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

Una WLAN, o Wireless Local Area Network, è un tipo di rete locale (LAN) che utilizza onde radio ad alta frequenza anziché cavi per comunicare e trasmettere dati su brevi distanze. Consente ai dispositivi di connettersi e comunicare in modalità wireless all'interno di un'area limitata, come una casa, una scuola, un laboratorio informatico, un edificio per uffici o un campus. Questa tecnologia offre agli utenti la mobilità necessaria per spostarsi all'interno di un'area di copertura locale ed essere comunque connessi alla rete.

WLAN contro Wi-Fi

Wi-Fi e Wi-Fi sono termini spesso usati in modo intercambiabile, ma si riferiscono a diversi aspetti della rete wireless.

Una WLAN è un concetto più ampio che comprende qualsiasi tipo di rete wireless all'interno di un'area localizzata. Può essere basato su vari standard di comunicazione wireless, incluso ma non limitato al Wi-Fi. La tecnologia alla base delle WLAN consente ai dispositivi all'interno dell'area di copertura di comunicare tra loro e accedere a risorse condivise (come Internet e stampanti) senza la necessità di cavi fisici.

Il Wi-Fi, invece, si riferisce specificamente a un insieme di protocolli di rete wireless basati sulla famiglia di standard IEEE 802.11, che è la tecnologia più utilizzata per la creazione di WLAN. Il Wi-Fi è un metodo specifico per ottenere una connettività wireless standardizzata e certificata dalla Wi-Fi Alliance, un'organizzazione che garantisce l'interoperabilità tra diversi dispositivi wireless. La tecnologia Wi-Fi consente a dispositivi come smartphone, laptop, tablet e altri dispositivi intelligenti di connettersi a Internet o tra loro in modalità wireless all'interno del raggio di una rete Wi-Fi. Il termine "Wi-Fi" non significa nulla ma è una frase registrata che rappresenta gli standard IEEE 802.11.

In sintesi, sebbene tutte le reti Wi-Fi siano WLAN, non tutte le WLAN sono reti Wi-Fi, poiché le WLAN possono utilizzare altre tecnologie wireless per la connettività.

Una breve storia della WLAN

Il viaggio delle WLAN affonda le sue origini negli anni '1970 con il pionieristico progetto ALOHAnet, che segna i primi passi verso la comunicazione wireless localizzata. Durante gli anni '1980, il panorama era caratterizzato da soluzioni wireless diverse e proprietarie, realizzate su misura per applicazioni specifiche, ostacolate dalla mancanza di standardizzazione. Gli anni '1990 hanno segnato un punto di svolta con lo sviluppo degli standard 802.11 da parte dell'IEEE, gettando le basi per le reti wireless interoperabili. Nel 1997, il rilascio dello standard IEEE 802.11 originale introdusse una velocità modesta di 2 Mbps, ponendo le basi per futuri miglioramenti.

La fine degli anni '1990 ha visto un progresso fondamentale con IEEE 802.11b, che ha aumentato la velocità a 11 Mbps e ha migliorato significativamente l'usabilità e l'attrattiva della WLAN. Quest'era vide anche la formazione della Wi-Fi Alliance, che promuoveva il Wi-Fi come marchio per le WLAN basate sullo standard IEEE 802.11, una mossa che avrebbe portato il Wi-Fi a diventare sinonimo di rete wireless.

Con l'avvento del nuovo millennio, la tecnologia WLAN ha fatto rapidi progressi con l'introduzione degli standard 802.11ae 802.11g, offrendo velocità e affidabilità maggiori. Questo periodo ha segnato l’adozione diffusa del Wi-Fi, estendendo la sua portata nelle case, nelle aziende e negli spazi pubblici. Gli anni 2010 hanno ulteriormente accelerato questo slancio, con nuovi standard come 802.11n e 802.11ac che introducono la tecnologia MIMO (Multiple Input Multiple Output) e raggiungono livelli di velocità gigabit, integrando il Wi-Fi in una gamma di dispositivi in ​​continua espansione e diventando un punto fermo della quotidianità. vita.

Entrando negli anni 2020, gli ultimi progressi con 802.11ax (Wi-Fi 6) e Wi-Fi 6E promettono di rivoluzionare le WLAN offrendo velocità, efficienza e capacità senza precedenti. Questa continua evoluzione sottolinea la spinta incessante verso la soddisfazione della crescente domanda di connettività wireless nel nostro mondo sempre più interconnesso.

A cosa serve la WLAN?

La tecnologia WLAN è ampiamente utilizzata in vari settori e per molteplici scopi grazie alla sua flexbilità, mobilità e facilità di configurazione. Ecco alcuni usi comuni della WLAN:

• Rete domestica. Uno degli usi più diffusi della WLAN è nelle reti domestiche, poiché consente ai membri della famiglia di connettere smartphone, laptop, tablet, smart TV e altri dispositivi. Dispositivi IoT come termostati intelligenti e telecamere di sicurezza a Internet e tra loro senza l'ingombro dei cavi.
• Aziende e uffici. Nell'ambiente aziendale, le WLAN consentono ai dipendenti di rimanere connessi alla rete da qualsiasi punto dell'ufficio, facilitando la mobilità e flexdisposizioni flessibili dello spazio di lavoro. Supportano l'uso di laptop, smartphone e tablet per riunioni, presentazioni e lavoro in generale, migliorando la produttività e la collaborazione.
• Istruzione. Scuole, college e università utilizzano le WLAN per fornire a studenti e docenti l'accesso a risorse didattiche, biblioteche online e sistemi di gestione dell'apprendimento da qualsiasi punto del campus.
• Hotspot pubblici. La tecnologia WLAN è alla base degli hotspot Wi-Fi nei bar, negli hotel, negli aeroporti e nelle biblioteche pubbliche, che offrono l'accesso a Internet al pubblico.
• Assistenza sanitaria. Ospedali e cliniche utilizzano le reti WLAN per connettere dispositivi medici, accedere alle cartelle cliniche dei pazienti e abilitare servizi di telemedicina. La connettività wireless supporta carrelli sanitari mobili, dispositivi di monitoraggio dei pazienti e dispositivi portatili per il personale, migliorando l'efficienza e la cura dei pazienti.
• Applicazioni industriali e di magazzino. Le WLAN facilitano l’uso di scanner portatili, dispositivi indossabili e robot automatizzati nei magazzini e negli impianti di produzione, consentendo processi efficienti di gestione, tracciamento e automazione dell’inventario.
• Trasporto e logistica. Nei trasporti, le WLAN consentono il tracciamento e la gestione di veicoli e merci, migliorando le operazioni logistiche e il flusso di informazioni in tempo reale.
• Città intelligenti e IoT. Le WLAN svolgono un ruolo cruciale nelle iniziative delle città intelligenti, collegando vari sensori e dispositivi utilizzati nella gestione del traffico, nella sicurezza pubblica, nel monitoraggio ambientale e nei servizi di pubblica utilità, facilitando la raccolta e l'analisi dei dati per una migliore gestione della città.

Come funziona una WLAN?

Una rete locale wireless funziona collegando i dispositivi a Internet o tra loro senza la necessità di cavi fisici, utilizzando la tecnologia a radiofrequenza (RF). Il processo prevede diversi componenti e passaggi chiave, che lavorano insieme per consentire la comunicazione wireless:

• Punti di accesso (AP). Il cuore di una WLAN è il punto di accesso (AP), un dispositivo che trasmette e riceve segnali wireless da e verso i dispositivi collegati. Gli AP sono generalmente collegati a una rete cablata router, interruttore, o modeme fungere da ponte tra le reti wireless e cablate. Convertono i dati ricevuti dai dispositivi wireless in segnali cablati e viceversa.
• Adattatori di rete wireless. Dispositivi come laptop, smartphone e tablet dispongono di adattatori di rete wireless integrati. Questi adattatori consentono ai dispositivi di comunicare con la rete wireless. Quando un dispositivo vuole connettersi a una WLAN, il suo adattatore invia un segnale all'AP più vicino.
• Frequenze radio. Le WLAN utilizzano le onde radio per trasmettere dati. Le frequenze più comuni utilizzate sono le bande da 2.4 GHz e 5 GHz, ciascuna delle quali offre canali diversi per ridurre al minimo le interferenze e ottimizzare le prestazioni. Anche la banda da 6 GHz viene introdotta con standard più recenti come Wi-Fi 6E.
• SSID (identificatore del set di servizi). Ogni rete wireless è identificata da un nome univoco noto come SSID. Quando un dispositivo cerca reti wireless, elenca gli SSID di tutte le reti disponibili. Gli utenti selezionano la rete desiderata (SSID) e, se richiesto, forniscono una password per connettersi.
• Trasmissione dati. Una volta connesso un dispositivo a un AP, i dati possono essere trasmessi in modalità wireless tra il dispositivo e la rete. Le informazioni inviate attraverso la rete sono suddivise in piccoli pacchetti, che vengono codificati come onde radio e trasmessi sulla frequenza selezionata. L'AP riceve queste onde, le decodifica nuovamente in dati e invia i dati attraverso la rete cablata a Internet o ad altre risorse di rete.
• Crittografia e sicurezza. crittografia Per proteggere la trasmissione dei dati su una WLAN vengono utilizzati protocolli come WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) o WPA3. Questi protocolli crittografano i dati inviati via etere, rendendo difficile per gli utenti non autorizzati intercettare o comprendere le informazioni.
• Gestione e controllo. Le WLAN sono gestite e controllate tramite software che consente agli amministratori di rete di configurare le impostazioni, monitorare le prestazioni della rete e gestire l'accesso. Ciò include la configurazione di reti ospiti, la limitazione dell'accesso a determinati siti Web e la priorità del traffico per determinate applicazioni.

Architettura WLAN

L'architettura WLAN è progettata per facilitare la comunicazione wireless all'interno di un'area specifica, come una casa, un ufficio o un campus. L'architettura della WLAN è definita principalmente dalla serie di standard IEEE 802.11, che delineano i metodi e i protocolli per garantire una rete wireless sicura e affidabile. Esistono diversi tipi di architetture WLAN, ciascuna delle quali soddisfa esigenze e scenari diversi. Ecco una panoramica delle architetture più comuni:

1. Set di servizi di base (BSS)

Il set di servizi di base è la forma più semplice di un'architettura WLAN, composta da un singolo punto di accesso e più client wireless ad esso collegati. Questa configurazione forma un'unica cella in una rete WLAN. L'AP funge da porta ad altre risorse di rete o Internet. Un BSS che funziona in modo indipendente senza una connessione a una rete cablata è chiamato Independent Basic Service Set (IBSS) o rete ad-hoc, in cui i dispositivi comunicano direttamente tra loro.

2. Set di servizi estesi (ESS)

Una rete di servizi estesa espande il concetto di BSS, collegando insieme più punti di accesso per creare un'area di copertura più ampia. Ciascun AP in un ESS è connesso a una rete cablata, consentendo una comunicazione continua tra diversi BSS. Questa configurazione consente ai dispositivi di spostarsi liberamente all'interno dell'area di copertura, passando automaticamente al miglior segnale disponibile senza perdere la connessione. ESS è comunemente utilizzato negli edifici per uffici, nei campus e in altri ambienti di grandi dimensioni.

3. Sistema di distribuzione (DS)

Il sistema di distribuzione collega più punti di accesso in un ESS a una rete cablata, facilitando la comunicazione tra diversi BSS e instradando i dati alla destinazione corretta. Il DS può utilizzare vari supporti fisici per la connettività, inclusi Ethernet cavi, fibre ottiche o anche collegamenti wireless. È parte integrante dell'architettura ESS e garantisce che i dati possano fluire senza problemi attraverso la rete e raggiungere reti esterne come Internet.

4. Rete a maglie

L'architettura Mesh WLAN è progettata per un'elevata affidabilità e un'ampia area di copertura senza la necessità di una dorsale cablata. In una rete mesh, ciascun AP comunica direttamente con più altri nodi, determinando dinamicamente il percorso migliore affinché i dati possano viaggiare attraverso la rete. Questa architettura auto-formante e autoriparante è altamente resiliente, poiché i dati possono essere reindirizzati se un nodo non funziona, rendendola ideale per ambienti esterni o difficili.

Tipi di WLAN

Le WLAN sono disponibili in vari tipi, personalizzati per soddisfare requisiti e scenari diversi. Questi tipi sono classificati in base alla configurazione di rete, allo stile di distribuzione e alle tecnologie o ai protocolli specifici utilizzati.

1. Infrastrutture WLAN

Questo è il tipo più comune di WLAN, in cui i dispositivi si connettono alla rete tramite almeno un punto di accesso fisso collegato all'infrastruttura di rete cablata. Questa configurazione fornisce un'area di copertura stabile ed estesa e consente una facile gestione sicurezza della rete e connettività. Le WLAN vengono utilizzate nelle case, negli uffici, nelle scuole e negli hotspot Wi-Fi pubblici e supportano un'ampia gamma di dispositivi e applicazioni, dalla semplice navigazione in Internet alle complesse applicazioni aziendali.

2. WLAN ad hoc (o Independent Basic Service Set, IBSS)

In una WLAN ad hoc i dispositivi wireless comunicano direttamente tra loro senza la necessità di un AP centrale. Questo rete peer-to-peer si forma spontaneamente ed è ideale per esigenze di networking temporanee. Le WLAN ad hoc sono adatte per configurazioni piccole e temporanee come riunioni, sessioni di condivisione di file tra dispositivi vicini o in situazioni in cui l'infrastruttura non è disponibile o pratica.

3. WLAN mesh

Le reti WLAN mesh sono costituite da nodi (router, switch o altri dispositivi) che si connettono direttamente, dinamicamente e in modo non gerarchico al maggior numero possibile di altri nodi. Questa rete scalabile e autoriparante migliora la copertura e l'affidabilità. Le reti WLAN mesh sono ideali per coprire aree di grandi dimensioni come campus, città o ambienti industriali in cui la posa dei cavi risulta poco pratica. Vengono utilizzati anche nelle configurazioni di casa intelligente per una connettività continua dei dispositivi.

4. WLAN aziendali

Progettate per le esigenze delle aziende e delle grandi organizzazioni, le WLAN aziendali incorporano sicurezza, gestione e funzionalità avanzate scalabilità caratteristiche. In genere coinvolgono più AP gestiti da un controller centrale e supportano un'autenticazione utente sofisticata e politica di rete rinforzo. Viene utilizzato negli uffici aziendali, negli ospedali, nelle università e nei grandi spazi commerciali, dove la gestione sicura di un gran numero di utenti, dispositivi e traffico è essenziale.

5. Wi-Fi diretto

Wi-Fi Direct consente ai dispositivi Wi-Fi di connettersi tra loro senza un punto di accesso wireless. Questa tecnologia facilita la comunicazione diretta peer-to-peer, semplificando il processo di connessione diretta dei dispositivi. Vengono utilizzati per trasferimenti diretti di file, stampa e streaming tra dispositivi come smartphone, stampanti, fotocamere e computer senza la necessità di una connessione Internet o di una rete centrale.

Vantaggi e svantaggi della WLAN

Le WLAN presentano alcuni vantaggi e svantaggi che gli utenti dovrebbero considerare.

Vantaggi

Ecco alcuni vantaggi chiave della WLAN:

• Mobilità e flexflessibilità. Le WLAN consentono agli utenti di accedere alle risorse di rete da qualsiasi luogo all'interno dell'area di copertura della rete wireless. Questa mobilità supporta la produttività e la comodità, poiché gli utenti non sono vincolati a una posizione specifica.
• Facilità di installazione. L'installazione di una WLAN richiede in genere meno tempo e fatica rispetto alle tradizionali reti cablate. Non è necessario far passare i cavi attraverso pareti o soffitti, rendendo le WLAN ideali per gli edifici in cui il cablaggio fisico è difficile o impossibile.
• Efficacia dei costi. Sebbene il costo di installazione iniziale di una WLAN possa essere paragonabile a quello di una rete cablata, la spesa complessiva diminuisce nel tempo. Ciò è dovuto alla riduzione dei costi di cablaggio, alla facilità di aggiungere nuovi utenti e ai vantaggi in termini di mobilità che riducono o eliminano la necessità di cavi aggiuntivi quando cambiano i layout organizzativi.
• Scalabilità. Le WLAN possono essere facilmente adattate per accogliere più utenti e servizi. L'aggiunta di nuovi utenti alla rete in genere comporta poco più che fornire loro le credenziali di accesso alla rete e garantire un'adeguata copertura wireless.
• Accesso ospite. Le WLAN semplificano la fornitura dell'accesso alla rete a visitatori, clienti e appaltatori senza compromettere la sicurezza della rete primaria. Ciò può essere particolarmente vantaggioso in ambienti aziendali, educativi e di vendita al dettaglio.
• Supporto per BYOD (Porta il tuo dispositivo). Molte organizzazioni supportano a Politica BYOD, dove i dipendenti utilizzano i propri dispositivi personali per scopi lavorativi. Le WLAN facilitano tutto ciò consentendo una facile connettività per un'ampia gamma di dispositivi.
• Riduce l'ingombro dei cavi. Eliminando la necessità di cavi estesi, le WLAN aiutano a mantenere uno spazio di lavoro o di vita più pulito e organizzato.
• Collaborazione rafforzata. La facilità di connessione a una WLAN supporta una maggiore collaborazione tra gli utenti, che possono lavorare insieme, indipendentemente dalla loro posizione fisica all'interno dell'area di copertura della rete.
• Distribuzione rapida. Per le aziende che hanno bisogno di avviare, trasferire o interrompere rapidamente le attività (come nei settori dell'edilizia, della gestione di eventi o della consulenza), le WLAN offrono un'opzione di implementazione rapida.

Svantaggi

D'altra parte, le WLAN presentano alcuni svantaggi, come ad esempio:

• Rischi per la sicurezza. Le WLAN sono intrinsecamente più vulnerabili alle violazioni della sicurezza rispetto alle reti cablate. La natura wireless della comunicazione rende più semplice per gli utenti non autorizzati intercettare il segnale wireless e ottenere l'accesso alla rete se non vengono adottate misure di sicurezza adeguate.
• Interferenza. Le prestazioni della WLAN possono essere influenzate negativamente dalle interferenze di altri dispositivi wireless e fonti elettromagnetiche. I comuni dispositivi domestici come forni a microonde, telefoni cordless e dispositivi Bluetooth funzionano nella stessa gamma di frequenze della maggior parte delle WLAN e possono causare interruzioni del segnale.
• Limitazioni della portata. La portata effettiva di una WLAN è limitata. Gli ostacoli fisici, come muri e pavimenti, e la distanza dal punto di accesso possono ridurre significativamente la potenza del segnale. L'estensione della copertura spesso richiede hardware aggiuntivo come ripetitori o punti di accesso aggiuntivi.
• Velocità inferiore. Rispetto alle reti cablate, le WLAN offrono generalmente velocità di trasmissione dati inferiori. Sebbene gli standard WLAN più recenti supportino velocità più elevate, le prestazioni effettive possono essere molto inferiori a causa di fattori quali la distanza dall'AP, gli ostacoli fisici e l'interferenza di altri dispositivi.
• Limitazioni della larghezza di banda. In ambienti con un numero elevato di utenti, il file available larghezza di banda per ogni dispositivo diminuisce, portando potenzialmente a una velocità Internet più lenta e a prestazioni di rete ridotte.
• Problemi di affidabilità. Le connessioni WLAN possono essere meno stabili e più soggette a interruzioni rispetto alle connessioni cablate, soprattutto in aree con interferenze elevate o scarsa potenza del segnale.
• Complessità di installazione e gestione. Sebbene la configurazione di una WLAN di base possa essere semplice, la configurazione di una rete per prestazioni e sicurezza ottimali, soprattutto in un ambiente aziendale, può essere complessa e richiedere conoscenze specializzate.
• Consumo di energia. I dispositivi wireless, soprattutto quelli alimentati a batteria, consumano più energia quando sono collegati a una WLAN a causa della comunicazione continua tra il dispositivo e il punto di accesso.