Cos'è una wide area network (WAN)?

La WAN più grande e più conosciuta è Internet, che è un insieme di molte reti più piccole in tutto il mondo.

Implementate per la prima volta negli anni '50 dalla US Air Force, le WAN si sono evolute nel corso degli anni utilizzando i progressi delle moderne tecnologie di comunicazione, come la modalità di trasferimento asincrono (ATM), la commutazione dei pacchetti, il software-defined networking (SDN) e, infine, l'Internet moderno. Oggi le WAN sono critiche per l'operatività della maggior parte delle aziende moderne e aiutano le aziende con una presenza globale a scambiare informazioni e risorse attraversando fusi orari, continenti e persino oceani.

Le WAN sono costituite da una serie di reti più piccole e interconnesse che sono, a loro volta, costituite da computer e altri dispositivi più piccoli noti come local area network (LAN).

Una local area network (LAN), o rete locale, è un sistema che consente a dispositivi come computer, dispositivi mobili e altro di condividere dati e informazioni in modo sicuro in una piccola area geografica. Sebbene possano coprire solo una frazione dell'area geografica di una WAN, le LAN sono più facili da mantenere e più convenienti. Le LAN richiedono in genere una sola tecnologia di rete per funzionare, come l'Ethernet o il wi-fi (mentre le WAN spesso ne richiedono molte).  

Le wide area network (WAN), o reti geografiche, funzionano collegando una serie di LAN in un'area geografica e consentendo ai dispositivi che utilizzano le LAN di scambiare informazioni e risorse tramite un provider di servizi. Le architetture WAN sono progettate secondo la modellazione Open Systems Interconnection (OSI), un insieme di regole che standardizza efficacemente tutte le telecomunicazioni moderne.

Le WAN si basano su diverse tecnologie di rete che operano su diversi livelli, o strati, della rete, consentendone il funzionamento. Le WAN si basano fondamentalmente sugli scambi di dati che coinvolgono tre componenti chiave: pacchetti di dati, router ed endpoint.  

• Pacchetti di dati: i pacchetti di dati sono piccole unità di informazioni trasmesse su una rete (come Internet) contenenti sia i dati stessi che le informazioni per il router, come la fonte e la destinazione.

• Router e routing: i router possono essere sia dispositivi fisici che componenti logici che indirizzano i pacchetti di dati su percorsi attraverso una rete, in un processo noto come "routing". I router si basano sulle informazioni contenute in un pacchetto di dati per determinare il percorso migliore su cui inviarlo. 

• Endpoint: gli endpoint (noti anche come nodi finali) in una WAN sono dispositivi fisici connessi a una rete che possono essere utilizzati per lo scambio di dati. In genere, si tratta di un computer, laptop, smartphone o server. 

Le WAN sono in genere classificate come WAN commutate o WAN point-to-point in base al modo in cui sono connesse agli endpoint.

WAN commutata: le reti WAN commutate si connettono ai dispositivi utilizzando un'infrastruttura di rete condivisa, ad esempio un ripetitore cellulare in una rete cellulare. In una WAN commutata, le LAN che utilizzano più componenti condividono le risorse di rete gestite da uno switching exchange, essenzialmente un hub centrale che indirizza il traffico di dati attraverso la rete. Le WAN commutate dipendono da una tecnologia nota come modalità di trasferimento asincrono (ATM) che invia pacchetti di dati su una rete in dimensioni fisse, anziché variabili. 

Le WAN commutate sono ideali per un trasferimento di dati affidabile e ad alta velocità con una latenza relativamente bassa, esattamente il tipo di trasferimento di dati richiesto da molte delle moderne applicazioni in tempo reale.

WAN point-to-point: in una progettazione point-to-point, due LAN sono connesse tramite una linea affittata (una connessione privata, solitamente noleggiata da un provider di telecomunicazioni), che offre a un'organizzazione l'uso esclusivo e privato di una connessione Internet dedicata. L'esempio più noto di WAN point-to-point è forse l'originale connessione Internet dial-up che si affidava alle linee telefoniche. Le aziende moderne utilizzano attualmente WAN point-to-point per garantire connessioni private, ad alta velocità e a larghezza di banda fissa, tra uffici situati in luoghi fisici diversi.

Per funzionare, le WAN point-to-point si basano su una tecnologia chiamata protocollo di tunneling point-to-point (PPTP). Il PPTP è un protocollo, o regola, che aiuta a stabilire una verified private network (VPN) per gli utenti. I PPTP consentono agli utenti di trasferire dati da un client remoto (endpoint) a un server utilizzando il transmission control protocol/Internet protocol (TCP/IP), uno standard ampiamente utilizzato per l'invio di informazioni su una rete.

Le organizzazioni che cercano di utilizzare una WAN per scopi aziendali si affidano generalmente a un provider esterno per le connessioni di rete e i servizi Internet, perché costruire la propria infrastruttura di rete è troppo costoso e richiede molte risorse. Ecco alcuni dei tipi di connessioni più comuni che alimentano le WAN.

• Linee affittate: molte WAN dipendono da linee affittate, una connessione diretta che collega due endpoint LAN, per la loro connettività. I fornitori di servizi Internet noleggiano sia connessioni fisiche che virtuali alle organizzazioni che desiderano utilizzare la loro infrastruttura di rete per una WAN.

• Tunneling: il tunneling, ovvero lo spostamento di pacchetti di dati crittografati su una rete Internet pubblica, è un altro modo comune per le WAN di connettere le LAN in diverse posizioni fisiche. Una linea affittata costa di più perché fornisce una connessione privata dedicata, con una larghezza di banda garantita, mentre il tunneling fornisce semplicemente un modo per proteggere i dati che viaggiano su una rete pubblica esistente. Il tunneling viene in genere utilizzato solo per connettere utenti remoti a una rete sicura, mentre le linee affittate vengono utilizzate per connettere intere organizzazioni.

• Multiprotocol label switching: il multiprotocol label switching (MPLS) è un metodo di routing che migliora la sicurezza e la scalabilità durante l'invio di dati attraverso una rete. Il metodo MPLS consente alle organizzazioni di indirizzare i dati critici attraverso una rete seguendo un percorso più breve e veloce, migliorando così le prestazioni della rete. L'MPLS aiuta le organizzazioni a creare una rete unificata sull'infrastruttura di rete esistente, come ATM, Ethernet e frame relay (uno standard WAN ampiamente utilizzato basato sulla tecnologia OSI). L'MPLS consente ad alcune organizzazioni di gestire in modo più efficiente reti grandi e complesse con più domini di routing.

• WAN definita dal software: una software-defined wide area network (SD-WAN) è semplicemente un'altra applicazione della tecnologia MPLS allo scopo di ridurre i costi e aumentare la flessibilità. In una SD-WAN, la tecnologia MPLS viene applicata a una connessione Internet a banda larga, anziché a una connessione fissa. A differenza di una WAN tradizionale, una SD-WAN si basa su un controller centralizzato per gestire il traffico sulla rete, consentendo un routing più personalizzabile dei dati per soddisfare le esigenze specifiche delle applicazioni e le mutevoli condizioni della rete. La tecnologia SD-WAN viene spesso utilizzata per fornire connessioni veloci, efficienti e affidabili ad applicazioni SaaS (Software as a Service) basate su cloud e ad alta intensità di risorse, che possono essere rallentate dalle tradizionali connessioni WAN e MPLS. SD-WAN è uno dei tipi di tecnologia WAN con la più rapida crescita. Con una dimensione di mercato pari a quasi 4 miliardi di dollari, dovrebbe crescere a un tasso di crescita annuo composto (CAGR) del 32,5% nei prossimi 5 anni.¹

Come qualsiasi altra rete, le WAN operano secondo una serie di principi basati su regole, noti come protocolli, che regolano il modo in cui i dati e le risorse vengono condivisi. Ecco alcuni dei protocolli più importanti che controllano le WAN. 

• Frame relay: il frame relay è un metodo per impacchettare i dati in modo che possano viaggiare attraverso una rete tra nodi frame relay, essenzialmente switch che trasmettono dati tra i punti di una rete. Il frame relay sposta i dati tra switch e router appartenenti a LAN in posizioni geografiche disperse, collegandoli a una WAN più grande e facilitando scambi di dati e risorse rapidi e sicuri.

• Modalità di trasferimento asincrono: la modalità di trasferimento asincrono (ATM) è una tecnologia che alimenta i dispositivi di rete ATM che si basano sulla tecnologia WAN per formattare i dati in celle da 53 byte da trasmettere a un'altra destinazione o nodo. Quando le celle ATM raggiungono il nodo di destinazione, vengono riassemblate nel loro formato originale in modo da poter essere lette. Alla fine degli anni '90, molte reti ATM sono state sostituite con connessioni Ethernet a causa dei costi inferiori e delle velocità più elevate.

• TCP/IP: il Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) è uno dei protocolli più utilizzati nelle reti informatiche ed è il principale responsabile del modo in cui i dati si spostano su Internet. Il TCP/IP stabilisce le regole per il modo in cui i dati vengono compressi, indirizzati e inviati tra nodi in tutto il mondo. Ha avuto molte versioni nel corso degli anni, la più recente delle quali è IPv6 (Internet Protocol version 6).

• Packet over SONET/SDH (POS): packet over SONET/SDH (POS) è un importante protocollo di comunicazione WAN che descrive il modo in cui la comunicazione point-to-point può avvenire nelle reti che si basano sull'OPTIC (fibra ottica), come i provider di servizi Internet o di televisione via cavo. Il POS consente il trasferimento efficiente di grandi volumi di pacchetti di dati ad alta velocità tramite cavi in fibra ottica. 

Dalla loro invenzione negli anni '50, le WAN sono state alla base di molti progressi della tecnologia digitale, utilizzando innovazioni all'avanguardia come il cloud computing, la tecnologia wireless e persino l'intelligenza artificiale (AI) per migliorare le prestazioni. Ecco tre modi in cui le aziende moderne ottimizzano le prestazioni delle WAN.

• Accelerazione del protocollo: l'accelerazione del protocollo è un metodo ampiamente utilizzato di ottimizzazione della WAN che migliora il modo in cui i dati vengono trasmessi lungo la rete. Utilizzando la compressione dei dati e la gestione intelligente dei protocolli, l'accelerazione del protocollo può semplificare la comunicazione dei dati tra nodi in luoghi eterogenei, riducendo la latenza e persino l'utilizzo della larghezza di banda.

• Impostazione dei limiti di velocità e connessione: un altro modo in cui i moderni amministratori di rete migliorano le prestazioni della WAN consiste nel ridurre la larghezza di banda e il numero di collegamenti di accesso a Internet aperti su una rete. Stabilendo regole che definiscono come può essere utilizzata una WAN, ad esempio limitando lo streaming video, i giochi o altre attività ad alta intensità di risorse, possono aumentare la larghezza di banda e la disponibilità delle applicazioni aziendali.

• Modellazione del traffico e segmentazione della rete: la modellazione del traffico e la segmentazione della rete sono moderni strumenti di amministrazione della rete che aiutano a migliorare la sicurezza e le prestazioni su una WAN. La modellazione del traffico assegna la priorità ai tipi di pacchetti di dati che possono fluire attraverso determinati percorsi più veloci in una rete, consentendo a un amministratore di rete di dare priorità al flusso di dati per le applicazioni critiche. La segmentazione della rete divide una rete in zone separate, consentendo agli amministratori di controllare più da vicino il traffico all'interno di tali zone e rendendo più difficile la diffusione degli attacchi informatici da una zona all'altra. 

Le WAN offrono alle aziende con uffici in vaste aree geografiche dei modi sicuri, veloci ed efficienti per comunicare e condividere risorse. Utilizzando una WAN, le organizzazioni possono connettere i lavoratori da remoto con sedi centrali e filiali ed eseguire applicazioni critiche in più sedi contemporaneamente. Ecco alcuni dei principali benefici aziendali dell'architettura WAN:

Le WAN connettono in modo sicuro i lavoratori e le applicazioni in grandi aree geografiche, a volte distanti centinaia e persino migliaia di chilometri l'una dall'altra. Ad esempio, un team in Asia che lavora di notte per rispettare una scadenza può utilizzare la stessa applicazione di un team a New York che presenterà il proprio lavoro al mattino. Possono entrambi comunicare, collaborare e condividere risorse in tempo reale.

Le WAN sono costruite in modo da poter essere gestite e mantenute da un'unica posizione centrale. I leader IT possono implementare aggiornamenti e risolvere i problemi utilizzando un framework SaaS, mantenendo i dipendenti sulle ultime versioni delle applicazioni critiche e monitorando e ottimizzando le prestazioni da remoto.

Le WAN offrono applicazioni rapide e sicure ai lavoratori da remoto, ovunque si trovino. Su una WAN, i dipendenti possono accedere e condividere file importanti, collaborare al lavoro e utilizzare applicazioni critiche ovunque si trovino. Inoltre, le moderne WAN incorporano le più recenti tecnologie di sicurezza, come firewall e crittografia, per proteggere i dati sensibili condivisi dai dipendenti. 

Le WAN moderne rendono fluida la scalabilità delle applicazioni e della forza lavoro, consentendo alle aziende di aggiungere o rimuovere facilmente connessioni di rete, indipendentemente dal luogo in cui si trovano. Utilizzando le soluzioni cloud e le tecnologie di rete wireless più recenti, le aziende che implementano WAN possono espandere o ridurre la propria rete in base alle esigenze, senza dover rinnovare l'infrastruttura IT esistente.

Le WAN sono ampiamente utilizzate da molte delle organizzazioni di maggior successo al mondo, dai governi e dalle aziende Fortune 500, fino alle università, alle banche e agli ospedali. Ecco alcuni dei casi d'uso più diffusi per le WAN.

Le agenzie governative, come il Federal Bureau of Investigation (FBI), il Dipartimento del Tesoro e il Dipartimento di Stato, si affidano alle WAN affinché i dipendenti possano condividere risorse e accedere alle applicazioni critiche da remoto. La velocità, la flessibilità e la sicurezza delle WAN supportano funzionalità chiave come la condivisione di informazioni riservate e sensibili al fattore tempo in un ambiente sicuro. 

Le WAN collegano le filiali delle banche e i servizi bancari online in tutto il mondo, garantendo transazioni finanziarie rapide, sicure e in tempo reale. Le SD-WAN hanno contribuito a velocizzare e semplificare le transazioni contabili e la condivisione dei dati finanziari grazie alla loro maggiore flessibilità, che consente di utilizzare diversi tipi di connessioni, tra cui MPLS, LTE e banda larga.

Gli ospedali utilizzano le WAN per condividere in modo sicuro informazioni altamente riservate, spesso sensibili al fattore tempo, sui pazienti e offrono ai medici l'accesso ad applicazioni avanzate. Nel settore sanitario, le WAN aiutano gli operatori sanitari ad accedere ai registri sanitari elettronici (EHR) e a collaborare ai piani terapeutici da remoto.

Le catene retail come i negozi di abbigliamento e i negozi di elettronica di consumo con sedi in diversi paesi dipendono dalle WAN per collegare i sistemi di inventario ai loro magazzini, avvisandoli quando gli articoli devono essere spediti. Inoltre, le WAN alimentano applicazioni di analytics che forniscono informazioni in tempo reale sulle preferenze e le tendenze dei clienti, aiutando i manager a prevedere quando determinati articoli saranno più o meno richiesti.

Nel settore manifatturiero, le WAN collegano le fabbriche con le operazioni aziendali, aiutando i manager a monitorare in modo più efficiente i processi aziendali e a individuare le inefficienze. Inoltre, le WAN alimentano le applicazioni che forniscono informazioni in tempo reale sulle supply chain e sull'inventario, aiutando i manager a prendere decisioni più informate sui prodotti e sulle iniziative di innovazione.