Come funziona una rete domestica: router, ethernet, wifi

Guida generale su come funziona una rete a casa che porta internet ai nostri computer con modem, router, switch, cavi ethernet e wifi

Quando parliamo di rete domestica dobbiamo prendere in esame tutti i dispositivi che permettono a PC e altri dispositivi (smartphone, tablet, smart TV) di accedere ad Internet. Si parla quindi soprattutto di router, ma anche di switch, wifi e cavi che possono essere presenti o meno in casa a seconda delle esigenze.

La tecnologia di rete non è una materia facile, ma avendo una minima padronanza della terminologia e dei significati, dovrebbe essere più facile fare le giuste ricerche e capire cosa fare quando c'è un problema. Vediamo insieme quali sono i principali dispositivi che compongono una rete domestica di tipo LAN, analizzando anche la loro diffusione e quando possono essere utili in determinati scenari.

LEGGI ANCHE -> Risolvere problemi di connessione tra PC e condivisione file in rete LAN

Configurazione più semplice

Una configurazione di rete semplice e classica è la seguente: un computer collegato direttamente a un modem con un cavo che è a sua volta collegato, tramite il doppino telefonico alla linea a muro che la compagnia telefonica che fornisce la connessione Internet. Questo tipo di collegamento è ormai caduto in disuso, visto che ci sono tanti altri dispositivi che necessitano di acceso a Internet e non possiamo fornire Internet solo al PC (come invece si faceva prima del 2000).

Nello schema bisogna allora inserire almeno un router wireless, così da poter connettere PC senza fili ma anche smartphone, tablet, Smart TV e dispositivi di domotica. Tenuto conto del basso costo e dei benefici che porta, si dovrebbe sempre usare un router al giorno d'oggi.

Ai giorni nostri non è necessario acquistare troppi dispositivi per creare una piccola rete domestica: tutti i modem forniti dagli operatori funzionano anche come router e possono essere utilizzati per connettere più dispositivi in Wi-Fi o via cavo.

Come funziona un router o modem/router

Un router o un più moderno modem/router (come già spiegato nella guida al funzionamento dei router) svolge le seguenti funzioni:

Condivisione di IP e NAT: Tutti i computer che usano la stessa linea per accedere a internet, condividono un IP fornito dal provider di rete. Un router gestisce i collegamenti multipli e garantisce che i giusti pacchetti di informazioni siano ricevuti dal dispositivo giusto. Il NAT è come una reception per i pacchetti che transitano in rete, affinché il router sappia esattamente dove deve andare ogni pacchetto in entrata / uscita.
Dynamic Host Configuration: Senza l'uso del DHCP bisognerebbe configurare manualmente tutti gli host di rete assegnandogli un indirizzo IP. Il DHCP lo fa automaticamente in modo che, quando si collega un preciso dispositivo, sia assegnato un indirizzo IP senza l'intervento manuale.
Firewall: i router fanno anche da firewall per proteggere la rete interna da intrusioni esterne. Essi rifiutano automaticamente i dati in entrata che non fanno parte dell scambio continuo tra un computer all'interno della vostra rete e il mondo esterno. La funzionalità di firewall è molto importante anche per chi ha un solo PC a casa.

Queste sono le caratteristiche importanti da tenere in considerazione quando utilizziamo un router in casa.

Come funziona uno switch

I router sono anche switch di rete e permette quindi lo scambio di dati tra i computer di casa connessi alla rete interna, usando le porte LAN presenti nella parte posteriore. La maggior parte dei router ha quattro porte Ethernet che consentono di collegare quattro dispositivi via cavo, un numero più che sufficiente per la maggior parte degli utenti domestici.

Se vogliamo collegare via cavo più di 4 computer al router o al modem/router dovremo aggiungere al dispositivo che già utilizziamo un nuovo switch di rete. Gli switch sono un modo eccellente ed economico per aumentare la dimensione della rete domestica, collegando i dispositivi tramite cavo di rete Ethernet.

I migliori switch di rete che possiamo acquistare per l'ambito casalingo sono disponibili su Amazon a prezzi accessibili.

Come funziona un cavo di rete Ethernet

Tornando alle connessioni di rete il metodo per ottenere la massima velocità prevede l'utilizzo di un cavo di Ethernet. I cavi Ethernet presentano una velocità pari a 1000 Mbit/s e, di recente, sono arrivati in commercio i cavi da 2,5, 5 e 10 Gbps, poco utili in ambito domestico ma da tenere in considerazione in ambito aziendale.

Per sfruttare appieno le velocità massime di tutti i dispositivi nella catena di trasferimento, tutti devono avere la stessa velocità Ethernet (quindi sfruttare lo stesso protocollo). Ad esempio se disponiamo di un computer con porta Ethernet Gigabit (1000 Mbps) ma un modem con 4 porte Ethernet 10/100 (velocità massima 100 Mbps) il computer si connetterà senza problemi ma non potrà ottenere una velocità superiore ai 100 Mbps. Vale ovviamente anche lo scenario opposto: se abbiamo un modem velocissimo a 2,5 Gbps ma tutti i PC che connettiamo hanno porte Ethernet da 1000 Mbps (Gigabit), la massima velocità che possiamo sfruttare è 1 Gbps.

Per approfondire possiamo leggere anche la nostra guida alle differenze tra cavi Ethernet, CAT5, CAT6, CAT7, CAT8 e quali usare.

Come funziona la rete Wi-Fi

Quasi tutti i dispositivi moderni si connettono al modem o al router tramite rete Wi-Fi, sfruttando le onde radio per poter trasmettere i dati senza fili. Le velocità del Wi-Fi sono invece indicate con le versioni dello standard di rete IEEE 802.11, ma per semplificare le cose hanno introdotto anche un nome semplice e chiaro per capire che rete stiamo sfruttando e quale velocità possiamo raggiungere.

Gli protocolli di rete che possiamo sfruttare al giorno d'oggi sono:

802.11g (o Wi-Fi 3): questo protocollo è molto vecchio e ha una trasmissione massima di 54 Mbps (realisticamente 22 Mbps). 802.11g lavora sulle frequenze a 2,4 GHz, ma ormai sono davvero pochi i dispositivi che lo supportano (antecedenti al 2010).
802.11n (o Wi-Fi 4): questo protocollo è tra i più usati in domotica e sui dispositivi vecchi ma ancora buoni da utilizzare. Il Wi-Fi 4 è in grado di operare sia sulla frequenza 2,4 GHz che sulla 5 GHz con velocità massima di 300 Mbps (realisticamente 150 Mbps).
802.11ac (o Wi-Fi 5): questo protocollo è sempre più utilizzato per l'elevata velocità di trasmissione che offre per i dispositivi, pari a 866 Mbps (realisticamente circa 500 Mbps). Questo protocollo lavora solo sui 5 GHz ed è meno sensibile alle interferenze, ma offre un raggio di copertura minore (non più di due stanze).
802.11ax (o Wi-Fi 6): questo è il protocollo più nuovo, operante sia sui 2,4 sia sui 5 GHz e in grado di superare anche la velocità del protocollo Ethernet Gigabit, con una velocità di punta pari a 9,6 Gbps. Per poter utilizzare questo protocollo è necessario acquistare un nuovo modem o router e disporre di dispositivi con il supporto al Wi-Fi 6.

Se abbiamo problemi a coprire la casa con un singolo modem o router, possiamo espandere la copertura del Wi-Fi 4 o del Wi-Fi 5 leggendo le nostre guide su come amplificare il Wi-Fi di casa ed estendere la ricezione wireless e quali sono i migliori ripetitori WiFi a 5 GHz, per aumentare la copertura internet.
Un altro problema del Wi-Fi possono essere le radiazioni, anche se, come abbiamo già scritto in un'altra guida, le onde del Wi-Fi non sono pericolose per noi e per i bambini.

Imparando questi semplici termini possiamo conoscere a fondo com'è fatta la nostra rete domestica e quali sono i dispositivi che utilizziamo senza nemmeno conoscere il funzionamento. Scoprire precisamente come ci connettiamo ad Internet è fondamentale per capire se stiamo sfruttando la massima velocità offerta dal nostro operatore: per avere sempre la massima velocità dobbiamo utilizzare i cavi Ethernet (dove possibile) o il Wi-Fi 5/Wi-Fi 6, gli unici in grado di farci sfruttare al massimo la linea telefonica o la fibra ottica.

Se abbiamo la fibra ottica vi consigliamo di leggere le nostre guide come collegare qualsiasi modem alla fibra FTTH e miglior router per la fibra: quale scegliere.