Questa lezione introduce i principali dispositivi fisici che compongono una rete informatica. Si parte dalla scheda di rete e dall’interfaccia di rete, spiegando il ruolo dell’indirizzo MAC nella comunicazione locale.
Vengono poi descritti lo switch, che collega più dispositivi all’interno di una LAN, e il router, che collega reti diverse e instrada i pacchetti verso la destinazione corretta.
La lezione approfondisce anche il ruolo del gateway, del modem, dell’access point e degli hotspot Wi-Fi. Nella parte finale viene spiegato il firewall come filtro di sicurezza del traffico di rete e il modem router come dispositivo domestico che integra più funzioni in un’unica apparecchiatura.
Hardware di rete
L’hardware di rete è l’insieme dei dispositivi fisici che permettono ai computer e agli altri dispositivi elettronici di comunicare tra loro, scambiando dati all’interno di una rete.
È la parte “tangibile” della rete, quella che contribuisce a gestire il flusso delle informazioni e permette ai dati di raggiungere la destinazione corretta (Kurose & Ross, 2026; Tanenbaum et al., 2021).
Scheda di rete
La scheda di rete (in inglese: network interface controller, in acronimo NIC, oppure network interface card, network adapter, physical network interface) è un’interfaccia digitale, costituita da una scheda elettronica, che svolge tutte le funzionalità logiche di elaborazione necessarie a consentire la connessione del dispositivo ad una rete informatica e la conseguente trasmissione e ricezione di dati (Tanenbaum et al., 2021).
Un’interfaccia di rete è il punto di connessione logico o fisico tra un dispositivo (computer, server, smartphone) e una specifica rete informatica.
Essa permette di convertire i dati in segnali trasmissibili e possiede identificatori utili alla comunicazione.
Nel linguaggio comune spesso usiamo le espressioni scheda di rete e interfaccia di rete come se fossero sinonimi, ma tecnicamente è utile distinguerle.
In un caso semplice, il rapporto può essere questo:
1 scheda di rete fisica → 1 interfaccia di rete
In questo caso la situazione è abbastanza intuitiva: una scheda fisica corrisponde a una interfaccia di rete.
Tuttavia, nelle reti moderne, la situazione può essere più complessa.
Una singola scheda di rete fisica può infatti supportare o esporre più interfacce di rete per dialogare con più specifiche reti.
Per esempio, il dispositivo che collega la rete di casa a Internet deve comunicare con due reti diverse:
Per questo motivo possiede più interfacce di rete, ciascuna dedicata a una comunicazione diversa.
Ogni interfaccia di rete ha un identificatore univoco chiamato indirizzo MAC (Media Access Control).
L’indirizzo MAC è un identificatore di 48 bit, espresso in formato esadecimale, assegnato dal produttore alla scheda di rete durante la sua fabbricazione (IEEE Standards Association, 2022).
L’indirizzo MAC viene usato per identificare un’interfaccia di rete all’interno di una rete locale. Quando un dispositivo invia dati nella stessa rete locale, inserisce nell’header del pacchetto l’indirizzo MAC del destinatario, in modo che il messaggio possa essere consegnato all’interfaccia corretta (IEEE Standards Association, 2022).
Switch
Uno switch (“commutatore” in italiano) agisce come una “presa multipla” e permette di connettere più dispositivi tra loro in una rete locale.
Uno switch impara quali dispositivi sono raggiungibili attraverso le sue porte. Quando conosce la porta associata all’indirizzo MAC di destinazione, inoltra i dati solo verso quella porta (IEEE Standards Association, 2022; Kurose & Ross, 2026).
Per esempio, se gli arriva un pacchetto sulla porta 1 destinato a un apparato collegato alla porta 3, questo pacchetto viene “girato” soltanto sulla porta 3 e non su tutte le altre.
Questo perché quando un pacchetto viene ricevuto, lo switch controlla l’indirizzo MAC di destinazione nell’header del pacchetto e determina dal MAC a quale interfaccia di rete inoltrarlo.
Gli switch sono spesso utilizzati nelle reti aziendali, nelle reti domestiche e in molte altre situazioni in cui è necessario gestire e indirizzare il traffico di rete tra dispositivi connessi.
Gli switch sono usati soprattutto nelle LAN, cioè reti locali, dove collegano dispositivi vicini tra loro, per esempio all’interno di una casa, di una scuola o di un ufficio.
Router
Un router è un dispositivo che collega reti diverse e inoltra i pacchetti verso la rete di destinazione (Baker, 1995).
Il termine router, infatti, deriva dall’inglese “route”, cioè strada, percorso, questo perché il router ha l’obiettivo di instradare i pacchetti verso dispositivi diversi.
Dal punto di vista “logico” un router non è molto differente dallo switch.
Anch’esso, infatti, collega diversi apparati di rete tra loro, con una differenza: il router è in grado d’instradare i pacchetti tra reti diverse.
I router possiedono più interfacce di rete, una per ciascuna rete che devono collegare (Baker, 1995).
Per esempio, un router che collega tre reti diverse deve avere almeno tre interfacce di rete, una per ciascuna rete.
Una tipologia di router particolare è il gateway.
Un gateway funge da punto di accesso tra la rete locale e la rete esterna. Una rete esterna è una rete che collega diverse reti locali. (Baker, 1995).
Quando un dispositivo sulla rete locale vuole comunicare con un dispositivo sulla rete esterna vengono eseguiti diversi passaggi:
Se la rete esterna è Internet, il termine “gateway” è spesso chiamato “gateway predefinito” (i router di casa nostra sono gateway predefiniti).
Nota: non tutti i router sono gateway.
Modem
Il modem ADSL o fibra è un dispositivo elettronico che permette di collegare un computer a Internet tramite un doppino telefonico (per ADSL) o fibra ottica.
Il modem è solitamente collegato al gateway e il suo compito è trasformare i dati digitali in un formato adeguato per la rete.
Il termine modem deriva da “MOdulatore-DEModulatore”, perché nei sistemi ADSL converte i segnali digitali del computer in segnali analogici trasmissibili su linee telefoniche e viceversa (Tanenbaum et al., 2021).
Nel caso della fibra ottica, che usa la luce per trasmettere i pacchetti nella rete, invece il dispositivo utilizzato è tecnicamente un ONT (Optical Network Terminal).
L’ONT converte i segnali elettrici della rete locale in segnali ottici per la fibra e, al contrario, converte i segnali ottici provenienti dalla fibra in segnali elettrici utilizzabili dai dispositivi di rete (International Telecommunication Union, 2019).
Esempio
Immaginiamo di avere un modem ADSL:
Immaginiamo di avere un ONT:
Access point
Un access point o punto di accesso (anche indicato con l’acronimo AP) è un dispositivo di rete che consente l’accesso wireless (senza fili) a dispositivi, in ambito locale, a una rete di comunicazione elettronica (IEEE Standards Association, 2025).
L’access point è collegato ad uno switch che permette all’utente di navigare su Internet in maniera non cablata.
Questo significa che ogni volta che noi navighiamo su internet via wireless i nostri dati verranno inviati all’access point o ricevuti da esso che poi li inoltrerà allo switch, il quale a sua volta li manderà al router che tramite il modem potrà comunicare con Internet.
Hotspot indica un luogo in cui è presente un access point per usare Internet.
L’hotspot viene presentato con il simbolo qua sotto:
Il termine hotspot indica anche la funzione di un dispositivo, come lo smartphone, che condivide la connessione a internet.
Molto spesso un access point è associato alla tecnologia Wi-Fi, che indica una tecnologia di connessione wireless, in particolare tramite onde radio (IEEE Standards Association, 2025).
Un hotspot può essere:
Firewall
Un firewall è un elemento hardware o software per la sicurezza della rete che monitora il traffico in entrata e in uscita e applica regole di sicurezza per consentire o bloccare determinate comunicazioni (Scarfone & Hoffman, 2009).
Dal punto di vista del funzionamento, un firewall è una specie di filtro che controlla il traffico di dati e blocca le trasmissioni pericolose o indesiderate in base a una serie di regole specifiche chiamate ACL (Access Control List).
La maggior parte dei firewall dispone di norme standard a cui l’utente finale può aggiungere altre personalizzate, in base alle proprie necessità.
Il firewall si interpone tra la rete esterna, che comprende Internet, e la rete interna dell’azienda, di casa o semplicemente il computer dell’utente finale.
Il firewall agisce in questo modo perché in modo semplificato, la rete interna viene considerata più conosciuta e controllabile, mentre la rete esterna, come Internet, viene trattata come meno attendibile e potenzialmente pericolosa.
La maggior parte dei firewall utilizza uno di questi due criteri generali di applicazione delle regole (Scarfone & Hoffman, 2009):
Esempio
In molte reti scolastiche, il firewall può essere configurato in modo permissivo per il traffico in uscita: ciò significa che i dispositivi interni possono accedere a molti servizi Internet, salvo quelli esplicitamente bloccati.
Dal punto di vista della sicurezza, una logica default-deny è generalmente più rigorosa, perché consente solo il traffico esplicitamente autorizzato.
Tuttavia richiede una configurazione più attenta, per evitare di bloccare servizi utili alla didattica.
Modem router
Il modem router è l’apparecchio che assolve sia alla funzione di modem che di router (Kurose & Ross, 2026).
In pratica, oltre a fungere da porta d’accesso a Internet, consente a tutti i dispositivi di casa di dialogare tra loro.
Siamo abituati da parecchi anni a chiamare erroneamente “modem” l’apparato che utilizziamo per connetterci a Internet (come il TIM HUB, Fast Gate, ecc.).
In realtà questi apparati incorporano, in un’unica “scatola”, diversi dispositivi:
Elementi chiave
Scheda di rete, interfaccia e indirizzo MAC
Un computer portatile può collegarsi alla rete tramite cavo Ethernet oppure tramite Wi-Fi. Quando è collegato via cavo comunica attraverso una certa interfaccia di rete; quando utilizza il Wi-Fi ne utilizza un’altra.
Rispondi alle seguenti domande:
Lo switch del laboratorio
Un laboratorio scolastico possiede uno switch a cui sono collegati venti computer.
Il computer collegato alla porta 4 deve inviare dati al computer collegato alla porta 15. Lo switch conosce già l’indirizzo MAC associato alla porta 15.
Rispondi alle seguenti domande:
Collegare tre reti diverse
Un’azienda possiede tre reti separate:
L’azienda vuole consentire la comunicazione tra queste reti.
Rispondi alle seguenti domande:
Uscire dalla rete di casa
Un computer domestico è collegato alla rete locale e vuole comunicare con un server presente su Internet.
Nella rete è presente un dispositivo che svolge la funzione di gateway predefinito.
Ricostruisci il percorso dei dati:
ADSL o fibra?
Due abitazioni utilizzano tecnologie differenti per collegarsi a Internet.
Rispondi alle seguenti domande:
Progettare il Wi-Fi di una scuola
Una scuola possiede già una rete cablata formata da switch e router. Vuole permettere anche a notebook e tablet di collegarsi senza cavo.
Deve inoltre creare una zona Wi-Fi accessibile agli studenti nella biblioteca.
Rispondi alle seguenti domande:
Configurare il firewall
Una scuola vuole proteggere la propria rete.
Gli studenti devono poter utilizzare il web e alcuni servizi didattici, ma l’amministratore vuole impedire comunicazioni considerate indesiderate.
Sono state proposte due strategie:
Analizza le due strategie:
Cosa c’è veramente dentro il “modem” di casa?
Una famiglia riceve dal proprio provider un unico apparecchio. Alla scatola vengono collegati quattro computer tramite cavo, smartphone tramite Wi-Fi e la linea che porta verso Internet.
Uno dei componenti della famiglia dice:
«Questo apparecchio è semplicemente un modem.»
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