Questi sono i percorsi fisici che trasportano i segnali.

• Cavi a fibra ottica:La spina dorsale delle moderne reti a lunga distanza e ad alta capacità. Utilizza impulsi di luce. Tecnologia chiave: DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) imballa centinaia di flussi di dati su una singola fibra.
• Cavi di rame:La base legacy. comprende il twisted-pair (per internet DSL ed Ethernet) e il cavo coassiale (per TV via cavo/internet).

• Spettro di radiofrequenza:L'autostrada invisibile per le comunicazioni wireless: diverse bande di frequenza (basse bande per la copertura, medie per il bilanciamento, alte bande/mmWave per la capacità estrema) sono assegnate per diversi servizi.
• Comunicazioni satellitari:Fornisce una copertura globale, in particolare per le aree remote, marittima e aeronautica.
• Trasmissione a microonde:Utilizza fasci radio focalizzati per collegamenti punto-punto su lunghe distanze (ad esempio, tra torri cellulari).

Come gli utenti finali si connettono alla rete centrale.

• FTTx (Fibra alla x):FTTH (Fiber to the Home) è lo standard per la velocità, utilizza la tecnologia PON (Passive Optical Network).
• Cable (DOCSIS):Fornisce dati tramite infrastrutture di TV via cavo coassiale.
• DSL (Digital Subscriber Line):Usa le linee telefoniche in rame esistenti.
• Accesso fisso senza fili (FWA):Utilizza il cellulare (come il 5G) o altri collegamenti radio per fornire banda larga domestica.

• 5G:Generazione attuale. Caratterizza il network slicing (rete virtuali), il massiccio MIMO (antene multiple) e utilizza l'onda millimetrica (mmWave) per velocità ultra elevate.
• 4G LTE:Lo standard precedente, fornendo banda larga mobile ad alta velocità.
• 3G e 2G:Reti legacy per dati di base e voce, ancora in uso per fallback e IoT.

Come i dati vengono spostati, gestiti e indirizzati attraverso la rete.

• Commutazione di pacchetti:Il metodo fondamentale di Internet, dividere i dati in pacchetti.
• IP (Internet Protocol):Il sistema di indirizzamento universale (indirizzi IP).
• MPLS (Multiprotocol Label Switching):Crea percorsi "marcati" veloci ed efficienti all'interno delle reti principali.

• SDN (Software-Defined Networking):Separa il piano di controllo della rete (il cervello) dal piano dei dati (il muscolo), consentendo un controllo centralizzato e programmabile.
• NFV (Virtualizzazione delle funzioni di rete):Sostituisce l'hardware dedicato (come router, firewall) con software in esecuzione su server standard, rendendo le reti più agili.
• Cloud computing e MEC (Multi-access Edge Computing):Sposta il calcolo e lo storage nel cloud e, soprattutto, al bordo della rete (vicino alle torri cellulari), riducendo la latenza per applicazioni come veicoli autonomi e AR/VR.

Tecniche di modulazione:Codifica dei dati digitali su segnali analoghi (ad esempio QAM, OFDM utilizzati in 4G/5G e Wi-Fi).

Le regole standardizzate per la comunicazione.

• TCP/IP:La suite fondamentale di Internet.
• SIP (Protocollo di avvio della sessione):Per l'installazione di chiamate vocali/video su IP (VoIP).
• HTTP/2, HTTP/3, QUIC:Per il traffico web.
• Diametro e SS7:Per la segnalazione nelle reti mobili (autenticazione, fatturazione, mobilità).

• Connettività Internet of Things (IoT):Protocolli specializzati come NB-IoT, LTE-M, LoRaWAN e Sigfox per collegare un numero enorme di sensori e dispositivi a bassa potenza.
• Intelligenza artificiale e apprendimento automaticoUtilizzato per l'ottimizzazione della rete, la manutenzione predittiva, il rilevamento delle frodi, il servizio clienti intelligente e la gestione del traffico di rete.
• Sicurezza informatica:La crittografia (TLS, AES), i firewall, IDS/IPS e i modelli di fiducia zero sono fondamentali per proteggere l'integrità della rete e i dati degli utenti.
• Comunicazione quantistica (emergente):La distribuzione delle chiavi quantistiche (QKD) utilizza la meccanica quantistica per creare chiavi di crittografia teoricamente inattaccabili.