Suggerimenti per la progettazione e la realizzazione di una rete LAN/WLAN

La progettazione di un impianto di rete LAN o WLAN è prerogativa esclusiva di tecnici specializzati, a maggior ragione quando il progetto riguarda una scuola; le indicazioni che seguono vogliono solo essere dei suggerimenti che in nessun caso potranno sostituire il lavoro del progettista. Ciò premesso può essere utile conoscere alcuni aspetti dell’impianto di rete. La destinazione scolastica aggiunge alle classiche esigenze di un impianto di rete alcune criticità:

• elevato numero di accessi simultanei in brevi periodi (es. registro elettronico);
• utilizzo massiccio del flusso dati (fruizione di contenuti video da archivi);
• sicurezza e protezione (si tratta sempre di spalancare le porte del mondo ai minori);
• stabilità e affidabilità (la mancanza di personale tecnico addetto esige una rete stabile).

Inoltre è importante che l’impianto sia predisposto per implementazioni future di ulteriore tecnologia più avanzata. E proprio l’architettura tipica a stella consente di progettare un impianto che da un lato soddisfi le esigenze di connettività di insegnanti e studenti e dall’altro assicuri stabilità e capienza adeguata, oltre all’apertura al futuro con l’implementazione di altre attrezzature e tecnologie.
La nostra scuola tipo è un istituto comprensivo con uffici di segreteria e dirigenza, classi di scuola dell’infanzia, elementare e secondaria di primo grado.

Prerequisiti

• un contratto aziendale per connessione Internet con possibilmente almeno 2 indirizzi IP pubblici statici dal proprio Provider Internet (se si intende accedere a contenuti ed attività in maniera consistente e non saltuaria dall’esterno);

obiettivi

• connettività in tutti gli ambienti didattici e amministrativi;
• sicurezza nella navigazione internet e protezione dei dati;
• fruibilità dei contenuti didattici digitali in rete locale;

Materiale hardware:

• Armadi rack completi di striscia di alimentazione
• Gruppi di continuità
• Switch gigabit
• Pannelli di permutazione
• Cablaggio cat. 6, prese Rj45 cat.6
• Patch cord cat. 6
• Access point 300 mbps
• Firewall
• Filtro internet

Realizzazione del Cablaggio

                La posa dei cavi e l’installazione delle prese da muro (o colonnine da pavimento) RJ45 deve essere effettuata da personale specializzato in cablaggio strutturato, possibilmente in ambito didattico (in quanto le esigenze didattiche sono sempre differenti dalle altre); con adeguata strumentazione tarata si deve “certificare” il corretto funzionamento di ogni singolo tratto di rete (attenuazione, rumore, interferenze, ecc..), ottenendo una certificazione rilasciata all’utente in formato cartaceo con timbri e firme del tecnico,  che serve a formalizzare la corretta installazione del cablaggio effettuato ed è anche utile quindi come garanzia di qualità. A tal fine è bene che tutta la componentistica delle tratte (cavi, prese rj45, pannelli di permutazione e patch cord) sia dello stesso produttore per avere garanzia di piena compatibilità (alcune aziende offrono garanzie lunghissime se si utilizza la stessa marca).

Il “cablaggio strutturato” permette inoltre di utilizzare i cavi ethernet sia per il trasporto dati  (rete LAN) che per la fonìa (telefoni) e quindi può servire la telefonia degli uffici.  In questo modo, alla  presa  al  muro RJ45 potrete attaccare sia un computer sia il telefono.

La progettazione parte dalla localizzazione dell’armadio centrale, dove giunge la connessione internet e sarà posizionato il router,  il “Centro Stella” della rete. Ogni cavo ha dei limiti di lunghezza e nel nostro caso la cat.6, 1000BASE-T o 1000BASE-TX,  arriva sino a 100 metri; in caso di distanze maggiori occorre creare armadi intermedi ma normalmente nelle scuole non è indispensabile (se superiamo tale limite e non siamo ancora arrivati al centro stella dovremmo modificare la struttura prevedendo ulteriori armadi di piano).

Tutti i cavi che provengono dalle prese a muro/access point verranno cablate sul retro del pannello di permutazione (Patch Panel),  e che è fisicamente installato in un armadio rack:
Pannello di permutazione

Riepilogando quindi il cavo ethernet dalla presa RJ45 posizionata a muro (o a torretta sul pavimento) deve giungere fino al retro del Patch Panel, per ogni punto rete da installare, numerando con un’etichetta identificativa sia la presa a muro che il corrispondente attacco rj45 sul patch panel in maniera da individuare il tratto di cavo. La certificazione, oltre a riportare l’esito dei test della tratta, offrirà anche la mappa di tutte le connessioni.

Queste tratte devono servire tutti i terminali: postazioni pc, Lim, stampanti di rete, access point, telecamere, ecc; è opportuno inoltre lasciare libere un certo numero di porte (almeno il 15%) per implementazioni future. Un altro cavo (patch cord) collegherà quella porta del patch panel allo switch adiacente (presente nello stesso rack).

Questo tipo di cablaggio abbiamo detto che è “strutturato” ossia possiamo dinamicamente utilizzare la tratta di ogni cavo per far trasportare dati o fonia.

E’ bene utilizzare cavi patch di colori diversi a seconda che il tratto sia telefonico o di rete.

Se la scuola si sviluppa su più piani, i cavi delle prese nelle aule confluiranno  al patch panel dell’armadio di piano dove, nello stesso rack ci sarà anche uno “switch di piano”.

Ogni “switch di piano” sarà connesso con lo switch centrale (posto nel centro stella) attraverso le “dorsali”, collegamenti in fibra ottica o se il budget non lo permettesse, con cavi cat.6 (Il tecnico specializzato valuterà le ridondanze ritenute necessarie a garantire un buon compromesso tra possibilità di percorsi alternativi a quelli eventualmente guasti e costi dovuti all’aumento degli elementi, che potenzialmente possono diventare a loro volta ulteriori criticità. Vale comunque la regola di non economizzare sulle dorsali.

Il collegamento in cascata di più switch è assolutamente da evitare: ogni switch dovrà essere collegatoautonomamente direttamente al centro stella di edificio; se le distanze non lo consentono si devono prevedere ulteriori armadi di piano (possibilità remota nelle scuole: posizionando il centro stella di edificio in posizione centrale si possono collegare switch anche lontani 100 metri, che a loro volta possono servire attrezzature lontane altri 100 metri!).

Centro stella di edificio

Iniziamo scegliendo il Rack più adatto alle nostre esigenze in termini di spazio, lasciando un buon margine di tolleranza (se devo installare apparecchiature che occupano 4 unità prenderò un armadio rack capiente almeno il doppio) per l’espansibilità futura.

I parametri da tener conto quando si deve acquistare un rack sono i seguenti:

• Numero di attrezzature da installare all’interno;
• Numero di ripiani necessari;
• Dimensioni  degli eventuali server da installare;
• Dimensioni NAS;
• Sistema di raffreddamento adeguato

Per il centro stella di edificio consiglio un generoso rack da pavimento mentre per gli armadi di piano di solito bastano rack installabili a parete.

E’ bene proteggere tutte le attrezzature contenute negli armadi con gruppi di continuità che da un lato garantiscono la continuità di funzionamento e dall’altro proteggono da sovratensioni spesso fatali per gli apparati attivi.

Quindi orientativamente per un impianto di una scuola campione disposta su di un piano, con 10 aule e uffici amministrativi, con pareti di spessore e materiale ordinari,  occorrono le seguenti attrezzature MINIME:

In caso di ulteriori piani, analoghi al piano terra preso a campione, le attrezzature saranno le seguenti:

Vi è poi la possibilità di integrare l’impianto con un NAS con server DHCP che consente l’autenticazione individuale per l’accesso alla rete e al tempo stesso tiene traccia del traffico; inoltre può essere molto utile per la creazione di un “repository di contenuti” con cartelle differenziate per istituto, classe o addirittura singole. Il budget da prevedere in questo caso per un prodotto di qualità oscilla a partire da circa € 800,00 (in funzione del numero di utenti, quantità, qualità e dimensione dei dischi, eventuali telecamere, ecc.). Ancora in aggiunta può essere previsto un “filtro” internet gestito che blocchi la navigazione a siti potenzialmente pericolosi o inadeguati; la licenza annuale parte da circa € 300,00 per 50 connessioni simultanee.

Pubblicheremo il dettaglio dei prodotti che sono presenti nel progetto con le caratteristiche tecniche.

Per ogni chiarimento o per suggerimenti sulla progettazione non esitate a chiamarci.