Nelle aree più urbanizzate, all’interno di ogni abitazione troverai un router. Tutti sappiamo cos’è un router. Ci viene dato in dotazione da un gestore di linea internet: Vodafone, Fastweb, Iliad, Tim, Linkem per citare i più noti. Sai anche che grazie al router potrai connettere una serie di dispositivi alla rete, usufruendo di una connessione dati. Tuttavia, ti chiedi come tecnicamente ciò sia possibile. Il funzionamento di un router è meno semplice e banale di quanto si pensi. Anche perché non è la stessa cosa di un modem.
Noi abbiamo pensato di pubblicare una guida completa su come funziona un router. Lungo il percorso, imparerai come diagnosticare un problema di connessione, capire la differenza tra router e modem e tanto altro ancora.
Iniziamo subito con una domanda cruciale: perché è stato necessario inventare il router?
Invenzione del router
Semplice: il router è stato inventato per consentire la comunicazione tra diverse reti. Decenni fa, le reti dei computer non erano collegate tra loro, cioè erano isolate e i dispositivi erano impossibilitati nel comunicare tra loro. Con l’aumentare della necessità di comunicazione tra le reti, è stato necessario trovare un modo per instradare il traffico dati da una rete all’altra. Il router è stato creato appositamente per questo scopo: instradare il traffico tra diverse reti, in modo che i computer e altri dispositivi possano comunicare tra loro.
I computer si diffusero sempre più nelle aree domestiche, trascendendo il perimetro universitario. Più computer significava una necessità sempre maggiore di router. Nel 1966, l’ingegnere britannico Roger Scantlebury ha sviluppato un dispositivo chiamato “Interface Computer” che ha permesso di collegare due computer tra loro. Questo è stato uno dei primi esempi di interconnessione di reti di computer.
Forse ti starai chiedendo perché si chiama router, giusto? Questo è un aneddoto interessante! Questo termine veniva utilizzato nell’industria del legno per descrivere una macchina utilizzata per tagliare la forma di una superficie. Cosa c’entra con la rete? Be’, il router della rete inoltra pacchetti dati sulla rete, cioè ‘taglia’ in serie le informazioni di rete in maniera analoga alla macchina usata nell’industria del legno.
Prima di spiegare il funzionamento di un router, devi avere le idee chiare sull’hardware.
Hardware di un router
Il prototipo originale è stato il gateway di ARPANET, la progenitrice dell’odierna Internet, risalente a molti anni fa. Praticamente è l’equivalente di Adamo ed Eva. Tale router, di dimensioni mastodontiche, richiedeva uno spazio considerevole ed era pari a un frigorifero nelle sue dimensioni. Se osservato oggi, rimarremmo stupiti come le scimmie nell’introduzione del film 2001: Odissea nello spazio. Con l’evolversi della tecnologia, oggi i router sono più compatti e maneggevoli, dotati di processore, memoria RAM e memoria flash, elementi ritrovabili nei comuni computer in commercio.
Tuttavia, la caratteristica fondamentale dei router moderni risiede nelle porte Ethernet, attraverso le quali è possibile connettere i vari dispositivi che richiedono accesso alla rete, tramite un cavo Ethernet. Tra le diverse porte Ethernet, la porta WAN rappresenta il principale punto di connessione, consentendo di collegare il router a un modem o a uno switch di rete. Da questa porta si occupa del trasferimento dei dati in entrata o in uscita da Internet. A fianco della porta WAN, sono presenti due o più porte LAN, essenziali per l’accesso ai dispositivi di rete, attraverso le quali i dati possono viaggiare verso gli altri dispositivi Ethernet e verso la porta WAN, e di conseguenza, verso Internet.
Per quanto concerne le specifiche delle porte Ethernet, esistono diversi standard di velocità tra cui il più diffuso è la porta Gigabit Ethernet, che consente di raggiungere una velocità massima di 1000 Megabit al secondo. In commercio si possono trovare anche porte Fast Ethernet 10/100 con velocità massima di 100 Megabit al secondo, e le nuove porte 2,5 Gigabit Ethernet che raggiungono velocità di 2500 Megabit al secondo. Tuttavia, la velocità del cavo Ethernet non corrisponde sempre alla velocità massima di Internet.
Router Domestici
Quelli domestici sono dotati di una o più antenne che forniscono connettività di rete anche senza l’uso di cavi Ethernet. La connessione senza fili funziona su frequenze radio 2.4 GHz e 5 GHz, il che rende tutti i moderni router dei router dual band. I router wireless operano su vari protocolli, tra i più famosi troviamo l’802.11ac e l’802.11n, comunemente noti come Wi-Fi 5 e Wi-Fi 4. L’ultima versione del protocollo è Wi-Fi 6, noto anche come 802.11ax, che consente di raggiungere velocità addirittura superiori rispetto alle connessioni Ethernet.
Differenza tra modem e router
Occhio a non confonderli! Il modem e il router sono due dispositivi differenti. Il modem infatti è il punto di ingresso per la connessione ad internet. Mentre il router si occupa di gestire il traffico di dati tra modem e i dispositivi della rete locale. C’è da dire che oggi esistono dispositivi ibridi, dei modem-router. Quindi il modem connette la rete locale all’ISP (internet), mentre il router connette i dispositivi della rete locale tra di loro e al modem per consentire l’accesso ad Internet, altrimenti sarebbe impossibile.
Vediamola così.
Il modem è come una sorta di traduttore: quando vai su internet, il modem traduce i segnali della tua casa in un linguaggio che il tuo provider internet può capire. In parole povere, il modem trasforma il segnale che arriva in casa tua (ad esempio, attraverso il cavo) in un formato che possa essere usato per accedere ad Internet.
Il router invece è più somigliante a un postino. Quando vuoi inviare informazioni da un dispositivo a un altro, il router assicura che questi dati siano consegnati al destinatario corretto. Il router quindi cosa fa? Collega più dispositivi tra di loro, come computer, smartphone o tablet, e invia le informazioni da uno all’altro.
Funzionamento del router: i suoi meccanismi
Il funzionamento di un router, strumento essenziale nella trasmissione dei dati all’interno di una rete, si fonda su un principio abbastanza semplice, ma altrettanto cruciale: la sua capacità di indirizzare le informazioni provenienti dalla connessione WAN verso i vari dispositivi collegati alla rete. Questo processo avviene attraverso la creazione di una strada separata per ogni sistema collegato a Internet, grazie alla quale il router è in grado di assegnare individualmente IP locali a tutti i computer.
Ciò che distingue il router da altri dispositivi di rete come lo switch di rete, è la presenza di funzioni uniche, tra cui il firewall, il DHCP e il sistema NAT.
Firewall
In particolare, il firewall di rete rappresenta un elemento di fondamentale importanza, poiché svolge la funzione di proteggere i dispositivi collegati dalla presenza di traffico internet non richiesto e da eventuali attacchi da parte di criminali informatici, che potrebbero intercettare e monitorare gli IP dei singoli dispositivi. E certamente non è quello che vuoi.
DHCP
Il router funge dunque da prima linea di difesa della rete, scartando i dati che non sembrano essere indirizzati verso uno dei computer collegati. Ma non finisce qui, il DHCP consente di fornire un indirizzo IP a tutti i dispositivi connessi e di memorizzarlo per un periodo limitato di tempo, garantendo che ad ogni riconnessione del dispositivo si ottenga sempre il medesimo IP.
SISTEMA NAT
La funzione più importante del router è però il sistema NAT, che permette di mascherare gli indirizzi IP contenuti nei pacchetti in transito e di modificare la destinazione finale del pacchetto. Ciò garantisce la sicurezza della rete casalinga, ma può causare problemi di compatibilità per alcuni programmi come eMule e BitTorrent. In questi casi, è possibile effettuare il port forwarding, ovvero l’apertura delle porte giuste per reindirizzare il traffico verso un preciso dispositivo senza mascheramento.
Per quanto riguarda la connessione del router a Internet, è importante sottolineare che il modem rappresenta il dispositivo che comunica con la rete WAN e riceve un indirizzo IP pubblico dal provider. I vari computer, passando per il router, escono su Internet come fossero un’unica entità, con lo stesso indirizzo IP pubblico. La rete WAN è quindi separata dalla rete LAN per motivi di sicurezza e tutti i server che offrono i vari servizi di Internet si trovano all’interno di questa vasta rete.
Svolgono dunque un ruolo fondamentale nella trasmissione dei pacchetti di dati all’interno della rete, essendo in grado di smistare le informazioni ai nodi giusti. La comunicazione tra tutti i router collegati a Internet avviene attraverso il sistema IP, che garantisce l’efficienza della trasmissione dei dati e la loro corretta ricezione e restituzione ai dispositivi collegati alla rete. Siccome i router sono progettati per utilizzare il protocollo IP (Internet Protocol), è chiaro che senza di esso non potrebbe funzionare. L’IP è il linguaggio che i computer utilizzano per parlare tra di loro su Internet, come se fosse una sorta di lingua universale. In assenza di un protocollo IP, il router non sarebbe in grado di determinare quale dispositivo riceverebbe i dati e dove inviarli.
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