Rete WAN (Wide Area Network): definizione, esempi e tecnologie

Che cos’è una rete WAN?

WAN è l’acronimo di Wide Area Network. È possibile definire una WAN come una qualsiasi connessione di due o più LAN (Local Area Network). Le WAN vengono utilizzate per connettere reti locali in diverse aree geografiche, come le reti degli uffici di grandi aziende dislocati in diversi Paesi. Un provider WAN, ad esempio un provider di servizi Internet, consente alle diverse reti di comunicare tra loro.

La definizione di WAN include reti collegate tramite linee DSL (Digital Subscriber Line), MPLS (Multi-Protocol Label Switching), WAN wireless (WWAN) e connessioni Internet via cavo e in fibra ottica.

Una rete WAN è ciò che consente a reti LAN separate di essere percepite come un unico sistema. Ma cosa distingue una WAN da una LAN?

WAN e LAN: qual è la differenza?

Una LAN è composta da due o più dispositivi connessi tra loro, mentre una WAN è composta da due o più LAN connesse tra loro. Una LAN connette due o più dispositivi tra loro tramite un dispositivo chiamato switch, mentre una WAN connette due o più LAN tra loro tramite un router. Le reti LAN inviano informazioni in forma privata su brevi distanze, mentre le reti WAN inviano informazioni all’esterno su lunghe distanze.

Una LAN connette i dispositivi all’interno di un’area locale, mentre una WAN collega più posizioni su distanze più ampie.

Ogni dispositivo ha un indirizzo IP privato, proprio come un indirizzo di casa, per ricevere informazioni attraverso una rete. Uno switch di rete consente a un dispositivo di inviare informazioni a un altro su brevi distanze (una LAN), ma non è in grado di gestire lunghe distanze. Per questo, è necessario disporre di un router: la connessione di due LAN tramite un router le rende, di fatto, una WAN.

Una WAN necessita di un fornitore terzo per connettere le diverse reti. Pertanto, un’altra importante differenza tra una WAN e una LAN è che la WAN è fornita e controllata da terzi, mentre la LAN è di tua proprietà e sotto il tuo controllo.

Sia le WAN che le LAN utilizzano porte per connettersi ai rispettivi dispositivi (un router per la WAN e uno switch per la LAN). La differenza tra le porte WAN e le porte LAN è che le prime inviano informazioni esternamente a un provider di servizi Internet, mentre le seconde inviano informazioni all’interno di una rete locale. La maggior parte dei router attuali sono dotati di switch integrati, così puoi passare da una rete LAN a una rete WAN e viceversa, a tuo piacimento.

Esempi di WAN

Qualsiasi rete composta da due o più LAN è considerata un’area estesa per una rete WAN. La rete Internet offre un ottimo esempio di WAN e rappresenta l’area geografica più ampia che una WAN possa mai rappresentare, collegando reti in tutto il mondo. Un altro esempio di rete WAN è offerto dalla rete di una banca, con filiali e sportelli bancomat connessi tra loro in tutto il territorio di un Paese.

Altri esempi di WAN:

• Uffici con lavoratori connessi da remoto

• Database di ricerca connessi in rete a livello di Paese o di continente

• Università connesse in rete con campus in diverse città

• Società multinazionali connesse a diverse filiali

• Reti di assistenza sanitaria per tenere in contatto fornitori, medici, ospedali e pazienti

• Rivenditori al dettaglio che collegano negozi fisici, magazzini e sedi centrali

Perché vengono utilizzate le reti WAN?

Le reti WAN vengono utilizzate per connettere tra loro due o più reti locali. Le reti devono mantenere riservate alcune informazioni, ma devono anche comunicare e condividere dati con altre reti più lontane. La funzione principale delle reti WAN è consentire l’invio di informazioni su lunghe distanze in modo sicuro ed efficace.

Ecco alcuni esempi d’uso delle reti WAN:

• Connessione a servizi basati su cloud

• Condivisione di cartelle, file e applicazioni

• Comunicazioni attraverso varie tecnologie vocali e video

• Accesso a dati chiave e a servizi di archiviazione di backup

• Connessione a satelliti, ad esempio durante un viaggio e per la connessione a Google Maps

La WAN consente l’accesso al cloud, la condivisione di file, la sincronizzazione dei dispositivi, le comunicazioni a lunga distanza e i servizi di localizzazione su reti distribuite.

Come funziona una WAN?

I router creano una WAN collegando tra loro due o più LAN non connesse in precedenza e consentendo loro di inviare e ricevere reciprocamente pacchetti di dati. In assenza di un router, i pacchetti di dati possono essere inviati solo ad altri dispositivi collegati tra loro localmente in piccole aree. Se invece è presente un router, i pacchetti di dati possono essere inviati esternamente attraverso una rete WAN.

I pacchetti di dati, o pacchetti di rete, funzionano come le lettere via posta, con l’indirizzo IP del mittente, l’indirizzo IP del destinatario e il messaggio all’interno. In questo scenario, i router, proprio come gli addetti allo smistamento della posta, cercano gli indirizzi IP in una tabella di instradamento e quindi inviano i pacchetti di dati all’indirizzo IP corretto.

La connessione di rete WAN viene fornita da terze parti tramite varie tecnologie. Alcune tecnologie WAN includono:

• Linea dedicata: una connessione di rete diretta presa in affitto da un provider di servizi Internet.

• Rete VPN (Virtual Private Network): una VPN è una tecnologia di rete che crittografa i dati in a tunnel tra due o più LAN utilizzando la rete Internet pubblica.

• Linea DSL (Digital Subscriber Line): una connessione Internet che utilizza le linee telefoniche esistenti per trasmettere dati a costi minimi.

• Cavo: un tipo di connessione Internet che utilizza cavi coassiali originariamente pensati per la TV. La connessione via cavo offre una larghezza di banda e una velocità più affidabili rispetto alla linea DSL.

• Fibra: una connessione Internet che utilizza cavi in fibra ottica per trasmettere dati a velocità molto più elevate.

Le connessioni WAN possono essere cablate o wireless. Le connessioni WAN cablate utilizzano servizi Internet a banda larga forniti da un provider di servizi Internet, solitamente con tecnologia MPLS (Multiple-Protocol Label Switching), per inviare il traffico in modo efficiente attraverso percorsi predeterminati. Le connessioni WAN wireless sono in genere costituite da reti 4G, 5G o LTE (Long-Term Evolution) per l’invio di informazioni tramite onde radio.

Le WAN si avvalgono anche di una sovrapposizione digitale alla rete fisica per offrire maggiore flessibilità e instradare il traffico verso la destinazione corretta. Si tratta di un livello virtuale sovrapposto all’infrastruttura fisica che semplifica la manipolazione dei pacchetti di dati ed è solo uno dei numerosi livelli dell’infrastruttura di rete WAN.

Infrastruttura delle reti WAN

Le reti WAN sono strutturate secondo il modello OSI (Open Systems Interconnection), alla base di tutte le telecomunicazioni. Il modello OSI è un framework concettuale standard che definisce il modo in cui i dati vengono trasmessi attraverso le reti.

Il modello OSI è composto da sette livelli:

• Livello 1: il livello fisico, che si occupa della trasmissione di bit grezzi attraverso supporti fisici, come cavi e fili.

• Livello 2: il livello di collegamento dati, che formatta i dati sulla rete per assicurare un trasferimento affidabile tra i nodi della rete.

• Livello 3: il livello di rete, che sceglie la destinazione di instradamento dei pacchetti di dati tra le reti.

• Livello 4: il livello di trasporto, che trasmette i dati in modo ordinato utilizzando protocolli come TCP (Transmission Control Protocol) e UDP (User Datagram Protocol).

• Livello 5: il livello di sessione, che stabilisce, gestisce e termina le sessioni di comunicazione.

• Livello 6: il livello di presentazione, che crittografa, comprime e presenta i dati in un formato utilizzabile.

• Livello 7: il livello di applicazione, che consente agli utenti di interagire con i servizi di rete tramite interfacce software.

Protocolli WAN

Oltre al modello OSI, per i diversi tipi di trasmissione dati su una WAN vengono rispettati protocolli specifici. Prima di trasmettere o ricevere dati, due dispositivi devono concordare su come strutturare tali informazioni. I protocolli definiscono le regole relative alle modalità di invio e accettazione dei dati.

I protocolli WAN più comuni sono:

• TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol): la suite di protocolli fondamentale per Internet e per la maggior parte delle reti moderne. Il TCP garantisce affidabilità eseguendo il controllo degli errori, inviando nuovamente i pacchetti persi e riordinando i pacchetti fuori sequenza. L’IP gestisce l’indirizzamento e l’instradamento assegnando indirizzi IP tramite IPv4 o IPv6 e indirizzando i pacchetti attraverso le reti. Il protocollo TCP/IP viene utilizzato quando è richiesta una trasmissione completa e accurata di tutti i dati, come nel caso dei trasferimenti di file e delle comunicazioni web.

• UDP (User Datagram Protocol): il protocollo UDP opera all’interno della stessa suite di protocolli TCP/IP, ma è meno affidabile perché non esegue il controllo degli errori, non ritrasmette i pacchetti persi né garantisce l’ordine dei pacchetti. È tuttavia più veloce. L’UDP viene utilizzato per applicazioni in tempo reale in cui la velocità è prioritaria rispetto alla precisione perfetta, come VoIP, streaming video o giochi online.

• ATM (Asynchronous Transfer Mode): questo protocollo trasferisce i dati in celle fisse da 53 byte con larghezza di banda riservata per un funzionamento continuo e prevedibile. Supporta la trasmissione ad alta velocità di voce, video e dati con garanzie di qualità del servizio (QoS). Sebbene ampiamente utilizzato in passato, è stato in gran parte sostituito da tecnologie moderne come MPLS.

• MPLS (Multi-Protocol Label Switching): il protocollo MPLS assegna etichette ai pacchetti di dati, creando percorsi predeterminati attraverso una rete. A differenza dell’instradamento IP, che prende decisioni a ogni salto, MPLS prende una decisione di inoltro una sola volta. Ciò consente un flusso di traffico rapido e prevedibile.

• Frame Relay: il Frame Relay è un protocollo a commutazione di pacchetto che utilizza circuiti virtuali permanenti (PVC), ovvero connessioni point-to-point stabilite in anticipo. È noto per essere economico e veloce, ma non dispone di correzione degli errori.

• PoS (Packet over SONET/SDH): questo protocollo include i pacchetti IP direttamente sulle reti in fibra ottica. Offre una trasmissione ad alta velocità e bassa latenza.

Che cos’è la WAN definita dal software (SD-WAN)?

SD-WAN è l’acronimo di Software-Defined WAN (WAN definita dal software) e la parte “definita dal software” fornisce un indizio importante sulla sua funzione. Le SD-WAN specificano determinato software come prioritario sulla rete, consentendo così l’allocazione di più dati al software che l’utente definisce importante. Invece di allocare la larghezza di banda in modo generico a categorie come video e voce, le SD-WAN allocano i dati a servizi specifici, come YouTube o Zoom.

Le reti WAN tradizionali inviano il traffico tra le reti utilizzando la larghezza di banda disponibile. È possibile immaginare la larghezza di banda come un’autostrada e i pacchetti di dati come le auto che la percorrono. Le WAN dispongono di una larghezza di banda limitata su cui inviare il traffico dati. Le SD-WAN utilizzano software intelligente per offrire un maggiore controllo sulla distribuzione della larghezza di banda, aprendo di fatto una “corsia prioritaria” per le app che l’utente considera più importanti.

Che cos’è l’ottimizzazione WAN?

L’ottimizzazione WAN è un insieme di tecniche progettate per migliorare la qualità e le prestazioni del trasferimento dei dati sulle reti WAN. L’ottimizzazione WAN mira a diminuire la latenza, a superare le limitazioni di larghezza di banda e a ridurre al minimo la perdita di pacchetti.

Alcune tecniche di ottimizzazione WAN includono:

• Gestione del flusso di traffico: questa tecnica assegna la priorità al traffico fondamentale per le applicazioni importanti come VoIP o streaming video. La gestione del flusso di traffico modifica di conseguenza le impostazioni del TCP/IP per ridurre la congestione, diminuire i ritardi e aumentare la velocità per le applicazioni sensibili al fattore tempo.

• Memorizzazione nella cache delle informazioni sui server locali: la memorizzazione nella cache dei dati ad accesso frequente consente di liberare larghezza di banda per processi più dinamici. I dati memorizzati nella cache possono consistere in contenuti video o immagini archiviati su un sito web per ridurre la velocità di download, in copie di file aperti frequentemente o in risultati di domini salvati per velocizzare le richieste web.

• Deduplicazione: la deduplicazione identifica ed elimina il trasferimento di dati ridondanti. In questo modo, viene inviata una sola copia univoca dei dati e gli eventuali duplicati vengono sostituiti con puntatori che fanno riferimento alla copia originale.

• Compressione dei dati: la compressione dei dati riduce le dimensioni dei dati per consentire una trasmissione più rapida. Questa tecnica aiuta a migliorare la velocità e l’efficienza senza richiedere larghezza di banda aggiuntiva.

Come proteggerti su una WAN

Le WAN possono presentare maggiori rischi per la sicurezza, in particolare quando attraversano reti pubbliche o reti non protette. Senza adeguate misure di sicurezza, i dati in transito potrebbero essere vulnerabili a intercettazioni, manomissioni e accessi non autorizzati. Inoltre, gli endpoint connessi alla WAN potrebbero essere esposti a rischi quali ransomware o altro malware E attacchi di phishing.

Tuttavia, la sicurezza della WAN dipende in larga misura dall’implementazione. Tecnologie come la crittografia, i firewall, i sistemi di rilevamento delle intrusioni e i protocolli di comunicazione sicuri possono ridurre significativamente questi rischi.

Ecco alcuni suggerimenti per proteggerti su una WAN:

• Mantieni aggiornato il tuo sistema operativo per ottenere le patch più recenti e chiudere eventuali exploit di sicurezza informatica già noti.

• Esegui regolarmente scansioni per identificare virus e malware e implementa un firewall.

• Utilizza app di messaggistica privata con crittografia end-to-end, come Signal o WhatsApp.

• Ottieni una VPN affidabile per proteggere meglio i tuoi dati dalle intrusioni.

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