Cos’è una rete LAN e quali sono le sue caratteristiche

La LAN - Local Area Network è una rete su scala limitata che ha determinate caratteristiche e diverse proprietà vincenti. Vediamo quali

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Che affinità ci sono tra Internet e una rete LAN? Più di una. Entrambe sono reti che collegano computer, e sia l’una che l’altra sono in ampia crescita. La prima è la WAN (Wide Area Network) più diffusa al mondo, è in continua crescita, ma anche la seconda è in costante aumento: le WLAN, una delle tipologie principali di rete LAN – Local Area Network, è in significativo incremento. Secondo IDC, il segmento enterprise legato alla rete LAN wireless ha fatto crescere i ricavi di un impressionante 10,3% anno su anno nel quarto trimestre 2020 per raggiungere 1,86 miliardi di dollari e dell’1,9% per tutto l’anno scorso, raggiungendo 6,35 miliardi di dollari. Ma anche l’anno in corso conferma l’andamento positivo: tassi di crescita sono rimasti forti nel segmento aziendale del mercato WLAN nel secondo trimestre 2021, poiché il mercato è aumentato del 22,4% su base annua a 1,7 miliardi di dollari.

Le previsioni future mostrano un andamento più che positivo: secondo il report Enterprise WLAN Market 2027 di Global Market Insights, la valutazione del mercato delle WLAN aziendali raggiungerà 35 miliardi di dollari entro il 2027. Una crescita motivata dall’ampia penetrazione di dispositivi wireless e la necessità di integrare questi dispositivi con l’infrastruttura di rete cablata dovrebbero contribuire alla crescita del mercato.

Un’altra affinità, forse la più curiosa è la loro compenetrazione: Internet è l’esito della fusione di molte LAN, che comunicano a loro volta tramite WAN e nodi di rete.

LAN, WAN, WLAN… cosa significano questi acronimi? Ma soprattutto, quali sono le loro caratteristiche e quando e perché adottare una rete LAN? Andiamo a scoprire di più.

Cos’è una rete LAN

Definiamo innanzitutto una rete LAN cos’è. Una Local Area Network è un insieme di dispositivi collegati insieme in un luogo fisico (edificio pubblico o privato, ufficio, casa). Una LAN può essere piccola o grande, da una rete domestica con un utente a una rete aziendale con migliaia di utenti e dispositivi. Storicamente sono le prime tipologie di reti informatiche al mondo, caratterizzandosi per semplicità di realizzazione e costi sostenibili anche da privati. Le reti domestiche sono un caso particolare di LAN caratterizzato sia da una destinazione per usi specifici sia da dimensioni particolarmente contenute.

Le reti LAN nascono negli anni Settanta del secolo scorso anche se la necessità di stabilire collegamenti ad alta velocità tra sistemi di computer iniziò a emergere già negli anni Sessanta, nell’ambito universitario e dei laboratori di ricerca. Le prime soluzioni e tecnologie LAN sperimentali e commerciali sono state sviluppate negli USA e nel Regno Unito. Risale al 1974 Cambridge Ring, sviluppato all’Università di Cambridge; mentre il design LAN più comune dalla metà degli anni Settanta in poi è stato l’Ethernet collegato al bus, sviluppato presso lo Xerox PARC – Palo Alto Research Center (divisione di ricerca della Xerox Corporation) tra il 1973 e il 1974. Il protocollo per reti locali ARCNET fu sviluppato dalla società informatica statunitense Datapoint Corporation nel 1976 e annunciata nel 1977.

Le caratteristiche di una rete LAN

Per la loro estensione ridotta le Local Area Network permettono di raggiungere velocità di trasmissione molto basse, conseguendo ridotte probabilità di errore. Se opportunamente progettate, possono continuare ad operare anche in presenza di guasti o malfunzionamenti, caratterizzandosi per una elevata affidabilità Inoltre le LAN possono essere progettate in modo da crescere nel tempo secondo le esigenze dell’utente senza significativi cambiamenti nella rete. Infine, ma non certo ultima, hanno raggiunto un’elevata diffusione in tutti gli ambienti e presentano un costo complessivo abbastanza modesto.

La principale caratteristica della rete LAN è il fatto di essere locale (detta anche privata) quindi non direttamente esposta ad Internet, soprattutto una Local Area Network viene quasi sempre riconosciuta attraverso l’indirizzamento IP che le è stato assegnato ed attraverso il quale comunicano i dispositivi interconnessi.

Per convenzione nelle reti locali si utilizzano queste tre classi di IP detti IP Privati. Questo permette riconoscere immediatamente una rete privata da una rete pubblica

Tabella CLASSI IP Private

Indipendentemente dalle dimensioni, la peculiarità forse più significativa di una rete LAN è che questa rete collega i dispositivi che si trovano in una singola area ben delimitata.

Ciò la differenzia rispetto a MAN e WAN, ovvero l’estensione spaziale:

• LAN – Local Area Network collega nodi relativamente vicini, nell’ambito tipicamente di uno stesso edificio o comunque a una distanza massima di un chilometro. Va detto che ci sono LAN estese che raggiungono anche una distanza di qualche km.
• MAN – Metropolitan Area Network comprende collegamenti all’interno di una città (da circa 10 km, o meno a 100 km).
• WAN – Wide Area Network collega nodi a qualsiasi distanza, anche planetaria (Internet è l’esempio più importante di WAN).

Le tecnologie attualmente più utilizzate per il trasferimento dei dati sono:

Ethernet ovvero reti connesse medianti cavi, secondo lo standard omonimo, e Wi-Fi. tramite l’utilizzo del Wi-Fi viene creata una rete locale senza fili (WLAN, Wireless Local Area Network) che poi, mediante lo standard IEEE 802.11, permette ai dispositivi che ne fanno uso di comunicare tra di loro utilizzando delle onde radio nello spettro dei 2,4 gigahertz e 5 GHz.

Ethernet e Wi-Fi hanno preso il sopravvento rispetto alle tecnologie LAN legacy, tra cui token ring, Fiber Distributed Data Interface (FDDI) e Attached Resource Computer Network (ARCNET) con l’aumento di velocità e la diminuzione dei costi di connettività.

La connettività wireless ha anche ampliato notevolmente i tipi di device che possono essere collegati a una LAN. Ora, quasi tutto l’immaginabile può essere “connesso”, da PC, stampanti e telefoni a TV intelligenti, stereo, altoparlanti, illuminazione, termostati, tende, serrature, telecamere di sicurezza e persino caffettiere, frigoriferi e giocattoli.

I vantaggi di una LAN sono gli stessi di qualsiasi gruppo di dispositivi collegati in rete. Essi possono usare una singola connessione Internet, condividere file tra loro, stampare su stampanti condivise, ed essere accessibili e persino controllati l’uno dall’altro.

Tipi e topologie di rete LAN

Ci sono due tipi principali di LAN: LAN cablate e LAN wireless (WLAN). Una LAN cablata utilizza switch e cavi Ethernet per collegare endpoint, server e dispositivi IoT alla rete aziendale. Per le piccole imprese che contano solo una manciata di dispositivi, una LAN cablata può consistere in un singolo switch LAN non gestito con abbastanza porte Ethernet per interconnettere tutti i dispositivi. Ma le LAN più grandi che collegano migliaia di dispositivi richiedono ulteriori passaggi di hardware, software e configurazione per garantire che la rete funzioni in modo ottimale. È qui che entra in gioco il concetto di LAN virtuale (VLAN).

Poiché una LAN Ethernet è un mezzo condiviso, se un’organizzazione ha troppi dispositivi collegati a una singola LAN, la quantità di traffico broadcast – che viene ascoltato da tutti i dispositivi sulla LAN – può creare congestione e colli di bottiglia. Per alleviare la quantità di traffico broadcast inviato e ricevuto su una LAN, la rete può essere suddivisa in più VLAN.

Ci sono poi le topologie di rete, ovvero i modelli geometrici finalizzati a rappresentare le relazioni di connettività tra gli elementi costituenti la rete stessa. Parlando di LAN, le topologie più diffuse sono: stella; anello; mesh; bus; albero.

Rete a stella

Questa LAN prevede la presenza di un nodo centrale, al quale sono direttamente connessi tutti gli altri nodi: PC, telefoni, server, switch, modem, router. La topologia a stella è diventata la struttura più utilizzata sulle reti LAN moderne data la sua facile implementazione e la semplicità con cui si può riconfigurare la rete locale.

Rete ad anello

Nella LAN di questa topologia i nodi sono disposti lungo il percorso di trasmissione in modo che i dati passino attraverso ogni stazione successiva prima di tornare al punto di origine. Come suggerisce il nome, essa consiste di nodi che formano un cerchio chiuso.

Rete Mesh

È una rete in cui tutti i nodi sono collegati tra loro e ciascuno di essi ne riesce a raggiungere un altro attraverso un solo passaggio. Nella rete mesh (termine inglese che significa maglia) non c’è un ordine gerarchico ben definito e tutti i nodi svolgono sia il ruolo di server sia di client.

Rete Bus

Una LAN di questo tipo è una topologia di rete in cui ogni nodo è collegato a un cavo o collegamento principale (chiamato bus). Tutte le stazioni collegate sul bus possono comunicare con tutte le altre sul singolo segmento di rete.

Rete ad albero

Tale topologia è caratterizzata dal fatto che da ciascun nodo possono dipartirsi più catene lineari distinte e non intersecantesi, realizzando così una struttura multilivello. Per ogni coppia di nodi esiste un solo percorso di collegamento. Il nodo da cui prende origine tutta la topologia viene denominato root node (nodo radice) mentre ogni nodo terminale node leaf (nodo foglia).

MAN e WAN: le differenze

Indipendentemente dalle dimensioni, la singola caratteristica che definisce una LAN è che collega i dispositivi che si trovano in una singola area limitata. Al contrario, una wide area network (WAN) o una metropolitan area network (MAN) coprono aree geografiche più ampie. WAN e MAN collegano insieme molte LAN.

La Metropolitan Area Network, come detto, è una rete che copre delle distanze metropolitane, cioè in un’area urbana di grande dimensione o dislocate tra paesi vicini e distanti pochi chilometri. I computer sono interconnessi tra loro e collegati a un server centrale nell’intero territorio comunale o metropolitano. Le MAN sono formate collegando più LAN, e si serve della fibra ottica per connettere tra loro più reti LAN. L’interconnessione di più MAN dà vita a reti WAN.

La WAN copre regioni o interi stati. Si tratta di una rete che può connettere fra loro più reti locali e/o metropolitane collegate tra loro da backbone. Molte WAN sono costruite per una particolare organizzazione e sono private. Ci sono poi le WAN ad accesso pubblico: in questo caso, la più grande mai realizzata è Internet, una rete di computer che – come sappiamo – copre l’intero pianeta.