. Tipicamente, os pontos de acesso também não incluem as 4 portas cabeadas, oferecendo uma única porta para a conexão da rede.

Todos os dispositivos conectados ao roteador, seja via Wi-Fi, seja através de uma das portas cabeada, têm igual acesso à Internet e a compartilhamentos de rede, porém a velocidade dos clientes conectados via cabo é quase sempre mais alta, já que um conjunto de fatores (modulação, interferência, distância, etc.) fazem com que a rede wireless sempre opere a uma velocidade bem inferior às velocidades anunciadas pelos fabricantes.

Os primeiros roteadores Wi-Fi eram baseados no agora defunto padrão 802.11b, que transmitia a apenas 11 megabits, com uma taxa real de transferência de pouco mais de 5 megabits com um sinal bom (e ainda por cima compartilhado entre todos os clientes da rede que estivessem transmitindo!). Felizmente estes tempos passaram e hoje em dia estamos assistindo aos roteadores 802.11g serem substituídos pelos 802.11n.

O 802.11g oferece uma taxa de transmissão teórica de 54 megabits, que resultam em pouco mais de 25 megabits na prática. A velocidade decai rapidamente conforme aumenta a distância entre o AP e o cliente (ou caso existam obstáculos entre os dois) e pode também ser reduzida drasticamente caso existam fontes de interferência pelo caminho, como outras redes Wi-Fi dividindo a mesma faixa de frequência ou fornos de microondas ligados.

Os roteadores 802.11n por sua vez são capazes de transmitir a 150 ou 300 megabits, de acordo com a configuração das antenas, mas deles dependem que o cliente também suportam o padrão para que ele possa usufruir do avanço. A velocidade também não é necessariamente bidirecional, já que depende também do arranjo de antenas do cliente. Com isso, é muito comum ter 300 megabits de download e apenas 150 megabits de upload por exemplo.

Asim como nos padrões anteriores, não espere obter muito mais do que 50% das velocidades anunciadas na prática, já que o 802.11n continua operando essencialmente da mesma forma, apesar de todos os avanços e tweaks para melhorar a velocidade bruta. Isso faz com que mesmo um cliente conectado a um roteador transmitindo a “300 megabits” raramente condiga obter a mesma velocidade de transmissão que um cliente conectado à porta de “100 megabits” do mesmo roteador via cabo. Isso acontece por que, diferente do Wi-Fi, as portas Ethernet cabeadas são capazes de oferecer uma taxa real de conexão muito próxima dos 100 ou 1000 megabits anunciados.

Conectar alguns clientes às portas cabeados traz também uma vantagem secundária, que é o fato de reduzir o número de clientes disputando a banda do transmissor Wi-Fi. Como no wireless a banda é dividida entre todos os clientes transmitindo ao mesmo tempo, ter menos clientes disputando a banda resulta em velocidades mais altas para os demais. Tipicamente, os roteadores Wi-Fi possuem apenas 4 portas cabeadas (mais a porta WAN), mas você pode adicionar mais portas caso necessário conectando um switch a uma das portas e conectando mais clientes a ele. Nos aparelhos atuais você pode usar um cabo de rede convencional para a conexão, não precisa sequer se preocupar em usar um cabo cross-over.

Os roteadores atuais são computadores completos, que trazem processadores de 32 bits, 8 MB ou mais de memória RAM (alguns modelos chegam a utilizar 32 MB, mais do que um PC de 1998!) e memória de armazenamento para o firmware, que faz o papel do sistema operacional. Por motivos óbvios, o roteador não possui teclado, nem mouse, muito menos monitor, por isso toda a configuração é feita através de uma interface web, que você acessa através do navegador em qualquer PC conectado a ele. O primeiro acesso é feita usando o login e senha padrão do fabricante, que você deve alterar assim que tiver chance.

Além das portas Ethernet e do transmissor wireless, um roteador via de regra oferece um conjunto de serviços de rede, com destaque para o servidor DHCP, que é responsável por distribuir endereços IP para os clientes conforme eles se conectam à rede. A rede pode perfeitamente continuar funcionando sem um servidor DHCP ativo, mas geralmente esta não será uma experiência muito agradável, já que você teria que ficar configurando cada dispositivo manualmente para se conectarem à rede e perder tempo solucionando problemas, em vez de simplesmente ver tudo funcionando graças ao trabalho do DHCP:

Uma questão a considerar na compra de um roteador wireless são as bandas suportadas. Antigamente, você precisava escolher qual banda usar antes de comprar, optando por um roteador 802.11a (5 GHz) ou 802.11g (2.4 GHz), mas hoje em dia cada vez mais modelos 802.11n são capazes de operar nas duas bandas, em alguns casos até mesmo simultaneamente.

Em resumo, a faixa dos 5 GHz é muito mais “limpa”, já que não é dividida com fornos de microondas e outros agressores e é utilizada por um número relativamente pequeno de redes Wi-Fi. Assim como no caso de outras opções, a faixa de frequência utilizada pode ser escolhida na interface de administração.

Usar a faixa dos 5 GHz é quase que uma garantia de obter melhores taxas de transmissão e mais estabilidade, mas isso têm um custo, que aparece na forma de um alcance moderadamente menor (o sinal perde força mais rapidamente devido à frequência mais alta, o que nem sempre é compensado por um aumento na potência de transmissão) e na dificuldade de fazer com que todos os clientes operem na mesma frequência, já que nem sempre é possível optar por uma interface Wi-Fi compatível com a faixa dos 5 GHz na hora de comprar um smartphone ou tablet.

A solução para o segundo problema é comprar um roteador dual-band. Eles possuem dois rádios e são por isso capazes de operar simultaneamente nas duas faixas, criando essencialmente duas redes independentes, que permitem a conexão de clientes de todos os padrões. O mesmo pode ser obtido interligando o roteador 802.11n (configurado para operar na faixa dos 5 GHz) com um roteador 802.11g antigo, que se encarregará dos clientes operando na faixa dos 2.4 GHz.

A possibilidade de interligar diversos roteadores pode ser explorada de diversas maneiras, como quando você precisa dividir a rede em dois ou mais segmentos, implementando restrições de acesso. Um bom exemplo é criar uma rede para visitantes, separada da rede principal e com velocidade limitada de acesso à web, o que pode ser feito facilmente usando um roteador com o DD-WRT, com o uso das funções de QoS oferecidas por ele https://www.hardware.com.br/tutoriais/qos/configurando-qos-wrt.html:

O suporte ao DD-WRT e outros firmwares alternativos é mais um fator a considerar, já que eles permitem expandir os recursos do roteador, indo bem além das funções originalmente oferecias pelo fabricante. Você pode aprender mais sobre ele no meu tutorial de junho: https://www.hardware.com.br/tutoriais/ddwrt/: