Cos'è la Wireless Local Area Network (WLAN o WirelessLAN)?

Nel mondo dell’informatica e delle telecomunicazioni quando si parla di WLAN o WirelessLAN, abbreviazioni di Wireless Local Area Network, si intende una rete locale che sfrutta la tecnologia wireless,  una nuova tecnologia che ha avuto una crescita esponenziale negli ultimi anni dimostrando la necessità di comunicare in qualsiasi momento e in qualsiasi località.

La WirelesessLAN può quindi aiutare nella comunicazione tra computers distanti senza avvalersi di una connessione cablata via cavo. In pratica con la sigla WLAN si indicano genericamente tutte le reti locali di computer che non utilizzano dei collegamenti via cavo per connettere fra loro gli host della rete.

La WLAN è un tipo di rete locale basata su trasmissioni radio ad alte frequenze, che permette di evitare l'utilizzo dei cavi tradizionali: è un sistema molto flessibile che può essere integrato con le tipiche reti via cavo del vostro ufficio. Le WLAN operano a frequenze di 2.4GHz, ultimamente stanno nascendo reti WLAN che lavorano a 5Ghz, con trasmissione di dati molto più veloce.

Le WirelessLAN costituiscono, in molti casi, una soluzione comoda per realizzare una rete LAN domestica o aziendale, in questo caso le LAN cablate sono sostituite o integrate da reti wireless.

Questo risulta essere molto vantaggioso soprattutto negli edifici più vecchi, dove non esiste o non è possibile installare un impianto di cablaggio via cavo.

Lo standard WLAN più diffuso è quello basato su specifiche IEEE 802.11 (noto anche con il nome commerciale Wi-Fi).

IEEE 802.11 definisce un insieme di standard di trasmissione per le reti WLAN, sotto forma di varie release, sviluppato dal gruppo 11 dell'IEEE 802, con particolare riguardo al livello fisico e MAC del modello ISO/OSI specificando sia l'interfaccia tra cliente base station (o access point) sia tra client wireless.

La famiglia 802.11 consta di quattro protocolli dedicati alla trasmissione delle informazioni (a, b, g, n), la sicurezza è stata inclusa in uno standard a parte, 802.11i. Gli altri standard della famiglia (c, d, e, f, h, …) riguardano estensioni dei servizi base e miglioramenti di servizi già disponibili. Il primo protocollo largamente diffuso è stato il b; in seguito si sono diffusi il protocollo a e soprattutto il protocollo g.

L'802.11b e 802.11g utilizzano frequenze nell'intorno dei 2,4 GHz e si tratta di una banda di frequenze regolarmente assegnata dal piano di ripartizione nazionale (ed internazionale) ad altro servizio, e lasciato di libero impiego solo per le applicazioni che prevedono potenze  di non più di 20 dBm ed utilizzate all'interno di una proprietà privata senza attraversamento di suolo pubblico).

In questo modo si trovano ad operare in bande di frequenze dove già lavorano altri apparecchi, i dispositivi b e g possono quindi essere influenzati da telefoni cordless, ripetitori audio/video per distribuire programmi televisivi satellitari od altri apparecchi all'interno di un appartamento che utilizzano quella banda di frequenze.

L'802.11a, invece, utilizza la banda dei 5,4 GHz ma non risponde alla normativa europea ETSI EN 301 893 che prevede DFS (Dynamic Frequency Selection), TPC (Transmit Power Control) e radar meteorologici; tale normativa di armonizzazione europea è valida in Italia su indicazione del Ministero delle Comunicazioni con il decreto ministeriale del 10 gennaio 2005.

Per ovviare al problema in Europa è stato introdotto nel 2004 il protocollo 802.11h, che risponde ai requisiti richiesti.

Quindi un apparato WiFi per trasmettere su suolo pubblico in Italia a 5.4 GHz deve utilizzare questo standard.

Le reti wireless possono essere installate secondo tre modalità strutturali:

• Independent Basic Service Set (rete P2P o Ad-Hoc): Una WLAN IBSS è una rete wireless definita anche in modalità Ad-Hoc che rende possibile collegare in modo indipendente più postazioni wireless tra loro senza nessun dispositivo centrale che funga da tramite. Questo tipo di installazione è frequente quando i client sono pochi, ad esempio per permettere a due o tre computer di condividere file o connessioni Internet. Il sistema IBSS è economico, ma non è adatto ad una rete numerosa e concentrata, a causa della sovrapposizione dei segnali e del conseguente calo di affidabilità.

• Infrastructure Basic Service Set (o Infrastruttura): Una WLAN BSS si basa su un Access Point centrale collegato ad una LAN cablata che funge da unico tramite per il traffico dei dispositivi wireless che si trovano nel range di copertura. Una singola WLAN BSS rappresenta una cella, chiamata Basic Service Area (BSA). Un Wireless Access Point (abbreviato in WAP o AP) può essere costituito o da un computer o da un dispositivo dedicato. Nel caso gli Access Point siano pubblici, vengono definiti hotspot. Questi hotspot possono essere gratuiti o a pagamento e cominciano a diffondersi anche in Italia, soprattutto negli aeroporti, nelle biblioteche, nei centri commerciali, nelle librerie e nei parchi pubblici.

• Extended Service Set (ESS): Una WLAN ESS si basa sul collegamento di due o più WLAN BSS tra loro al fine di generare un'area di copertura di conseguenza ben maggiore. Grazie alla funzione del roaming, prevista dallo standard IEEE 802.11, un utente della WLAN ESS può passare da una cella (BSA) all'altra senza risentire di alcuna interruzione del servizio e quindi in modo totalmente trasparente. È importante che le celle wireless in configurazione ESS si sovrappongano almeno del 10% per garantire questa funzionalità.

Si distinguono dalle WLAN le tecnologie wireless utilizzate per realizzare reti PAN, che sono composte da collegamenti a portata ridotta e a bassa potenza, tipicamente limitate agli oggetti indossati da una persona, o a quelli contenuti in una automobile. Uno standard molto popolare in questo campo è Bluetooth, non usa Access Point e viene usato per abolire i collegamenti fisici (cavi) tra dispositivi elettronici di varia natura e non solo tra PC.

Cos'è la LAN (Local Area Network)?

In ambito informatico il termine LAN ( Local Area Network, in italiano Area Locale o Rete Locale) viene utilizzato per riferirsi a quella rete informatica che permette il collegamento e la condivisione di risorse, tra più computer o dispositivi periferici condivisi, in un'area geografica limitata (solitamente un ufficio, un'azienda, una scuola, una casa o un complesso di edifici tra loro adiacenti). 

Si differenzia dalle Wide Area Network (WAN) non solo per l'estensione geografica, più limitata, ma anche perché consente migliori prestazioni in termini di velocità di trasferimento dei dati e non richiede di utilizzare circuiti dedicati su tratte telefoniche.

La rete locale quindi collega computer e periferiche in maniera permanente utilizzando cavi che permettono la condivisione delle risorse come ad esempio documenti di testo, immagini, musica. 

Si tratta storicamente delle prime tipologie di reti informatiche realizzate al mondo per semplicità di realizzazione e costi sostenibili anche da piccoli privati.

In passato, le LAN venivano realizzate basandosi su standard tecnologici come ARCnet e Token ring, ma in seguito le tecnologie utilizzate più comunemente sono diventate Ethernet e il Wi-Fi.

Spesso la LAN assume anche il nome di Rete Ethernet (conforme allo standard IEEE 802.3) e offre una velocità di trasmissione dati di 10 -100 Mbit/Sec.

IEEE, acronimo di Institute of Electrical and Electronic Engineers, in italiano Istituto degli ingegneri elettrici ed elettronici, è un'associazione internazionale di scienziati professionisti con l'obiettivo della promozione delle scienze tecnologiche.

In base allo standard IEEE 802, il modello di riferimento di una LAN si focalizza soprattutto sull'utilizzo dei primi due livelli del modello ISO/OSI, ossia il livello fisico e il livello di data link, prevedendo anche il ricorso ai livelli superiori per la funzionalità di gestione di rete e di interconnessione tra LAN.

La tecnologia di rete che si è affermata è quindi la commutazione basata su Ethernet mentre per quanto riguarda i livelli protocollari superiori, il protocollo TCP/IP è diventato lo standard, sostituendo le implementazioni precedenti.

Per quanto riguarda la topologia di rete (schema delle interconnessioni tra i dispositivi), per le LAN vengono usati svariati tipi, sia a livello fisico che di data link, tra cui reti ad anello, collegamenti a bus e a stella e reti magliate.

Dal punto di vista dei dispositivi di rete, una LAN può comprendere, oltre ai computer e alle periferiche condivise, dispositivi di instradamento come switch e router, dispositivi per il bilanciamento del carico (load balancing) e dispositivi di sicurezza come i firewall e i sistemi di rilevamento di intrusioni. 

Le LAN più semplici si basano in genere su uno o più switch, che possono essere a loro volta collegati a un router, a un modem analogico o a un modem ADSL per l'accesso a Internet. 

Le LAN più complesse si caratterizzano per l'impiego di collegamenti ridondanti e con l'utilizzo all'interno degli switch di protocolli di spanning tree per garantire l'assenza di circuiti chiusi (loop) e un reinstradamento in caso di guasto di un collegamento, e per la capacità di gestire in modo differenziato tipologie di traffico differenti tramite il controllo della qualità del servizio (Quality of Service, QoS) e di segregare il traffico tramite VLAN.

Una LAN può essere collegata ad altre LAN usando collegamenti o servizi di telefonia dedicati oppure via Internet, con meccanismi di Virtual Private Network. 

A seconda dell'estensione geografica, di come vengono realizzate e di come sono rese sicure le interconnessioni, una rete LAN può assumere nomi differenti:

• si parla di rete corporea o BAN (Body Area Network) se la rete si estende intorno al corpo dell'utilizzatore con una estensione dell'ordine del metro;
• si parla di rete personale o PAN (Personal Area Network) se la rete si estende intorno all'utilizzatore con una estensione di alcuni metri;
• si parla di rete locale o LAN (Local Area Network) se la rete si estende all'interno di un edificio o di un comprensorio, con una estensione entro alcuni chilometri
• si parla di rete universitaria o CAN (Campus Area Network), intendendo la rete interna ad un campus universitario, o comunque ad un insieme di edifici adiacenti, separati tipicamente da terreno di proprietà dello stesso ente, che possono essere collegati con cavi propri senza far ricorso ai servizi di operatori di telecomunicazioni. Tale condizione facilita la realizzazione di una rete di interconnessione ad alte prestazioni ed a costi contenuti;
• si parla di rete metropolitana o MAN (Metropolitan Area Network) se la rete si estende all'interno di una città;
• si parla di rete geografica o WAN (Wide Area Network) se la rete ricopre un'area geografica molto estesa e che intercorre nelle reti precedenti;
• si parla di rete globale o GAN (Global Area Network) se la rete collega calcolatori dislocati in tutto il mondo, anche via satellite;