Internet Protocol version 6 (IPv6)

Internet Protocol version 6 (IPv6)

Fino a qualche decennio fa gli unici indirizzi conosciuti erano quelli di casa, con la rivoluzione tecnologica è cambiato tutto e siamo stati costretti ad abituarci a un gran numero di nuove risorse informatiche. Novità tecnologiche che hanno modificato le nostre abitudini e portato indiscussi benefici alla nostra vita quotidiana e soprattutto al mondo del lavoro. Oggi immaginare una società senza dispositivi elettronici e funzionali servizi telematici è impossibile, troppi sono i benefit a cui ci siamo ormai abituati. Difficile anche credere di trovare un’occupazione senza conoscere minimamente le tecnologie moderne, ormai pane quotidiano per un numero indefinito di utenti di ogni parte del mondo. Siamo al cospetto di uno scenario completamente diverso rispetto ad alcuni anni fa, dove bisognava fare tutto con il solo supporto di mente e braccia. Ma torniamo al punto di partenza, per capire che oggi gli indirizzi di casa non sono rimasti soli perché esistono e, spesso sentiamo parlare, di indirizzi IP. Cosa sono e perché sono così importanti? Nel mondo dell’informatica gli indirizzi IP rivestono un ruolo determinante, a grandi linee senza eccessivi tecnicismi proviamo a spiegare la natura e le funzionalità degli indirizzi IP, con riferimento specifico a Internet Protocol version 4 (IPv4) e Internet Protocol version 6 (IPv6).

Prima di passare ad analizzare i due argomenti da trattare in questa guida, concentriamoci sul concetto di un indirizzo IP. Senza capire prima il significato di un IP, non sarà infatti possibile comprendere la reale funzionalità di IPv4 (Internet Protocol version 4) e IPv6 (Internet Protocol version 6). Le comunicazioni via Internet si svolgono secondo una logica sostanzialmente simile alla consegna delle lettere da parte degli incaricati delle Poste Italiane: in tal senso ogni lettera, per essere regolarmente consegnata al destinatario o, eventualmente, tornare al mittente, deve essere contrassegnata da un indirizzo preciso e completo di ogni punto. Le informazioni che viaggiano in rete sono divise in pacchetti, ognuno dei quali necessita gli indirizzi IP di origine e destinazione. In più, gli strumenti di rete come computer, server, Virtual Machine (VM), etc. possono avere differenti indirizzi, alcuni dei quali pubblici altri solo utili per l’utilizzo della rete locale.

L’IP pubblico è un indirizzo visibile e che è possibile raggiungere da ogni host della rete. Ricordiamo, per un rinfresco della memoria, che un host è un dispositivo capace di comunicare con gli altri dispositivi in rete. Ciascun host regolarmente connesso in rete deve avere un univoco indirizzo IP pubblico, differente dagli altri host collegati. Per l’intera durata della connessione, al mondo non possono assolutamente coesistere due host con il medesimo IP pubblico. Poi esistono gli indirizzi IP pubblici dinamici, che possono cambiare tutte le volte che ci si collega a Internet, e gli indirizzi IP pubblici statici, che restano vincolati allo stesso dispositivo elettronico anche quando esso non è collegato a Internet.

L’IP privato è invece l’indirizzo usato per individuare in modo assolutamente univoco un dispositivo elettronico che fa parte di una rete locale. Già da questo momento è facilmente comprensibile come un indirizzo IP pubblico serva a identificare un host connesso a Internet a livello internazionale, mentre l’indirizzo IP privato serve per l’identificazione di un host all’interno della stessa LAN (Local Area Network – area locale). Non è possibile usare gli IP privati per l’accesso a Internet e non sono affatto visibili fuori dell’area locale. In pratica, gli IP privati vengono utilizzati per il dialogo degli host all’interno della rete locale e non per l’instradamento delle informazioni in Internet. All’interno di una Local Area Network (LAN) un indirizzo IP privato può essere assegnato in maniera del tutto automatica dal server, dal router, dal firewall o da altri dispositivi, attraverso il protocollo Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), o in maniera manuale. Quando un indirizzo IP privato è assegnato con l’utilizzo del protocollo Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) si parla di un IP dinamico, mentre quando l’assegnazione dell’indirizzo privato viene fatta manualmente dall’amministratore della LAN si parla di un indirizzo IP privato statico. Una volta capito il concetto e la grande funzionalità per gli utenti di tutto il mondo degli indirizzi IP pubblici e privati, è ora di passare a trattare due protocolli che hanno fatto e fanno la storia, anche se non tutti sanno perfettamente di cosa si tratta.

Internet Protocol version 4 (IPv4) è la quarta versione del protocollo Internet adottata e largamente usata per le comunicazioni dati su differenti tipologie di reti. L’Internet Protocol version 4 è tenuto in grande considerazione dagli esperti perché ritenuto uno dei protocolli importanti dei metodi di lavoro su Internet, per una connessione logica tra i differenti dispositivi elettronici di rete, fornendo a ognuno di loro una precisa identificazione. L’Internet Protocol version 4 usa uno schema di indirizzi a 32 bit, uno schema che permette un numero complessivo poco superiore ai 4 miliardi di indirizzi. Un numero che detto così può apparire enorme, ma con il tempo rivelatosi insufficiente per lo sviluppo esponenziale del mondo del web e il costante aumento degli utenti collegati a Internet. Internet Protocol version 4 si fonda su uno schema di modello che non consente duplicati di consegna. Una versione di indirizzi IP usata quale base di Internet e per stabilire precise regole e comportamenti per tutte le reti informatiche funzionanti in base ai principi degli scambi dei pacchetti.

Tale protocollo ha la grande responsabilità di fissare le connessioni tra i vari dispositivi elettronici che si basano su indirizzi IP. Gli scambi di dati con Internet Protocol version 4 avviene attraverso dei pacchetti. Questi pacchetti sono suddivisi in due campi: l’intestazione e il campo dati. Quest’ultimo campo è usato per il trasporto dei dati fondamentali, invece il campo intestazione comprende le funzionalità del protocollo. La funzione principe dell’Internet Protocol version 4 è riconducibile al trasferimento dei blocchi di dati dall’host di invio al dispositivo destinatario. I computer individuati in maniera univoca dagli indirizzi del protocollo Internet sono i mittenti e i destinatari. La positiva peculiarità dell’IP è il fatto che venga usato quale univoco identificatore per i dispositivi elettronici connessi a Internet o a una rete locale. Generalmente l’indirizzo IP è usato per indirizzare e trasmettere le informazioni sulla rete. Da questo punto di vista, qualunque dispositivo operante in rete compresi server, stampanti e telefoni, ha assoluta necessità di un proprio indirizzo. Gli indirizzi Internet Protocol version 4, nella stragrande maggioranza dei casi, vengono scritti con 4 numeri decimali a cominciare da 0 fino a 255 e vengono divisi da un punto: in tale logica esistono indirizzi minimi e massimi in base appunto alla numerazione. Senza l’Internet Protocol version 4 (IPv4), i dispositivi informatici non possono essere identificati sulla rete né capaci di poter effettuare lo scambio di dati con altri dispositivi di una rete pubblica o di una rete privata. In più tale versione, per il suo funzionamento di rete, ha l’importante compito di individuare gli host a seconda degli indirizzi logici e di effettuare l’instradamento delle informazioni tra gli stessi. Dopo aver compreso il concetto e l’importanza di un indirizzo IP, finora abbiamo trattato le caratteristiche e le fondamentali funzionalità di Internet Protocol version 4 (IPv4). A questo punto è ora di passare all’Internet Protocol versione 6 (IPv6), la nuova versione del protocollo Internet.

Internet Protocol version 6 (IPv6), trattassi di un altro protocollo di comunicazione utile per la fornitura di uno specifico sistema per identificare e localizzare i dispositivi sulla rete e per instradare il traffico tramite Internet. In realtà si tratta di una vera e propria versione più aggiornata di Internet Protocol version 4. Internet Protocol version 6 (IPv6) è l’ultima versione e come tale ha ampliato le capacità del protocollo. Infatti usa 128 bit, a differenza dell’IPv4 che per le sue funzioni usa solamente 32 bit. Un bel salto in avanti, come vedremo più in là, dovuto soprattutto al grande incremento dell’utilizzo di internet. Oggi tanti dispositivi informatici usano Internet Protocol version 6 quale indirizzo di origine e destinazione per la trasmissione dei pacchetti in rete, un protocollo da diversi anni in lavorazione per fronteggiare il nuovo bisogno di indirizzi IP. Una versione caratterizzata da una peculiarità detta auto-configurazione, per l’assegnazione della configurazione agli host in rete. Una particolarità per consentire a differenti dispositivi informatici di una rete di far riferimento a se stessi attraverso un indirizzo IP unicast locale. Che ciascun dispositivo informatico, appartenente a una rete Ethernet, debba avere un indirizzo di interfaccia è una idea abbastanza comune. Internet Protocol version 6 è fatto di una lunghezza di 64 bit e l’indirizzo mac di 48 bit. La differenza di 16 bit serve per essere specificatamente aggiunta al centro dell’indirizzo mac, un modo per portare a termine l’auto-configurazione dell’indirizzo Internet Protocol version 6 del dispositivo informatico Ethernet. Contrariamente quindi all’IPv4, Internet Protocol version 6 vanta una serie di caratteristiche migliorative e illimitate opportunità. Ricordiamo che Ethernet sta ad indicare quell’insieme di tecnologie che consentono di trasmettere i dati in una rete Local Area Network (LAN).

In realtà, la nuova versione è stata realizzata principalmente con l’idea di rispondere alle necessità di connettività degli operatori di telecomunicazione e networking e contestualmente per garantire altri benefit agli utenti e agli operatori di internet. Questo perché la quantità in termini numerici di indirizzi IP, con Internet Protocol version 6 è decisamente maggiore di quella disponibile con Internet Protocol version 4. Quindi una versione sviluppata per dare soprattutto una risposta corretta alla mancanza di nuovi indirizzi IP, impossibile da dare con IPv4. Troppi ormai in ogni parte del mondo i dispositivi informatici collegati alla rete, a cui dover assegnare un IP dedicato. Nel giro di circa venti anni la disponibilità di indirizzi IP della versione IPv4 è andata esaurita ed è subentrata la necessità di una nuova versione.

Per un quadro esaustivo e chiaro della differente disponibilità basta citare le cifre. Un Internet Protocol version 4 è fatto di 32 bit ed è in grado di garantire un numero di indirizzamento pari a più di 4 miliardi di IP diversi, mentre Internet Protocol version 6 utilizza 128 bit ed è capace di garantire una quantità di indirizzi IP nettamente superiore. Stiamo parlando di una disponibilità di indirizzi IP enorme e fuori dal comune. In ogni caso, anche se un maggiore spazio di indirizzamento è la principale differenza tra Internet Protocol version 4 (IPv4) e Internet Protocol version 6 (IPv6), va detto che non è l’unica. La nuova versione propone altre funzioni diverse e mirate al superamento di alcuni limiti di IPv4. Ad esempio, con IPv6 c’è stato lo sviluppo del principio end-to-end, un principio che facilita sostanzialmente l’implementazione dei protocolli di sicurezza informatica in virtù di IPSec. Internet Protocol version 6 consente anche la configurazione automatica di indirizzamento e dà la possibilità di assegnare più univoci indirizzi IPv6 per ciascun host per la riproduzione di differenti tipi di rete. Con la nuova versione è stata anche offerta una maggiore sicurezza nella gestione dei pacchetti. Insomma, è limitativo considerare solo la maggiore disponibilità di indirizzi IP al momento di confrontare Internet Protocol version 4 e Internet Protocol version 6 perché i passi fatti in avanti vanno ben oltre questo aspetto. Per concludere, con Internet Protocol version 6 si è voluto rispondere alla grande domanda di mercato sotto diversi punti di vista. In fondo l’uso di internet aumenta in maniera esponenziale e, in ogni parte del mondo, per questo la tecnologia ha l’obbligo di andare avanti e rispondere alle svariate richieste con risorse digitali di ultima generazione. Un obbligo dovuto a una società moderna indirizzata sempre più verso l’utilizzo delle nuove tecnologie, con servizi innovativi particolarmente utili per il mondo del lavoro.


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