Rete cablata casalinga e smart working: Come semplificarci la vita.

Rete cablata anche a casa.

In questo maledetto periodo di Covid, l’uso intensivo di internet e la necessita/obbligo per tanti di continuare il proprio lavoro da casa, ci ha portato a sfruttare le risorse informatiche casalinghe come mai prima: in tanti hanno desiderato una rete cablata casalinga.

Per garantire la separazione tra lavoro e vita privata, in tanti hanno  cercato di allestite una scrivania o un tavolo da cui lavorare ed essere “presenti” durante l’orario di lavoro. Alcune volte la scelta del luogo era condizionata dalla possibilità o meno di poter accedere alla rete mediante wifi. Pochi appartamenti sono cablati per creare una piccola ma funzionale rete servita in rame. E’ arrivato il momento di pensare di cablare il proprio appartamento. Poche persone, anche i professionisti dell’informatica, si preoccupano di cablare le loro case per i dati, figuriamoci di cablarli bene.

Perché scegliere una rete cablata casalinga ?

Un buon cablaggio ci permetterà di passare il più possibile dal wireless al rame nell’ambiente domestico. Le connessioni cablate sono più veloci, più stabili, minori problemi di gestione, potenzialmente più sicure e migliorano le prestazioni dei restanti dispositivi wireless abbassando i livelli di saturazione wireless in casa.

Se siete come me la vostra rete domestica è composta da molti dispositivi che hanno un regolare accesso a Internet e sono spesso wireless, ma possono essere cablati, come desktop, console per videogiochi, dispositivi per la televisione su Internet, televisori intelligenti e altro ancora. Molti o la maggior parte di questi dispositivi possono essere facilmente rimossi dalla rete wireless, il che non può che essere vantaggioso. Risparmiate il wireless per i dispositivi mobili.

Rete cablata.

Una rete locale cablata è fondamentalmente un gruppo di dispositivi collegati tra loro tramite cavi di rete, il più delle volte con l’aiuto di un router.

Router.

Questo è il dispositivo centrale di una rete domestica in cui si può collegare un’estremità di un cavo di rete. L’altra estremità del cavo va in un dispositivo di rete che ha una porta di rete. Se volete aggiungere altri dispositivi di rete ad un router, avrete bisogno di più cavi e più porte sul router. Queste porte, sia sul router che sulle periferiche, sono chiamate porte LAN (Local Area Network). Sono anche note come porte RJ45 o porte Ethernet. Nel momento in cui si collega una periferica ad un router, si dispone di una rete cablata. I dispositivi di rete che vengono forniti con una porta di rete RJ45 sono chiamati dispositivi Ethernet-ready.

Porte LAN.

Un router domestico di solito ha quattro porte LAN, il che significa che può ospitare una rete con un massimo di quattro dispositivi di rete cablata. Se si vuole avere una rete più grande, è necessario ricorrere a uno switch (o a un hub), che aggiunge al router più porte LAN. Generalmente un router domestico può collegare fino a circa 250 dispositivi di rete.

Velocità.

Attualmente esistono due principali standard di velocità per le porte LAN (per uso domestica): Ethernet (chiamata anche Fast Ethernet,) che si ferma a 100 megabit al secondo (o circa 13 megabyte al secondo), e Gigabit Ethernet, che si ferma a 1 gigabit al secondo (o circa 150 MBps).

In altre parole, ci vuole circa un minuto per trasferire i dati di un CD (circa 700 MB ) su una connessione Ethernet. Con Gigabit Ethernet, lo stesso lavoro richiede circa cinque secondi. Nella vita reale, la velocità media di una connessione Ethernet è di circa 8 MBps e quella di una connessione Gigabit Ethernet è compresa tra 65 e 100 MBps. La velocità effettiva di una connessione di rete dipende da molti fattori, come i dispositivi finali utilizzati, la qualità del cavo e la quantità di traffico.

Come, con cosa?

Se avete deciso di cablare una parte o tutta la vostra casa, vi consiglio di:

  • Utilizzate e/o fate usare un cavo (almeno) CAT 6 , in modo da poter gestire GigE senza problemi oggi e più velocemente in futuro.
  • Acquistate switch GigE almeno a 12 porte. (non voglio parlare di PoE)
  • Cercate di portare almeno 2 punti rete per stanza. Vi renderete subito conto che è poco !
  • Se non sapete come fare, fatelo fare a ditte che fanno questo per mestiere.

Quale cavo devo scegliere ?

 Scelta del cavo giusto. 

Come si crimpa un cavo ethernet ?

Ma come funziona una rete casalinga ?

Quello che vediamo qui rappresentata e’ la classica struttura di rete presente nelle nostre case, con un “modem” con WiFi integrato e periferiche che possono essere connesse anche attraverso cavi di rete.

Rete cablata casalinga
Rete cablata casalinga – funzionamento

 

Il provider  ( Telecom, Fastweb, Wind , etc etc) di solito , oltre al “servizio” di connettività, ci offre anche un “modem”/”modem-WiFi” che ci permette di collegarci con il mondo esterno.

Questa apparecchiatura attiva, che ha funzionalità anche di routing e firewall (di base), permette a tutti i client (periferiche – computer, portatiti, tablet, televisori etct etc (opportunamente configurati), di accedere ai servizi  Internet.

Tutte le periferiche, in ambito domestico, che sono connesse al Modem/Router (ripeto non e’ il suo vero nome)  si definiscono in in rete.  Tra le periferiche attive e in rete si può instaurare un dialogo: possono scambiarsi informazioni e dati possono condividere periferiche (stampanti,  dischi esterni ed altro)  ma possono scambiarsi anche virus.

Il “modem”. Ogni “modem” (ma non e’ il termine giusto) ma non si può chiamane nemmeno router , si associa alla rete Internet mediante un indirizzo. Tale indirizzo si chiama Indirizzo IP ed è univoco in ambito mondiale. Tutto cio’ che noi facciamo con Internet e attraverso Internet, verrà esposto sulla rete con questo indirizzo ip univoco. Ogni computer o periferica, seppur configurato con un IP diverso nell’ambito della rete interna costruita nel nostro appartamento, verrà esposto verso il mondo esterno (internet) mediante quell’indirizzo. Univoco in ambito mondiale.



Un solo ip?

Si, di solito i router domestici hanno un solo IP pubblico e viene “condiviso” da tutte le periferiche connesse al router. I “processi” che permette di condividere questa singola risorsa sono il NAT e il PAT.

 

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nat pat
Rete cablata casalinga – Nat-Pat

NAT e PAT

Il NAT -Modifica SOLO l’ip il PAT la porta del pacchetto. Nella maggior parte dei casi, ma soprattutto per il 99,9% dei casi nei router che usiamo a casa, il processo è ibrido NAT+PAT.
Il solo NAT presuppone di avere un pool (una serie) di indirizzi pubblici da associare all’indirizzo privato. Visto che l’indirizzo pubblico è unico ed è fornito dinamicamente dal provider, se uno a casa ha piu di un pc collegato, solo uno dei due a turno potrebbe uscire in internet.
Il NAT + PAT, permette di associare piu indirizzi lan privati, mantenendo un unico indirizzo pubblico e variando la porta.

Quindi ad esempio:
lan1pc1 192.168.1.2
lan1pc2 192.168.1.3
dopo il NAT/PAT:
wanpc1:     212.1.1.1:1000 (wan da intendere come uscita su internet )
wanpc2:    212.1.1.1:1001  (wan da intendere come uscita su internet)

quindi NAT (variazione dell’ip) e PAT (variazione della porta).



IL PAT

Port Address Translation (PAT), è un’estensione della Translation Network Address Translation (NAT) che permette di mappare più dispositivi su una rete locale (LAN) su un singolo indirizzo IP pubblico.  In teoria possono essere modificati tutte e due gli indirizzi e porta (destinazione e sorgente), ma noi ci occuperemo solo del sorgente.

Il processo avviene creando una tabella di associazione (NATtable) che accoppia le richieste in uscita dalla lan a un set di porte (scelte a caso dal router di volta in volta) ed a un indirizzo ip pubblico fornito dal provider.

Esempio:

Lanpc (ip lan interna):    192.168.1.2
Wan (ip internet):       1.2.3.4

  • Il pc richiede una pagina web che ha indirizzo 151.1.1.1
  • il pc manda il pacchetto al gateway (router), con indirizzo sorgente 192.168.1.1 e destinazione 151.1.1.1
  • il router memorizza nella nat table che 192.168.1.2 ha richiesto una pagina che ha indirizzo 151.1.1.1
  • il router sostituisce l’indirizzo sorgente nel pacchetto e ci mette quello pubblico del router 1.2.3.4 assegnato dal provider, e cambia la porta. Facciamo finta 1.2.3.4:1000
  • viene memorizzato tutto nella NAT table.
  • il pacchetto torna indietro con le informazione richieste (la pagina web)
  • il router controlla nella nat table se qualcuno all’interno della lan ha richiesto dei pacchetti provenienti da questo ip.
  • se c’è una corrispondenza, sostituisce l’ip di destinazione con l’ip privato trovato nella tabella.
  • e il pacchetto arriva all’host della lan.

Vogliamo poter vedere una telecamera dal nostro smartphone o azionare la caldaia ? Abbiamo bisogno di un processo che si chiama “port forwarding”  .

port forwarding.

web server

 

nat pat
Rete cablata casalinga – port forwarding

 



 

I normali gateway (modem/router) oggi distribuiti dai maggiori provider di connessione (casalinga), sono apparecchiature attive che svolgono, anche se in maniera “semplice”, le funzioni di terminale di connettività, router e firewall. Tra le loro caratteristiche utilizzabili c’è anche il port forwarding (di solito viene chiamato -server virtuale nelle opzioni di configurazione) oltre al nat/pat natio.

La traslazione di indirizzo permette di collegare solo delle richieste che provengono dalla rete interna verso quella esterna, il che significa che è impossibile in quanto tale per un terminale esterno inviare un pacchetto verso un terminale della rete interna senza che la richiesta sia stata generata dall’interno della nostra lan. In poche parole se dovessimo mettere un server web che ha necessita’ di essere raggiunto da internet, con il semplice NAT/PAT non puo’ funzionare.

Per questa ragione, esiste un’estensione del NAT detta «port forwarding» che consiste nel configurare il gateway per trasmettere ad un terminale specifico della rete interna, tutti i pacchetti ricevuti su una particolare porta. Così, se si vuole accedere ad un server web (porta 80) funzionante su un terminale 192.168.1.2 dall’esterno, sarà necessario definire una regola di forwarding della porta sul gateway, ridirigendo tutti i pacchetti TCP ricevuti sulla sua porta 80 verso il terminale 192.168.1.100:80

In questo caso, ogni richiesta da internet verso l’indirizzo 1.2.3.4 sulla porta 80 viene indirizzata verso 192.168.1.100 porta 80.

Con questa tecnica, come è semplice intuire, si potrebbe reindirizzare una richiesta proveniente su una porta, all’ip definito su un numero di porta diverso.



 

Key : Rete cablata casalinga , Rete cablata domestica