- Analizzare il funzionamento dei dispositivi di rete di livello 2
- Configurare e gestire una rete locale (LAN)
- Utilizzare strumenti di simulazione per il testing di architetture di rete
- Applicare le conoscenze sui protocolli di comunicazione ai casi reali
Guardiamo l'immagine in alto. A sinistra troviamo una LAN. Il Router è la porta verso il mondo esterno (Internet). Questo è collegato allo switch: è il punto di raccolta di tutti i cavi di una stanza o di un ufficio, serve a "moltiplicare" le connessioni disponibili e permette ai dispositivi di scambiarsi file e servizi (come la stampa) in modo rapido.
🔗 Lo switch collega tutto con un solo cavo
Senza lo switch, come collegheresti 10 PC a un solo router se il router ha solo 4 porte? Lo switch risolve questo problema: tutti i dispositivi (PC, stampante, telefono) si collegano allo switch, e poi basta un unico cavo per collegare lo switch al router e dare internet a tutti.
🌐 Lo switch fa parlare i dispositivi tra loro
Se vuoi stampare un documento dal tuo PC, i dati non devono per forza andare su internet. Passano attraverso lo switch e arrivano direttamente alla stampante. Lo switch sa esattamente "chi è chi" e manda i dati solo al dispositivo giusto, evitando di intasare gli altri.
🖧 Lo switch organizza i dispositivi della lan
Nell'immagine vediamo dispositivi diversi:- Telefono IP: Riceve la linea telefonica tramite il cavo di rete.
- Stampante: Diventa disponibile per tutti i PC della stanza.
- PC Fisso: Ha una connessione stabile e veloce, migliore del Wi-Fi.
- Smart TV: Ricevono dati pesanti (video 4K o giochi online) senza rallentamenti.
- Altri dispositivi
Lo switch è un dispositivo fondamentale nelle reti informatiche moderne. Il suo ruolo principale è quello di collegare più dispositivi all’interno di una rete locale (LAN), come computer, stampanti, server e access point, permettendo loro di comunicare in modo efficiente.
A differenza di dispositivi più semplici come l’hub, lo switch è in grado di inoltrare i dati solo verso il destinatario corretto, riconoscendo i dispositivi tramite il loro indirizzo MAC. Questo comportamento rende la rete più veloce, ordinata e sicura, evitando traffico inutile.
Lo switch opera principalmente al livello 2 del modello OSI (Data Link) ed è presente in quasi tutti i contesti di rete: dalle abitazioni alle scuole, fino alle aziende e ai data center. Esistono diverse tipologie di switch, da quelli più semplici e non gestiti a quelli avanzati e configurabili, utilizzati nelle reti professionali.
Comprendere il funzionamento dello switch è essenziale per capire come avviene la comunicazione all’interno di una rete e rappresenta la base per lo studio di concetti più avanzati come le VLAN, la sicurezza e la gestione del traffico di rete.
Collegamento tra dispositivi
Dopo aver visto cos’è uno switch e qual è il suo ruolo all’interno di una rete, possiamo ora osservare come avviene concretamente il collegamento tra i dispositivi. Questo è possibile grazie alle porte dello switch, che rappresentano i punti di accesso fisici alla rete.
Ogni porta Ethernet permette di collegare un dispositivo, come un computer, una stampante o un access point, tramite un cavo di rete. Quando un dispositivo viene collegato a una porta, lo switch è in grado di riconoscerlo e di gestire correttamente il traffico dati, inviando le informazioni solo verso la porta giusta.
Il numero di porte può variare a seconda del modello dello switch: esistono switch con 8, 24 o 48 porte, utilizzati in contesti diversi, dalle reti domestiche a quelle aziendali. Le porte possono inoltre supportare velocità differenti, come 1 Gbps o 10 Gbps, influenzando le prestazioni complessive della rete.
Accanto alle porte troviamo spesso LED di stato, che indicano se la porta è attiva, se sta trasmettendo dati o se ci sono problemi di collegamento. In alcuni switch, alcune porte possono anche fornire alimentazione elettrica ai dispositivi collegati (PoE), ad esempio telefoni IP o telecamere di rete.
Comprendere il funzionamento delle porte è fondamentale, perché rappresentano il punto di contatto tra lo switch e i dispositivi della rete e costituiscono la base per approfondire argomenti più avanzati come la configurazione, le VLAN e la gestione del traffico.
Abbiamo visto che lo switch mette in comunicazione i dispositivi tramite le sue porte: queste porte non sono tutte uguali, ma si distinguono in base alla velocità di trasmissione dei dati.
Le porte FastEthernet supportano una velocità fino a 100 Mbps e sono spesso utilizzate per collegare dispositivi che non richiedono elevate prestazioni, come PC o stampanti in reti di piccole dimensioni.
Le porte GigabitEthernet, invece, possono trasmettere dati fino a 1 Gbps, risultando più adatte per collegamenti più veloci, ad esempio tra switch, verso server o verso il router.
In Packet Tracer queste porte sono riconoscibili anche dalla nomenclatura, ad esempio:
- Fa0/1 per una porta FastEthernet
- Gi0/1 per una porta GigabitEthernet
Comprendere questa differenza è importante per progettare correttamente una rete e scegliere la porta più adatta in base alle esigenze di traffico.
LABORATORIO
Inserimento e analisi degli switch in Packet Tracer
In questo laboratorio imparerai a inserire diversi modelli di switch in Cisco Packet Tracer, osservare la loro struttura fisica, riconoscere le porte FastEthernet e GigabitEthernet e comprendere le differenze tra switch di accesso e switch più avanzati.
- Cisco Packet Tracer (v8.0 o superiore)
- Conoscenze di base sulle reti LAN
1 Inserimento degli switch
Aprire Cisco Packet Tracer e, dal pannello in basso a sinistra, selezionare: Network Devices > Switches.
- Inserire lo switch: 2960-24TT
Se l'operazione è stata eseguita con successo l'icona dello switch sarà presente nell'area di lavoro.
2 Analizza la Scheda Physical
2.1 Physical Device View (Vista del Dispositivo)
Nella parte centrale mostra il pannello frontale e posteriore (combinati per comodità) del Cisco Catalyst 2960.
- Porte FastEthernet (0/1 - 0/24): Sono i 24 fori quadrati raggruppati al centro. Si usano per collegare i dispositivi finali (PC, stampanti, ecc.) a una velocità di 10/100 Mbps.
- Porte Gigabit Ethernet (0/1 - 0/2): Si trovano sulla destra (le due porte separate). Sono più veloci (1000 Mbps) e vengono solitamente usate come "Uplink" per collegare lo switch ad altri switch o a un router.
- Porta Console: È la porta singola situata più in basso a sinistra (sotto la scritta "CONSOLE"). Serve per il primo accesso fisico: qui collegheresti un cavo "Rollover" azzurro da un PC per configurare lo switch tramite terminale (CLI).
- LED di Stato e Pulsante Mode: Sulla sinistra vedi dei piccoli LED (SYST, STAT, DUPLX, SPEED). Il pulsante Mode serve per cambiare ciò che i LED delle porte indicano (es. se mostrano la velocità o il duplex).
- Alimentazione: Sulla destra vedi l'ingresso per il cavo di alimentazione standard (AC) e un connettore per l'RPS (Redundant Power Supply), un alimentatore di emergenza.
2.2 Pannello "MODULES" (Sinistra)
Questa colonna è attualmente vuota perché il modello 2960 è uno switch a configurazione fissa. A differenza dei router o di altri switch modulari (come il 3560 o il 3650), non puoi aggiungere o rimuovere interfacce; nascono con quelle che vedi e non sono espandibili. Se avessi selezionato un router, qui vedresti un elenco di schede (HWIC, NM, ecc.) da trascinare negli slot vuoti.
2.3 Controlli di Navigazione
- Zoom In / Zoom Out: Fondamentali per vedere bene le etichette delle porte o lo stato dei LED (che diventano verdi o arancioni durante la simulazione).
- Customize Icon: I due pulsanti in basso ti permettono di cambiare l'icona che lo switch mostra nella vista "Physical" (quella della città/ufficio) o nella vista "Logical" (quella dei diagrammi).
Cosa puoi fare in questa scheda?
- Cablaggio visivo: Sebbene di solito si colleghino i cavi nella vista "Logical", qui puoi vedere fisicamente dove "si infila" il connettore.
- Gestione alimentazione: Se lo switch avesse un interruttore ON/OFF (il 2960 reale non lo ha, si accende appena collegato), potresti spegnerlo da qui.
- Ispezione: Puoi controllare se i cavi sono collegati alle porte corrette guardando i nomi delle interfacce sopra ogni porta.
3 Analizza la scheda Config
La scheda Config permette di visualizzare e modificare le principali impostazioni dello switch tramite un’interfaccia grafica, senza utilizzare la riga di comando (CLI). È divisa in tre sezioni principali: Global, Switching e Interface.
3.1 Global (Impostazioni Generali)
In questa sezione gestisci l'identità e i file dello switch:
- Settings: Qui puoi cambiare il Display Name (il nome che appare nell'area di lavoro) e l'Hostname (il nome del dispositivo che appare nei comandi IOS).
- NVRAM / Config Files: Permette di gestire la memoria dello switch. Puoi:
- Save: Salva la configurazione corrente (running-config) nella memoria permanente (startup-config).
- Erase: Cancella la configurazione per riportare lo switch alle impostazioni di fabbrica.
- Export/Merge: Esporta o unisce file di configurazione esterni.
3.2 Switching (Database VLAN)
Questa è una delle parti più importanti per uno switch di Livello 2:
- VLAN Database: Qui puoi creare nuove VLAN inserendo un numero (VLAN ID) e un nome (VLAN Name).
- È il modo più veloce per definire i "gruppi" logici prima di assegnare le porte fisiche a ciascuno di essi.
3.3 Interface (Configurazione Porte)
Sotto questa voce trovi l'elenco di tutte le porte fisiche (FastEthernet 0/1-24 e GigabitEthernet 0/1-2). Cliccando su una singola interfaccia puoi:
- Port Status: Accendere o spegnere la porta (comando shutdown / no shutdown).
- Bandwidth/Duplex: Impostare la velocità e la modalità di trasmissione.
- VLAN Assignment: Scegliere a quale VLAN appartiene quella porta (Access Mode) o se deve diventare un collegamento tra switch (Trunk Mode).
3.3 Equivalent IOS Commands
La caratteristica più utile della scheda Config è la casella in basso chiamata Equivalent IOS Commands. Ogni volta che clicchi su un'opzione o cambi un nome nella grafica, Packet Tracer mostra in tempo reale i comandi CLI corrispondenti. Questo è il modo migliore per imparare la sintassi ufficiale di Cisco mentre usi l'interfaccia semplificata.4 Analizza la scheda Attributes
La scheda Attributes (Attributi) in Packet Tracer è una sezione dedicata ai metadati e alle specifiche tecniche "fisiche" del dispositivo, utile soprattutto per chi si occupa di inventario, pianificazione dei consumi energetici o budgeting.
Mentre le altre schede servono a far funzionare la rete, questa serve a descrivere l'oggetto switch come bene fisico.
4.1 Sezione Attributes (Dati Logistici)
In questa tabella sono elencati i parametri legati al ciclo di vita e all'installazione fisica dello switch:
- MTBF (Mean Time Between Failures): Indica l'affidabilità del dispositivo. Per questo switch è impostato a 300.000 (solitamente ore), che rappresenta il tempo medio stimato prima di un guasto hardware.
- Cost (Costo): Indica il prezzo unitario del dispositivo (nell'esempio 1.500). Questo dato è utile nelle simulazioni aziendali per calcolare il costo totale di una topologia di rete.
- Power Source (Fonte di alimentazione): Il valore 0 indica solitamente la sorgente predefinita (alimentazione interna AC).
- Rack Units (Unità Rack): Indica lo spazio verticale occupato in un armadio rack standard. Lo switch 2960 è un dispositivo da 1U (1.75 pollici di altezza).
- Wattage (Wattaggio): Indica il consumo energetico massimo del dispositivo, in questo caso 40 Watt. Questo valore aiuta a calcolare il calore dissipato e l'autonomia necessaria per i gruppi di continuità (UPS).
4.2 Sezione Properties (Specifiche di Modello)
Questa parte identifica univocamente l'identità software e hardware del componente all'interno del simulatore:
- PT_MODEL: Conferma il modello specifico utilizzato, ovvero il 2960-24TT.
- PT_VERSION: Indica la versione del software IOS (Internetwork Operating System) simulata, qui la 15.0.