Cos’è una rete? De­fi­ni­zio­ne, spie­ga­zio­ne ed esempi

Quando ac­qui­sta­te un nuovo computer, la prima cosa che fate è pro­ba­bil­men­te quella di cercare di col­le­gar­lo a Internet. A questo scopo create una con­nes­sio­ne al router, che riceve i dati da Internet per poi inol­trar­li al computer.

Ma non è finita qui: il passaggio suc­ces­si­vo potrebbe essere quello di collegare una stampante, lo smart­pho­ne o il te­le­vi­so­re al router così che anche tutti questi di­spo­si­ti­vi siano collegati a Internet. At­tra­ver­so un ap­pa­rec­chio di comando centrale avete così collegato in rete diversi di­spo­si­ti­vi e creato una vostra rete personale.

Ma cosa significa questo esat­ta­men­te?

Nel campo della tec­no­lo­gia in­for­ma­ti­ca, una rete indica il col­le­ga­men­to di almeno due sistemi di computer via cavo oppure senza fili at­tra­ver­so un col­le­ga­men­to radio. La forma più semplice di rete è co­sti­tui­ta da due computer collegati at­tra­ver­so un cavo. Si parla in questo caso anche di rete peer to peer. In questa rete non esiste alcuna relazione ge­rar­chi­ca, in quanto i due par­te­ci­pan­ti sono equi­pa­ra­ti. I computer possono accedere ciascuno ai dati dell’altro di­spo­si­ti­vo e possono uti­liz­za­re risorse comuni come spazio di memoria, programmi o pe­ri­fe­ri­che (stampante, ecc.).

Le reti moderne sono ge­ne­ral­men­te un po’ più complesse e non sono co­sti­tui­te soltanto da due computer. Nei sistemi formati da più di dieci par­te­ci­pan­ti vengono nor­mal­men­te uti­liz­za­te le reti server-client. In questo caso, un computer funge da centro di comando centrale (server) e mette le proprie risorse a di­spo­si­zio­ne degli altri par­te­ci­pan­ti della rete (client).

La WLAN domestica (Wireless Local Area Network) è un buon esempio di rete server-client. I diversi di­spo­si­ti­vi presenti nell’abi­ta­zio­ne sono collegati via radio al router, vale a dire al nodo centrale (server) della rete. Il router, a sua volta, è collegato a una rete molto più grande: Internet.

Poiché i di­spo­si­ti­vi sono collegati al router come client, e poiché fanno parte della rete, possono uti­liz­za­re le stesse risorse uti­liz­za­te dal server, vale a dire Internet. Inoltre, i di­spo­si­ti­vi possono anche co­mu­ni­ca­re tra di loro senza che sia ne­ces­sa­rio creare ogni volta un col­le­ga­men­to diretto. Ad esempio, da un computer è possibile inviare un comando di stampa a una stampante collegata alla WLAN senza dover dapprima collegare la stampante al computer con un cavo.

Prima dell’avvento delle reti nella forma che oggi co­no­scia­mo, la co­mu­ni­ca­zio­ne tra diversi computer e pe­ri­fe­ri­che era piuttosto complessa. Il col­le­ga­men­to dei computer veniva rea­liz­za­to tramite un cavo LAN. Uti­liz­zan­do delle scatole di com­mu­ta­zio­ne mec­ca­ni­che (switch) era possibile uti­liz­za­re in modo condiviso anche i di­spo­si­ti­vi pe­ri­fe­ri­ci. La li­mi­ta­zio­ne fisica (lunghezza del cavo) ri­chie­de­va tuttavia che i di­spo­si­ti­vi e i computer fossero sempre disposti gli uni vicini agli altri.

Il compito prin­ci­pa­le di una rete è offrire ai par­te­ci­pan­ti una piat­ta­for­ma per lo scambio dei dati e l’utilizzo condiviso delle risorse. Questo compito è talmente im­por­tan­te che ampie porzioni della vita quo­ti­dia­na e del moderno mondo del lavoro non po­treb­be­ro più fun­zio­na­re senza reti.

Ecco un esempio concreto: in un normale ufficio moderno, ciascuna po­sta­zio­ne di lavoro ha il proprio computer. Se i computer non fossero collegati in rete, un team avrebbe molte dif­fi­col­tà a lavorare insieme a un progetto, poiché non esi­ste­reb­be un luogo comune in cui con­di­vi­de­re o ar­chi­via­re documenti digitali e in­for­ma­zio­ni e i col­la­bo­ra­to­ri non po­treb­be­ro uti­liz­za­re insieme de­ter­mi­na­ti programmi come di consueto.

Inoltre, in molti uffici è presente una sola stampante, oppure alcune stampanti, che vengono uti­liz­za­te da tutti. Senza rete, il reparto IT dovrebbe collegare ciascun computer alla stampante con un dispendio di risorse tecniche piuttosto elevato. Una rete risolve il problema in modo elegante, dato che tutti i computer sono collegati alla stampante at­tra­ver­so un nodo centrale.

I vantaggi prin­ci­pa­li delle reti sono inoltre i seguenti:

• Utilizzo di dati comuni
• Utilizzo di risorse comuni
• Controllo cen­tra­liz­za­to di programmi e dati
• Sal­va­tag­gio cen­tra­liz­za­to e backup dei dati
• Con­di­vi­sio­ne della potenza di calcolo e della capacità di memoria
• Gestione semplice delle au­to­riz­za­zio­ni e delle com­pe­ten­ze

Nelle reti più grandi, ad esempio all’interno delle aziende, il server è so­li­ta­men­te co­sti­tui­to da un computer centrale. Su questo computer non sono in­stal­la­ti i normali programmi e ap­pli­ca­zio­ni, ma speciali software e servizi server. Il server deve essere co­stan­te­men­te in funzione, mentre gli altri computer (client) possono anche venire spenti.

In questo tipo di rete basata su server, la co­mu­ni­ca­zio­ne tra server e client avviene nel modo seguente: il client invia dapprima una richiesta (request) al server. Quest’ultimo analizza la richiesta, quindi trasmette i dati (response). In questo modello, è il client a rea­liz­za­re sempre per primo il col­le­ga­men­to al server, mai viceversa.

Affinché i com­po­nen­ti di una rete possano co­mu­ni­ca­re cor­ret­ta­men­te tra di loro, vengono uti­liz­za­ti dei pro­to­col­li di rete. Questi regolano lo scambio dei dati e de­fi­ni­sco­no in che modo la co­mu­ni­ca­zio­ne viene strut­tu­ra­ta e terminata e quali dati vengono trasmessi. So­li­ta­men­te esistono vari pro­to­col­li di rete, ciascuno dei quali svolge de­ter­mi­na­ti compiti specifici, e che sono disposti a vari livelli ge­rar­chi­ci.

È inoltre ne­ces­sa­rio fare in modo che mittente e de­sti­na­ta­rio possano essere di volta in volta assegnati cor­ret­ta­men­te. A questo scopo vengono uti­liz­za­ti i co­sid­det­ti indirizzi di rete. Nelle reti in­for­ma­ti­che, ciascun computer ha ge­ne­ral­men­te un indirizzo IP che lo iden­ti­fi­ca in modo univoco, ana­lo­ga­men­te a quanto avviene per i numeri di telefono. Questo indirizzo IP interno serve uni­ca­men­te a con­sen­ti­re la co­mu­ni­ca­zio­ne tra gli utenti della rete locale. Per per­met­te­re la co­mu­ni­ca­zio­ne in Internet vengono invece uti­liz­za­ti degli indirizzi IP esterni assegnati au­to­ma­ti­ca­men­te dal provider Internet.

Si distingue inoltre tra indirizzi IPv4 e indirizzi IPv6. In passato, gli indirizzi IPv4 erano lo standard, tuttavia il numero di indirizzi as­se­gna­bi­li era limitato a circa 4,3 miliardi. La massiccia dif­fu­sio­ne di Internet ha fatto tuttavia emergere la necessità di disporre di un maggior numero di indirizzi IP. È stato così svi­lup­pa­to il nuovo standard IPv6 che permette di assegnare fino a 3,4 x 10³⁸ (let­te­ral­men­te 340 se­sti­lio­ni) di indirizzi. Questa quantità dovrebbe bastare anche per il futuro.

Un ap­pro­fon­di­men­to sul pro­to­col­lo IP e sul suo im­por­tan­te ruolo nelle reti in­for­ma­ti­che è di­spo­ni­bi­le nel nostro articolo “Cos’è l’Internet Protocol?”.

Le reti vengono ge­ne­ral­men­te clas­si­fi­ca­te in base al tipo di tra­smis­sio­ne e alla portata in diversi tipi di reti a seconda di come i dati vengono trasmessi, verso quali de­sti­na­ta­ri e in quali ambiti.

Per quanto riguarda il tipo di tra­smis­sio­ne si distingue tra reti radio e reti via cavo. Le reti ra­dio­mo­bi­li sono ad esempio le WLAN, che si basano sullo standard IEEE 802.11 (de­no­mi­na­zio­ne in­ter­na­zio­na­le: Wi-Fi), oppure anche la tec­no­lo­gia LTE sui telefoni cellulari e gli smart­pho­ne. Le reti via cavo come la DSL vengono de­no­mi­na­te anche Internet a banda larga.

Per quanto riguarda la portata delle reti, vengono co­mu­ne­men­te fatte le seguenti di­stin­zio­ni:

• Personal Area Network (PAN): con questo termine si indica il col­le­ga­men­to in rete di di­spo­si­ti­vi situati entro un’area limitata, ad esempio in un raggio max. di 10 metri. Esempi sono la tec­no­lo­gia Bluetooth o il servizio di con­nes­sio­ne Wi-Fi ad hoc Airdrop di Apple.
• Local Area Network (LAN): le reti locali sono tra le reti più diffuse e vengono uti­liz­za­te ad esempio in ambito domestico o nelle piccole e medie imprese.
• Me­tro­po­li­tan Area Network (MAN): questo tipo di reti indica le reti presenti nelle città o in una regione.
• Wide Area Network (WAN): un esempio di Wide Area Network è la rete DSL.
• GAN (Global Area Network): l’esempio più co­no­sciu­to di rete globale è Internet.

Tenete presente che i vari tipi di reti possono talvolta so­vrap­por­si: in quanto utenti di una WLAN, nel momento in cui vi con­net­te­te a Internet siete al contempo anche utenti di una WAN o di una GAN.