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 gestisce il flusso delle informazioni e che garantisce che ogni pacchetto arrivi a destinazione in modo corretto ed efficiente.
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.
Esistono due tipologie di schede di rete:
Le moderne schede di rete sono progettate per supportare sia la connettività cablata che wireless. Questo tipo di schede di rete sono comunemente chiamate “schede di rete ibride” o “schede di rete dual-mode”.
La scheda di rete ha un identificatore univoco chiamato indirizzo MAC (Media Access Control).
L’indirizzo MAC è un identificatore di 48 bit o 64 bit, espresso in formato esadecimale, assegnato dal produttore alla scheda di rete durante la sua fabbricazione.
L’indirizzo MAC viene utilizzato per identificare in modo univoco la scheda di rete sulla rete, e permette di instradare i dati correttamente.
Quando un dispositivo invia dati su una rete, include nell’header del pacchetto l’indirizzo MAC del destinatario, in modo che la rete può instradare i dati al destinatario corretto.
L’indirizzo MAC è quindi una caratteristica univoca e permanente della scheda di rete.
Nota: In questa sezione useremo ‘pacchetto’ in senso generico; nei capitoli successivi, scopriremo che in questo caso si parla di frame.
Switch
Uno switch (“scambiare” in italiano) agisce come una “presa multipla” e permette di connettere più dispositivi di rete tra loro.
Uno switch sa esattamente quali apparati sono collegati a ogni sua porta; 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 scheda 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.
La tecnologia che consente i collegamenti locali con lo switch è la tecnologia LAN.
Router
Il router è un dispositivo che permette di smistare i pacchetti di dati che viaggiano nel web a più computer o ad altri dispositivi informatici, come smartphone, tablet, connessi alla stessa rete.
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.
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).
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 attaccato 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.
Nel caso della fibra ottica, che usa la luce per trasmettere i pacchetti nella rete, il dispositivo utilizzato è tecnicamente un ONT (Optical Network Terminal), che converte in entrata un segnale digitale in un segnale luminoso e viceversa in uscita.
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.
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 mandati o ricevuti all’access point che poi li inoltrerà allo switch, il quale a sua volta lo 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:
Molto spesso un access point è associato alla tecnologia Wi-Fi, che indica una tecnologia di connessione wireless, in particolare tramite onde radio.
Un hotspot può essere:
Firewall
Un firewall è un elemento hardware/software per la sicurezza della rete che permette di monitorare il traffico in entrata e in uscita utilizzando una serie predefinita di regole di sicurezza per consentire o bloccare gli eventi.
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.
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 da un punto di vista teorico, la rete interna è considerata conosciuta, sicura, attendibile e protetta, mentre quella esterna è la presunta fonte di potenziali minacce, in quanto nel complesso è sconosciuta, insicura e non attendibile.
La maggior parte dei firewall utilizza uno di questi due criteri generali di applicazione delle regole:
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, però, la configurazione più corretta sarebbe una logica default-deny, in cui è consentito solo il traffico esplicitamente autorizzato.
Modem router
Il modem router è l’apparecchio che assolve sia alla funzione di modem che di router.
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 questo tipo di apparati incorporano, in un’unica “scatola”, diversi dispositivi::
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