Meu sistema é essencialmente:

Wall -> Ethernet -> router -> Wi-Fi -> computer

Mas eu gostaria de simplificá-lo para esse fim e apenas fazer:

Wall -> Ethernet -> router -> Ethernet -> computer

(Ou, se estiver incorreto, seja qual for o sistema de cabos correto.)

Gostaria de saber por que você não pode simplesmente conectar o computador diretamente na parede:

Wall -> Ethernet -> computer

Eu me pergunto por que não consigo simplesmente abrir o terminal e escrever um código que ouça o dispositivo / interface Ethernet e depois leia / grave coisas "na Internet". Talvez isso seja possível; Não tenho certeza. Gostaria de saber se isso é possível e, em caso afirmativo, o que está acontecendo em um nível mais granular ou, se não, por que não.

Estou no processo de entender roteadores virtuais e estou pensando em como um roteador realmente está contribuindo para obter a Internet e se ele pode ser removido da equação neste exemplo.

Se a saída "wall" for realmente Ethernet, isso é possível se o "wall" for um conversor de mídia de fibra ou um apartamento com fio Ethernet (e não o dsl, por exemplo), então é tecnicamente possível conectar um PC diretamente a ele, mas, se você precisa fazer a pergunta, provavelmente é uma má ideia porque -

1. Ele pode expor diretamente seu computador à Internet, permitindo que computadores remotos digitalizem, coloquem impressões digitais e provavelmente explorem - um efeito colateral do NAT nos roteadores é que em grande parte evita isso.

2. Impede que mais de um dispositivo fique online (a menos que você transforme seu PC em um roteador).

3. Pode não funcionar sem uma configuração complicada, dependendo da configuração do ISP - por exemplo, o PPPoE encapsula a conexão à Internet em uma conexão PPP para fornecer ao ISP mais controle e / ou Ethernet pode ser entregue em uma porta marcada.

parede -> ethernet -> roteador -> wifi -> computador

Isso faz sentido se o seu computador se conectar usando WiFi.

parede -> ethernet -> roteador -> ethernet -> computador

Isso funcionará desde que o seu computador não exija uma conexão Wi-Fi.

Gostaria de saber por que você não pode simplesmente conectar o computador diretamente na parede:

parede -> ethernet -> computador

Seria bom se você quisesse conectar apenas um computador à sua conexão com a Internet. Mas se você deseja conectar mais de um, é preciso que os pacotes cheguem e descubra para qual dos computadores os enviar. Faz um grande sentido prático projetar uma máquina especificamente para esse fim e incluir todas as funcionalidades necessárias em um dispositivo criado para esse fim.

Porque você provavelmente realmente tem ....

wall -> [tcp/ip over ADSL]-> [ADSL modem + TCP/IP router in one box] -> ethernet/wifi -> computer 

É claro que há exceções (raras para o ISP do consumidor), conforme mencionado pelas outras respostas

O modem ADSL escuta o sinal no fio do seu ISP e o converte em sinais digitais (que contêm dados TCP / IP) da mesma maneira que o circuito NIC no seu computador escuta o sinal no cabo Ethernet e o converte. para sinais digitais (que contêm dados TCP / IP).

Se sua NIC no seu computador pudesse entender o ADSL, em teoria você não precisaria do [modem ADSL + roteador TCP / IP em uma caixa]

A resposta depende fundamentalmente de qual é o "muro", que geralmente depende de como você se conecta ao provedor de serviços de Internet.

1) Se a "parede" for uma tomada RJ45 conectada diretamente a um switch Ethernet ou a um roteador (digamos em um apartamento ou prédio de escritórios) que espera conectar e distribuir um endereço IP (via DHCP) a um computador host, a conexão direta funcionará, mas pode não ser muito segura.

2) Se a "parede" for uma tomada RJ11 (telefone), primeiro será necessário um modem ADSL para conectar à parede que fornecerá uma tomada RJ45 e fornecerá um endereço IP via DHCP.

3) Se a "parede" for uma conexão a cabo (geralmente um conector coaxial ou "F"), será necessário primeiro um modem a cabo que termine o cabo coaxial e forneça uma tomada RJ45 e um endereço IP via DHCP.

4) Se a "parede" for um plugue RJ45 ou um cabo Ethernet Cat 5 ou Cat 6 de uma instalação de micro-ondas (mais comum em áreas rurais), geralmente o provedor exigirá que um roteador encerre sua interface. Este roteador fornecerá uma tomada RJ46, um endereço IP via DHCP e, frequentemente, um ponto de acesso WiFi incorporado.

Às vezes, o modem DSL, o modem a cabo ou o roteador têm um firewall embutido, mas às vezes não, e muitas vezes as configurações básicas fornecidas não são muito seguras; portanto, seria aconselhável configurar o firewall nesses dispositivos ou instale um firewall antes de conectar o (s) computador (es) host (s).

Vou tentar preencher a teoria que você está perdendo. Isso vai parecer um pouco "duro e frouxo" com analogias e simplificar muito, mas deve ajudar. Depois disso, voltarei à sua pergunta real com respostas concretas.

Uma coisa - você está perguntando sobre "roteadores virtuais" e, ao mesmo tempo, uma teoria básica como "o que é um roteador de qualquer maneira". Não vou assumir nenhum conhecimento (ou apenas muito básico) e começar do início, porque parece que é isso que você está realmente tentando aprender.

Como o seu computador se conecta à Internet

Você pode imaginar a conexão do seu computador com a Internet como algo como você falando em um telefone fixo. Em algum lugar "lá fora", uma empresa (ou várias empresas) reuniu um emaranhado de cabos que conectam todas as residências e escritórios. Você realmente não precisa saber sobre esse lado, porque, no que diz respeito a você, pode pegar seu telefone residencial, discar um número e, se for um número válido, pode falar com quem quiser - sua principal preocupação é o telefone fixo em sua própria casa (telefones, unidade base, se você tiver um, tomada principal, tomadas em outros cômodos, conexões telefônicas etc.).

Da mesma forma que com a Internet, muitas empresas reuniram a infraestrutura fora de sua casa. Seu computador pode "ligar" para qualquer "número" e, se for um "número" válido, pode "falar" com qualquer outro computador que desejar. Pode ser, por exemplo, Google, Facebook, Spotify ou StackExchange.

Essa parte é bastante automática, então sua pergunta é principalmente sobre o que acontece dentro de sua casa.

Dentro de casa

Se voltarmos à analogia do telefone fixo, digamos que você esteja usando a AT&T (EUA) ou a British Telecom / BT (Reino Unido). Eles fornecem um soquete mestre no seu corredor (por exemplo) e o vinculam à rede telefônica externa. Dentro de casa, você tem muitas opções, mas em todos os casos, é necessário vincular seus aparelhos de telefone fixo a esse soquete mestre, para que funcionem.

Você pode fazer isso de várias maneiras. Por exemplo:

• Você pode conectar um telefone diretamente à tomada principal

• Você pode conectar um fio à tomada principal, com uma segunda tomada na outra extremidade, no quarto ou na cozinha. Depois, você também pode conectar seu telefone a esse soquete

• Você pode conectar uma unidade base ao soquete mestre ou no quarto e usar um telefone fixo sem fio. O telefone fixo sem fio encontra a unidade base e "fala" usando o rádio; a unidade base encaminha que, passando pelo soquete mestre, para a rede telefônica externa fixa

Da mesma forma, e simplificando tudo, as coisas que você está perguntando são todas "coisas que ajudam seu computador a acessar a Internet externa". É muito parecido.

O que essas partes estão fazendo

Vou deixar a palavra "Ethernet" até o fim, mas aqui estão as outras coisas que você pode ter:

1. Sua casa possui uma conexão externa pela qual a Internet está vinculada . Dependendo do fornecedor e da configuração, pode ser um plugue de satélite na parede, um soquete de cabo na parede ou o mesmo soquete de telefone mestre fixo que o seu telefone fixo usa.

2. Também pode haver um "modem" ou outra caixa que se conecte diretamente à conexão externa e atue como um "tradutor" . Por exemplo:
   
   - se sua conexão externa for um downlink de satélite, pode ser necessário uma caixa da empresa de satélites para "converter" de / para sinais de downlink de satélite e sinais de dados do computador.
   
   - Se você possui uma fibra ou outra conexão que usa a rede telefônica externa, pode precisar de um modem ADSL ou VDSL para converter de / para os sinais externos enviados pela fiação de cobre local usada pela companhia telefônica e sinais de dados do computador.
   
   - Se você usa uma empresa de cabo, eles podem usar criptografia em sua rede externa para evitar fraudes e podem fornecer uma caixa e algum tipo de cartão inteligente que se traduz de / para sinais de cabo externos criptografados para sinais de dados de computador "normais".

3. Você provavelmente tem um roteador . Essa é uma caixa que, como uma unidade de base fixa, permite que vários computadores compartilhem uma única conexão externa à Internet. Quando muitos computadores ou telefones celulares precisam se comunicar, o roteador é o dispositivo que rastreia quais estão conversando, para que, quando as "respostas" chegarem, elas sejam enviadas ao computador / telefone certo. Portanto, o roteador sempre será uma caixa à qual vários outros computadores podem se conectar.
   
   Como bônus, o roteador geralmente faz algumas coisas de segurança, como bloquear respostas ou perguntas "falsas" de fora, quando um dispositivo em sua casa não pede nada. (Chamado de "firewall": a maioria dos roteadores também faz algum tipo de firewall). Ele também garante que todos os dispositivos obtenham um "compartilhamento justo", para que um dispositivo não possa usar toda a Internet impedindo o acesso de outros. Alguns roteadores podem operar o controle dos pais. Você pode ter um firewall separado no seu computador - não custa ter os dois.
   
   Em alguns casos, o roteador também realiza o trabalho de "tradutor" acima. Nesse caso, você terá uma caixa fazendo as duas coisas. Por exemplo, se você usa ADSL, um roteador doméstico pode conectar-se diretamente ao soquete do telefone principal, captar o sinal ADSL externo, "convertê-lo" em sinais normais de dados do computador e, em seguida, agir como um roteador para descobrir qual computador esses os sinais de dados precisam ser enviados para.

4. Por fim, você terá cabos ou Wi-Fi para conectar seu computador / celular / dispositivos reais ao roteador . O roteador deve poder conversar com seus dispositivos, retransmitir dados entre eles e a Internet externa (ou entre si!). Como o seu sistema de telefone residencial, isso pode ser feito adicionando fios entre eles (chamados de "conexão com fio") ou usando o rádio para vinculá-los (chamado "wifi"). Se for uma conexão Wi-Fi, funciona quase da mesma forma que o telefone fixo sem fio - o equivalente de Wi-Fi de uma "unidade base" de telefone fixo sem fio geralmente é embutido no roteador e classifica os dados que devem ser enviados para e a partir de cada dispositivo .

Espero que esteja claro até agora ...

Mais algumas informações sobre como o WiFi funciona

Isso não é estritamente relevante, portanto você pode ignorá-lo, mas pode ajudá-lo a ter uma idéia básica de "como essas coisas funcionam".

Qualquer dispositivo que queira se conectar à Internet por rádio [wifi], deve ter uma maneira padrão que possa usar, para enviar um sinal para tudo em seu alcance de rádio wifi, que diz aproximadamente: "ei, alguma unidade básica de wifi por aí? Eu gostaria de poder usar você! " Normalmente, a "unidade base" do wifi no roteador responde _ "Estou gerenciando uma conexão com a Internet chamada JOHNS_HOUSE e eis como me alcançar diretamente, em vez de gritar com todos, mas você só pode usar a conexão com a Internet chamada JOHNS_HOUSE se você souber o senha "_ Seu dispositivo diz _" Sim, JOHNS_HOUSE é o que eu quero "_ e envia a senha (ou solicita que você a digite, se necessário), e o roteador diz " ok, você está autorizado ", e começará a permitir que seu dispositivo envie dados por rádio para e a partir dele, e daí para a Internet externa.

Seu celular também pode receber outras respostas que dizem "eu administro ANNES_HOUSE" ou "eu administro STARBUCKS_CUSTOMER_WIFI" _, mas quando ele lista todos eles, o usuário escolhe qual "unidade base" wifi deve ser usada, porque é a única pessoa que eles sabem a senha para !

"Ethernet"

O outro termo que você usou, "Ethernet", é uma palavra com múltiplos significados, por isso deixei até o final.

Ethernet realmente significa, a maneira como os computadores domésticos típicos e a Internet em geral empacotam dados para enviar a outros computadores. É um "protocolo" - uma definição claramente definida que diz exatamente como um computador deve enviar dados para outro, para que o outro possa entendê-los e exatamente como eles falam. É um pouco como uma definição escrita de um tipo muito estrito de conversa elétrica. A Ethernet e outros padrões comuns cobrem tudo assim:

• Como são os sinais elétricos enviados por todos esses fios? Como os sinais elétricos devem ser convertidos em dados e vice-versa?
• Quais "endereços" os computadores usam? Como meu computador descobre como falar com "google" ou facebook "quando eu poderia estar em qualquer lugar do mundo e usando qualquer conexão? Como os dados chegam de mim para o Facebook e como as respostas retornam?
• Como são os dados quando estão sendo enviados? (As pessoas falam usando palavras, mas os computadores precisam saber como enviar dados em grupos, chamados "pacotes", e como um pacote é constituído). Como um computador sabe se um pacote enviado é recebido corretamente? Como o outro computador pode dizer para diminuir a velocidade ou esperar um pouco, se está "falando" muito rápido para isso?
• Como um computador rastreia quais pacotes estão na mesma conversa, se estiver conversando com muitos outros computadores? O que acontece se os pacotes não chegarem em ordem? O que um computador deve fazer, se achar que alguns dados estão ausentes ou foram "confundidos" em trânsito e quiser solicitar um reenvio ou se houver um erro?
• Quando um computador deseja começar a conversar com outro computador, qual é a versão do computador de "olá"? O que o outro computador deve responder, se está feliz em conversar ou não quer conversar?

Então é isso que Ethernet realmente é. A Ethernet (e vários outros protocolos) são anotadas nos padrões que todo mundo segue, para que quem fabrique ou use um computador ou um celular saiba exatamente o que fazer, para que possa encontrar, conectar-se e conversar com outras pessoas. dispositivos e sites.

Mas como a Ethernet é tão comum, a palavra também é usada como uma abreviação para outras coisas. Por exemplo, o cabo entre um computador e um roteador, ou o roteador e um modem separado, é um cabo de dados de computador que carrega especificamente dados que foram "agrupados" em pacotes Ethernet, por isso geralmente é chamado apenas de cabo Ethernet. Além disso, o software do computador (Windows / Linux / qualquer que seja) pode identificar a conexão como uma " porta Ethernet ", significando "o conector RJ45 para um cabo Ethernet na parte traseira do seu computador".

Os plugues em cada extremidade de um cabo Ethernet também têm um nome - eles são chamados de plugues RJ45 (e vão para os soquetes RJ45 ). O termo RJ45 define seu tamanho e forma exatos, e a forma exata dos plugues, soquetes e conectores, portanto, quando você conecta um cabo, ele realmente funciona. Mas, às vezes, eles podem ser chamados de plugues e soquetes Ethernet.

Outros termos para cabos Ethernet são "cabo Cat4 / Cat5 / Cat6 / Cat7" . "Cat" significa "categoria" e significa um cabo capaz de transportar dados agrupados de acordo com o padrão Ethernet, até uma determinada velocidade e distância. Portanto, um cabo cat7 pode transportar dados mais rapidamente que um cabo cat5, sendo todas as outras coisas iguais. A própria Ethernet está intimamente relacionada ao TCP / IP , um protocolo que define muito de como a Internet funciona. TCP / IP significa Protocolo de Controle de Transmissão / Protocolo da Internet e descreve bastante a maneira como os dados são enviados entre computadores.

Há muito mais, mas espero que seja o mais básico. Se algo estiver confuso, leia-o novamente ou pergunte.

Voltando à sua pergunta original

Então, voltemos aos seus diagramas e pergunta:

Meu sistema é essencialmente: wall -> ethernet -> router -> wifi -> computer

Você precisará dizer que tipo de sinal entra em sua casa. "Wall" pode significar qualquer coisa. Parece que há uma placa de parede com um soquete de telefone / satélite / cabo / fibra de algum tipo, no qual você conecta as coisas, mas isso não está claro. Depois disso, há um cabo que o liga ao roteador, que também atua como uma unidade base wifi e também pode estar atuando como um modem ADSL, e o computador se conecta a isso. Mas não é realmente claro, por isso é difícil comentar.

Você pode adicionar fotos ou números de modelo à sua postagem, para esclarecer o que você realmente tem e que tipo de conexão com a Internet você está usando g?

Mas eu gostaria de simplificá-lo para esse fim e apenas fazer: wall -> ethernet -> router -> ethernet -> computer

(ou se estiver incorreto, seja qual for o sistema de cabo correto).

Seu roteador precisa se conectar ao computador. Mas não importa como. Algumas pessoas preferem wifi, outras preferem com fio (um cabo Ethernet). Ambos funcionam tão bem quanto o outro, é completamente sua própria preferência. O roteador também deve reconhecer se possui os soquetes RJ45 corretos na parte traseira - e a maioria deles possui.

Prós e contras podem ser: a conexão com fio pode ser mais confiável (menos desconexões) e mais segura (não é possível usar acidentalmente uma senha wifi fraca porque é um cabo real). Também é mais rápido do que o wifi historicamente, mas o wifi muito novo pode ser quase tão rápido ou mais rápido. Por outro lado, ele precisa de um cabo - mais computadores, mais cabos -, portanto, a portabilidade é um problema real e muitos dispositivos não têm conexão a cabo atualmente. Wifi é livre de cabos, no entanto, muitos dispositivos se conectam.

Gostaria de saber por que você não pode simplesmente conectar o computador diretamente na parede: wall -> ethernet -> computer

Eu me pergunto por que não consigo simplesmente abrir o terminal e escrever um código que escute o dispositivo / interface ethernet e depois leia / grave coisas "na internet". Talvez isso seja possível, não tenho certeza. Gostaria de saber se isso é possível e, em caso afirmativo, o que está acontecendo em um nível mais granular ou, se não, por que não.

No mínimo, quase toda a Internet doméstica requer algum tipo de soquete de conexão externa , um modem que converte pacotes de dados normais de e para "o que seu fornecedor usa externo à sua casa", quase sempre um roteador, para proteger um pouco a rede e lide com vários dispositivos que compartilham a mesma conexão (estritamente, isso é opcional, mas quase sempre é usado) e conexões entre eles e do roteador ao seu computador , que pode ser com fio (cabos Ethernet) ou wifi, o que você preferir.

A conexão externa (apenas) pode precisar de um cabo diferente para conectar-se ao modem (ou um roteador com modem interno), como um fio telefônico ou cabo coaxial de satélite.

Como essa combinação / configuração é muito comum, muitos / a maioria dos roteadores de consumo atualmente lidam com todas essas tarefas - eles contêm um modem ADSL, um roteador e os dois tipos de conectores (uma unidade base wifi e soquetes Ethernet, para que você pode escolher).

Se sua internet não é ADSL, você pode ter uma segunda caixa que fica entre o roteador e a conexão externa, e só conecta essas duas - que será um modem. Se você tiver apenas um computador e um modem fornecedor, poderá conectá-lo diretamente ao modem e pular o roteador, mas isso não é recomendado - as outras coisas que a maioria dos roteadores faz, como firewall / proteção básica, também são recomendadas. útil pular.

Você pode torná-lo mais complicado, mas esse é o básico do que geralmente é feito em muitas casas.

Estou no processo de entender roteadores virtuais e estou pensando em como um roteador realmente está contribuindo para obter a Internet e se ele pode ser removido da equação neste exemplo.

Ainda nem vá em "roteadores virtuais" . Você não está pronto, a julgar pela pergunta, e para ser honesto, não parece que você precisa. Qual é o objetivo ou com o que você imagina que isso ajudará? As chances são boas de que precisa de mais tecnologia e complicará as coisas, sem nenhum benefício.

Agora você deve entender o que um roteador faz.

Espero que isto ajude!

Meu computador está conectado diretamente à parede. Isso funciona porque eu moro em um dormitório estudantil, onde o dormitório possui o roteador e minha tomada está conectada a ele. A configuração necessária foi dada aos meus por nossos administradores de rede. Eu também pago meu dormitório pela Internet e não por algum provedor de Internet.

Portanto (AFAIK), é necessário que haja um roteador em algum lugar e, se você pagar pela Internet a um provedor de Internet diretamente, terá uma boa chance de precisar do roteador. Pode ser possível sem um roteador em alguns casos, mas tenho certeza que o computador exige uma configuração complexa, como já mencionado em outras respostas. Nós precisaríamos de mais informações para isso.

Eu também quero apontar para as outras respostas relativas à segurança. Isso é semelhante ao uso do seu laptop em wifis públicos.