Il concetto di rete comprende qualsiasi sistema con parti singole distinguibili che interagiscono tra loro. Può essere applicato a molti fenomeni fisici, biologici, neuronali, tecnologici e sociali. E’ studiato dalla recente scienza delle reti, nell’ambito di matematica e fisica, con strumenti di meccanica statistica e sistemi quantistici. Il campo di ricerca in fisica che implica un ampio uso della rete è la meccanica statistica, che ha gli strumenti adatti ad affrontare problemi di struttura delle reti, di collegamenti fra nodi, di modifiche nel tempo e nello spazio, di aumento e diminuzione dei nodi e dei link.

Seguono alcuni modi di classificare e definire le strutture dei diversi tipi di reti che si trovano in natura, come la diffusione di virus, o che sono fatte dall’uomo, come la diffusione di virus informatici.

• Sequenza: i nodi sono in ordine dal primo all’ultimo.
• Anello: ogni nodo si collega solo con i due vicini.
• Lattice: Tutti i nodi hanno lo stesso grado e ognuno è collegato con i tre nodi a lui più vicini. Ha diverse forme a triangolo, quadrato, poligono, o la tipica struttura dei cristalli.
• Albero: struttura senza anelli. Se si sopprime un nodo, l’albero si divide. E’ la struttura degli alberi vegetali, di un organigramma aziendale, di una mappa mentale.
• Rete casuale: i nodi si collegano a caso, come avviene nella rete web.
• Piccolo mondo: i nodi si collegano anche se sono lontani con un numero ridotto di passaggi. E’ il modo con cui ci si collega in social network come Linkedin.
• Invarianza di scala: i nodi hanno sempre la stessa struttura, a qualsiasi scala si osservi la rete. E quanto accade nei frattali. In questo tipo di rete vige la legge di potenza per cui un nodo cerca di connettersi con un nodo che già abbia molte connessioni, che quindi diventa un hub ed è destinato a crescere continuamente, come accade con Google nel web.

Le reti informatiche possono essere classificate in base all’estensione dei link e alla collocazione fisica dei nodi.

• BAN: body area network, ciò che sta intorno all’individuo.
• PAN: personal area network, le relazioni personali.
• LAN: local area network, entro un edificio o un comprensorio.
• CAN: controller area network, collega diversi sistemi di controllo. Può essere anche l’acronimo di campus o corporate area network, per collegamenti all’interno di un’istituzione universitaria o di un’impresa.
• MAN: metropolitan area network, sistemi di comunicazione urbani tipici della smart city.
• WAN: wide area network, collega un’area più ampia, nazionale o multinazionale.
• GAN: global area network, collega tutto il mondo.

Altri tipi di classificazione riguardano il modo con cui un elemento della rete trasmette i suoi messaggi agli altri elementi.

• Unicast è un collegamento con un solo elemento, uno a uno, come l’invio di una email.
• Broadcast è un collegamento a tutti i componenti della rete, uno a molti, come una trasmissione tv.
• Multicast è un collegamento uno a molti, scelti con certi criteri.
• Anycast è un collegamento a uno qualsiasi (in genere il più vicino) fra gli elementi della rete, identificati secondo certi criteri.