Una breve guida su come funziona la tua rete domestica

Utilizzare la tua rete domestica è facile come digitare una password e aprire l'app Netflix per guardare un film, ma la tua rete e tutto ciò che è necessario affinché funzioni in modo così fluido sono probabilmente i dispositivi più complessi e unici che possiedi.

Esistono reti domestiche per consentire ai dispositivi digitali di comunicare tra loro e con altri dispositivi nel mondo su una rete globale chiamata Internet. Sebbene non sia necessario capire esattamente come funziona la tua rete domestica per goderne, passare un po 'di tempo sotto il cofano ti farà apprezzare la tecnologia e renderà più facile la risoluzione dei problemi che si presentano.

Sommario

• La tua rete domestica è una mini Internet
• La tua rete domestica parla una lingua speciale
• Topografia di base della rete domestica
• Il modem ti consente di parlare con Internet
• Il router è al centro della tua rete
• I tuoi server locali
• Periferiche di rete
• Client di rete a casa tua
• Computer, console e dispositivi mobili
• Connessioni cablate e wireless
• Non incrociare i fili: Ethernet
• Fili? Dove stiamo andando, non abbiamo bisogno di cavi: Wi-Fi
• Estendi la portata della tua rete
• Ripetitori ed estensori Wi-Fi
• Estensori PowerLine
• Una grande famiglia in rete

La tua rete domestica è una mini Internet

Internet è l'abbreviazione di "internetwork", una rete globale di LAN connesse (Local Area Network) che include server Web, servizi di streaming e cloud, server di gioco e molto altro.

La tua rete domestica è la stessa cosa, ma solo più piccola e confinata a casa tua. Se vuoi saperne di più su come la tua rete domestica è come una mini Internet, dai un'occhiata a Chi possiede Internet? Web Architecture Explained per una spiegazione semplice della complessa macchina che è Internet.

La tua rete domestica parla una lingua speciale

Oltre a somigliare fisicamente a Internet nel suo insieme, un altro modo fondamentale in cui la tua rete domestica e Internet sono uguali è la "lingua" che parlano. Oggi il protocollo di rete universale è TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), ed è la chiave per far arrivare i dati dove dovrebbero.

In una rete TCP/IP, tutti i dati inviati sulla rete vengono suddivisi in "pacchetti". Immagina di trasformare un'immagine in un puzzle con migliaia di pezzi. Quindi prendi ogni pezzo e mettilo in una busta singolarmente. Sulla busta, scrivi l'indirizzo del mittente e del destinatario. Includi anche informazioni in ogni busta che descrivono dove ogni pezzo va a ricostruire l'immagine originale.

Ora, spedisci migliaia di buste al destinatario e loro lo ricostruiscono da parte loro. Non importa se le buste arrivano fuori ordine, ma se ne manca qualcuna, riceverai lettere che chiedono nuove copie dei pezzi mancanti.

Topografia di base della rete domestica

Spiegheremo in dettaglio il lavoro di ciascun componente di rete di seguito, ma per aiutarti a orientarti, abbozziamo l'aspetto di una tipica rete domestica oggi.

La tua rete ha diversi componenti chiave:

• Il modem ti connette alla WAN (Internet)
• Il router gestisce il traffico tra i dispositivi sulla LAN e tra questi dispositivi e la WAN.
• Le connessioni hardware di rete, in genere cavi ethernet o trasmettitori e ricevitori radio Wi-Fi.
• Dispositivi client, come computer o smartphone Android e iOS. 
• Dispositivi server, che possono essere anche apparecchiature come computer e smartphone.
• Estensori di rete opzionali, che aiutano a diffondere l'impronta fisica della rete in tutta la casa. Gli esempi includono punti di accesso wireless, estensori Powerline e ripetitori Wi-Fi.

Esistono molti modi diversi per costruire una rete domestica, ma la maggior parte di questi componenti è presente in ogni rete domestica. Altri componenti possono sostituire alcuni di questi. Ad esempio, se si desidera semplicemente collegare in rete un gruppo di computer, è possibile utilizzare uno switch Ethernet o un hub di rete. Tuttavia, questo schizzo di base copre il 99% di ciò che è là fuori.

Ora che abbiamo tracciato i contorni approssimativi di una rete domestica, ci immergeremo un po' più a fondo in ogni componente principale.

Il modem ti consente di parlare con Internet

Prima della moderna Internet a banda larga, l'accesso a Internet funzionava tramite un modem (modulatore/demodulatore) che inviava e riceveva segnali audio di tono alto o basso su linee vocali in rame, che rappresentano il codice binario.

Questi modem "dial-up" sono quasi obsoleti ora e non forniscono molta larghezza di banda, sebbene siano ancora utilizzati in alcuni rari casi in cui nient'altro è possibile. Al giorno d'oggi la parola modem è usata per riferirsi praticamente a qualsiasi dispositivo che converte un tipo di segnale di rete in un altro, anche se entrambi i segnali sono, in realtà, digitali.

Un esempio di conversione da digitale a digitale è il comune modem in fibra, che riceve segnali ottici ed emette impulsi elettrici su cavi Ethernet. I modem DSL utilizzano lo stesso filo di rame delle linee telefoniche ma utilizzano una banda di frequenza diversa rispetto alle chiamate vocali, quindi puoi connetterti a Internet ed effettuare chiamate contemporaneamente. I modem cellulari si connettono alle torri dei telefoni cellulari tramite onde radio: i modem satellitari trasmettono informazioni da e verso l'orbita e così via.

In alcune reti, il modem è un dispositivo separato e in altre è combinato con il router wireless, che sembra essere la nostra prossima tappa in questo tour della rete domestica.

Il router è al centro della tua rete

Il router è il cuore di qualsiasi rete domestica e svolge un'ampia gamma di funzioni essenziali:

• Instradamento del traffico di rete tra dispositivi, tra Ethernet e LAN e tra reti interne ed esterne.
• Rilevamento e instradamento del server DNS (Domain Name Service).
• È internamente simile a un computer con CPU, RAM e sistema operativo. Alcuni router possono eseguire app.
• Assegna e gestisce gli indirizzi IP sulla LAN utilizzando DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

C'è di più nei router oltre a queste funzioni principali, ma questo è l'elenco chiave delle cose che fa un router. Il routing tra diversi tipi di reti (fibra WAN, Ethernet, Wi-Fi, ecc.) è ciò che rende un router un router, distinguendolo da switch e hub di rete .

Il router assegna gli indirizzi IP ai dispositivi di rete interni, assicurandosi che non vi siano conflitti. Tiene traccia di quale dispositivo effettua quale richiesta di dispositivi su Internet in una tabella nota come NAT (Network Address Table), poiché i server su Internet possono vedere solo il router stesso e il suo indirizzo IP "pubblico".

Alcuni router di fascia alta possono eseguire applicazioni personalizzate che fungono da storage di rete o server di streaming. Anche se il tuo router non viene fornito con questa funzionalità, potresti avere la possibilità di installare firmware di terze parti personalizzato per aggiungere tali funzionalità.

I tuoi server locali

Un server è un dispositivo su una rete che offre un servizio come contenuti o applicazioni basate sulla rete. Quando visiti un sito Web o scarichi un file da Internet, quel contenuto viene ospitato su un computer server da qualche parte nel mondo. Quando utilizzi app cloud come Google Docs, quel software e i dati risiedono su un server.

La tua rete locale ha almeno un server, e questo è il tuo router. Ogni router dispone di un server Web di base che funge da interfaccia per modificare le impostazioni. Quando sei connesso al router e digiti il ​​suo indirizzo IP in un browser, vieni indirizzato a un sito Web ospitato dal router stesso.

Se disponi di una stampante Wi-Fi , è anche un server di stampa che gestisce le richieste di stampa. Molte persone hanno NAS ( dispositivi di archiviazione collegati alla rete ) o server multimediali (come Plex) in esecuzione sulla propria rete. Anche alcune cose a cui potresti non pensare come server si qualificano. La tua telecamera IP è anche un server. È un server di streaming video!

Periferiche di rete

Tradizionalmente le periferiche come scanner e stampanti sono collegate direttamente a un computer specifico. Tuttavia, è molto più comune in una famiglia moderna avere molti computer diversi che devono accedere a questi tipi di dispositivi. Puoi condividere una stampante sulla rete locale piuttosto che far usare a tutti lo stesso computer ogni volta che hanno bisogno di stampare qualcosa.

L'utilizzo della funzione di condivisione della stampa nel sistema operativo del computer consente di utilizzare una normale stampante collegata a un computer come stampante condivisa. Tuttavia, oggigiorno è facile acquistare semplicemente una stampante, uno scanner o un dispositivo multifunzione (MFD) con Wi-Fi o Ethernet e farlo funzionare come risorsa condivisa autonoma sulla rete.

Client di rete a casa tua

Oltre ai server locali sulla rete domestica, gli altri dispositivi sono generalmente noti come client, che estraggono informazioni da server remoti e locali. Esempi di client di rete locale includono:

• Computer, console e dispositivi mobili.
• Dispositivi Internet of Things (IoT) come frigoriferi intelligenti e robot aspirapolvere.

Tutto ciò che riceve dati da un dispositivo server è un client, sebbene qualsiasi dispositivo possa essere entrambi contemporaneamente.

Computer, console e dispositivi mobili

Connessioni cablate e wireless

Nel corso degli anni ci sono stati diversi standard di connessione per le reti, ma oggi in quasi tutte le reti domestiche troverai solo due tipi di connessione: Ethernet e Wi-Fi.

Non incrociare i fili: Ethernet

Ethernet è uno standard di connessione cablata che trasporta i dati TCP/IP nelle reti domestiche. Il connettore (RJ45) assomiglia un po' a una connessione di una linea telefonica sovradimensionata (RJ11) e trasporta diversi fili di rame che variano a seconda della categoria di cavo di rete Ethernet che stai utilizzando.

I cavi Ethernet sono classificati in diverse categorie che offrono diverse velocità massime. Ad esempio, i cavi di rete di categoria 6 sono classificati a 10 Gbps, mentre i cavi di categoria 5e sono classificati per velocità gigabit. È importante abbinare i tipi di cavi alla velocità per cui sono classificate le porte LAN. Collegare un cavo da 1 Gbps a una porta da 100 Mbps non farà male, ma fare il contrario limiterà la tua velocità al massimo che il cavo può gestire!

Supponendo che tu abbia scelto i cavi, gli adattatori e il router Ethernet giusti, godrai di velocità di rete ad alta velocità, bassa latenza e ultra affidabili purché tu stia bene con la seccatura di installare connessioni Ethernet in tutta la tua casa.

Fili? Dove stiamo andando, non abbiamo bisogno di cavi: Wi-Fi

Sebbene Ethernet sia senza dubbio lo standard di riferimento quando si tratta di prestazioni di rete pure, non è poi così conveniente. Quando si tratta di dispositivi mobili, è decisamente poco pratico! Ecco perché abbiamo il Wi-Fi (Wireless Fidelity) per consentire ai dispositivi wireless di connettersi alla rete senza praticare fori nei muri o collegarli ogni volta che abbiamo bisogno di funzionalità di rete.

Il Wi-Fi utilizza le onde radio per inviare impulsi digitali di informazioni. Esistono due bande di frequenza utilizzate nel Wi-Fi: 2,4 Ghz e 5 Ghz. La banda di frequenza più bassa non è in grado di inviare dati ad alta velocità, ma ha un'ampia portata e una potenza che penetra nei muri. Il Wi-Fi ad alta frequenza da 5 Ghz è ultraveloce ma viene facilmente bloccato da oggetti come i muri.

La maggior parte dei router Wi-Fi moderni sono "dual-band", il che significa che offrono connessioni su entrambe le bande di frequenza. Il Wi-Fi è diviso in generazioni. In passato, quelle generazioni avrebbero avuto nomi numerati che riflettevano il nome dello standard di comunicazione per quella generazione di Wi-Fi. Ad esempio, 802.11g, 802.11n e 802.11ac. Questi nomi sono stati cambiati in semplici numeri per rendere le cose un po' più user-friendly. Quindi ora 802.11ac è semplicemente Wi-Fi 6 e l'ultimo 802.11ax è Wi-Fi 6 .

I dispositivi Wi-Fi meno recenti potrebbero non connettersi ai router più recenti, soprattutto se il dispositivo supporta solo Wi-Fi a 2,4 Ghz e il router in questione offre solo 5 Ghz.

Estendi la portata della tua rete

Con così tanti dispositivi, sia presenti che futuribili, alla ricerca di un modo per connettersi alla rete domestica, probabilmente vorrai assicurarti che la rete si estenda a ogni angolo della tua casa. È più facile a dirsi che a farsi con tutto ciò che può bloccare un segnale wireless o la spesa e lo sforzo di posare Ethernet in tutta la casa.

La buona notizia è che ci sono molti prodotti sul mercato per aiutarti ad aumentare la tua impronta di rete in modo che non ci siano punti della tua casa che non possono connettersi.

Ripetitori ed estensori Wi-Fi

Un ripetitore Wi-Fi è un dispositivo che viene posizionato sul bordo di una rete Wi-Fi esistente prima che il segnale Wi-Fi inizi a diminuire. Ascolta i pacchetti in entrata e in uscita dalla rete Wi-Fi principale e poi li ripete semplicemente. Questa è una soluzione lenta, ma un modo semplice per estendere il WiFi a punti specifici senza modificare la tua rete.

Estensori PowerLine

Questo sistema invia segnali di rete attraverso il cablaggio elettrico esistente in casa. È facile come collegare un adattatore PowerLine vicino al router e nella stanza in cui desideri estendere la tua rete.

Piuttosto che estendere l'impronta del tuo router normale, i router mesh wireless sostituiscono completamente il tuo router esistente. Pensa a loro come a un grande router distribuito. Un'unità mesh primaria è collegata al modem, quindi ogni unità satellite dispone di una connessione wireless o cablata dedicata. 

Una grande famiglia in rete

La tecnologia nella tua rete domestica potrebbe essere incredibilmente complessa, ma questa tecnologia è diventata più intelligente e molto più facile da usare nel tempo. Nessuno sa quale sarà il futuro delle reti domestiche. Tuttavia, potrebbe sembrare molto diverso grazie allo sviluppo di tecnologie come le reti cellulari 5G a onde millimetriche, che confondono il confine tra reti locali e reti estese.