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Come funziona una rete domestica: router, switch, ethernet e wifi

Pubblicato il: 1 settembre 2014 Aggiornato il:
Guida generale su come funziona una rete a casa che porta internet ai nostri computer con router, switch, cavi ethernet e wifi
schema di rete domestica Facciamo una panoramica su quello che abbiamo in casa come infrastruttura della rete domestica che porta internet ai nostri computer e smartphone per capire ciò che fanno i singoli pezzi fanno e il modo migliore per disporli e usarli.
Si parla quindi soprattutto di router, ma anche di switch, wifi e cavi che possono essere presenti o meno in casa a seconda delle esigenze.
La tecnologia di rete non è una materia facile, ma avendo una minima padronanza della terminologia e dei significati, dovrebbe essere più facile fare le giuste ricerche e capire cosa fare quando c'è un problema.

Una configurazione di rete semplice e classica è la seguente: un computer collegato direttamente a un modem con un cavo che è a sua volta collegato, tramite il doppino telefonico alla linea a muro che la compagnia telefonica che fornisce la connessione Internet.
Non c'è niente di meno complicato di questo, ma quando le cose sono troppo semplice, ci sono forti limitazioni.
In questo scenario l'utente non può accedere a Internet con un dispositivo Wi-Fi (smartphone, tablet o altri dispositivi wireless) e perde i vantaggi di avere un router tra il computer e il provider di rete.
Nello schema bisogna allora inserire un router wireless che permette al computer portatile e altri dispositivi di connettersi in rete senza usare cavi.
schema rete semplice

Quando si dovrebbe utilizzare un router?
Tenuto conto del basso costo (vedi quale router wifi comprare) e dei benefici che porta, si dovrebbe sempre usare un router.
I router di casa sono, in realtà, una combinazione di tre componenti di rete: router, firewall e switch.
Un router collega due reti insieme, la rete di casa (grande o piccola che sia) e la rete fuori casa (in questo caso, Internet).
Il modem a banda larga fornito dalla compagnia telefonica o provider internet è adatto solo per il collegamento di un singolo computer a internet e di solito non include alcun tipo di funzionalità di routing.
In altri casi fornisce un modem/router inaccessibile all'utente che può essere usato per connettere più dispositivi in wifi, ma non permette di fare alcuna configurazione personalizzata.
Un router (come già spiegato nella guida al funzionamento dei router) svolge le seguenti funzioni:
- Condivisione di IP e NAT: Tutti i computer che usano la stessa linea per accedere a internet, condividono un IP fornito dal provider di rete.
Un router gestisce i collegamenti multipli e garantisce che i giusti pacchetti di informazioni siano ricevuti dal dispositivo giusto.
Il NAT è come una reception per i pacchetti che transitano in rete, affinché il router sappia esattamente dove deve andare ogni pacchetto in entrata / uscita .
- Dynamic Host Configuration: Senza l'uso del DHCP bisognerebbe configurare manualmente tutti gli host di rete assegnandogli un indirizzo IP.
Il DHCP lo fa automaticamente in modo che, quando si collega, per esempio, la XBOX al router, sia assegnato un indirizzo IP senza l'intervento manuale.
- Firewall: i router fanno anche da firewall per proteggere la rete interna da intrusioni esterne.
Essi rifiutano automaticamente i dati in entrata che non fanno parte dell scambio continuo tra un computer all'interno della vostra rete e il mondo esterno.
Quando si richiede, per esempio, la visione di un video da Youtube, il router dice a Youtube: "Puoi entrare".
La funzionalità di firewall è molto importante anche per chi ha un solo PC a casa e non avrebbe bisogno di un router.
I router sono anche switch di rete e permette quindi lo scambio di dati tra i computer di casa connessi alla rete interna, senza bisogno di passare sulla rete internet.
La maggior parte dei router ha quattro porte Ethernet che consentono di collegare quattro dispositivi via cavo che sono più che sufficienti per la maggior parte degli utenti.
Se si volessero collegare, via cavo, più computer al router si dovrebbe comprare un nuovo switch con altre porte (switch e basta, non anche router).
Tenere presente però che, col wifi, si possono collegare alla rete tanti altri dispositivi senza usare cavi e fili.
Una volta si vendevano anche gli hub, dispositivi di rete che prendono il pacchetto e lo trasmettono a tutti, senza fare distinzioni, cosa non molto efficiente e, per questo, sostituiti dagli switch.
Gli switch sono un modo eccellente ed economico per aumentare la dimensione della rete domestica, tramite cavi.

Tornando alle connessioni di rete, come già accennato, abbiamo due possibilità: collegamento tramite cavi Ethernet e collegamento senza fili Wi-Fi.
L'Ethernet ha una velocità massima di 10 o 100 Mbit/s.
Esistono anche connessioni ethernet da 1000 Mbit/s anche se sono poco diffuse.
Per sfruttare appieno le velocità massime di tutti i dispositivi nella catena di trasferimento, tutti devono avere un'interfaccia Ethernet uguale.
Ad esempio, se si avesse un media server con una scheda Ethernet 1000 Mbit/s e fosse attaccata a uno switch 10/100, essa sarebe limitata.
In genere tutte le porte Ethernet oggi supportano i 100 Mbit/s quindi non ci sono problemi.

Le velocità del Wi-Fi sono invece indicate con le versioni dello standard di rete IEEE 802.11 e non con semplici numeri.
Per il Wifi ci sono diversi standard di rete:
- 802.11b era la prima versione con velocità massima 11 Mbit/s (ma la velocità del wifi è fortemente dipendente dalla potenza del segnale quindi si riduce a 1-5 Mbit/s).
I dispositivi che utilizzano 802.11b soffrono di interferenze da baby monitor, dispositivi bluetooth, telefoni cordless e altri dispositivi sulla banda 2.4GHz.
- 802.11g ha una trasmissione massima di 54 Mbit/s (realisticamente 22 Mbit/s).
802.11g soffre lo stesso tipo di interferenze sulla banda 2.4GHz
- 802.11n è oggi lo standard più usato, in grado di operare sia sulla frequenza 2,4 GHz che sulla 5 GHz.
802.11n ha un massimo teorico di 300 Mbit/s, che poi, realisticamente, diventano 100-150 Mbit/s.
- 802.11ac è l'ultimo aggiornamento, il più veloce, fino anche un gigabit al secondo.
Come per l'Ethernet, le velocità Wi-Fi sono limitate dalla diversa velocità delle interfacce in comunicazione.
In termini pratici, se si ha un router Wi-Fi 802.11n, ma il netbook ha una scheda di rete wifi 802.11g, la velocità di trasmissione sarà quella del pezzo più debole, 802.11g.
Aggiornare ogni componente wifi allo standard 802.11n non solo porta più velocità, ma garantisce anche più sicurezza e protezione dalle intrusioni.
Notare comunque che l'aggiornamento a 802.11n ha un impatto trascurabile velocità di navigazione web, ma offre benefici nella capacità di streaming di contenuti multimediali in modalità wireless.

Il problema del Wifi è la potenza del segnale, si può comprare un ripetitore che funziona come uno switch per i cavi e permette di allungare la copertura del segnale in zone di casa dove arriva poco o per niente.
Su come amplificare il segnale wifi abbiamo già parlato.
Un altro problema del wifi possono essere le radiazioni, anche se, come già scritto, Il Wifi non è pericoloso per noi e per i bambini.

A supporto di questo articolo, leggere anche il dizionario informatico per Internet e Reti con il significato dei termini principali

LEGGI ANCHE: Configurare un Router Wireless per installare un rete wifi sicura a casa

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3 Commenti
  • MrzSVRN_C
    3/9/14

    esiste una App, o qualke altro modo nn troppo "makkinoso", x determinare se un device Android è in grado di operare su 802.11n ?

  • Claudio Pomes
    3/9/14

    cerca il tuo modello su Google e trova la scheda tecnica del telefono per saperlo, è il modo più semplice

  • Rigais Rigais
    18/10/16

    Si possono utilizzare più switch a cascata?