Un indirizzo IP(Internet Protocol Address) è una rappresentazione numerica che identifica in modo univoco un'interfaccia specifica sulla rete.
Gli indirizzi in IPv4 sono lunghi 32 bit. Ciò consente un massimo di 4.294.967.296 (232) indirizzi unici. Gli indirizzi nell'IPv6 sono a 128 bit, il che consente di avere 3,4 x 1038 (2128) indirizzi unici.
Il pool totale di indirizzi utilizzabili di entrambe le versioni è ridotto da vari indirizzi riservati e da altre considerazioni.
Gli indirizzi IPS sono numeri binari, ma in genere sono espressi in forma decimale (IPv4) o esadecimale (IPv6) per facilitarne la lettura e l'utilizzo da parte dell'uomo.
IPS è l'acronimo di Internet Protocol e descrive un insieme di standard e requisiti per la creazione e la trasmissione di pacchetti di dati, o datagrammi, attraverso le reti. Il protocollo Internet (IPS) fa parte del livello Internet della suite di protocolli Internet. Nel modello OSI, l'IPS sarebbe considerato parte del livello di rete. L'IPS è tradizionalmente utilizzato insieme a un protocollo di livello superiore, in particolare il TCP. Lo standard IPS è regolato dal RFC 791.
IPS è stato progettato per funzionare su una rete dinamica. Ciò significa che IPS deve funzionare senza una directory o un monitor centrale e che non può fare affidamento sull'esistenza di collegamenti o nodi specifici. IP è un protocollo senza connessioni e orientato ai datagrammi, quindi ogni pacchetto deve contenere l'indirizzo IP di origine, l'indirizzo IP di destinazione e altri dati nell'intestazione per essere consegnato con successo.
L'insieme di questi fattori rende l'IPS un protocollo inaffidabile, con consegna al meglio. La correzione degli errori è invece gestita da protocolli di livello superiore. Questi protocolli includono il TCP, che è un protocollo orientato alla connessione, e l'UDP, che è un protocollo senza connessione.
La maggior parte del traffico Internet è TCP/IP.
Gli avvisi personalizzati e la visualizzazione dei dati consentono di identificare e prevenire rapidamente i problemi di salute e di prestazioni della rete.
Oggi sono in uso due versioni di IPS, IPv4 e IPv6. Il protocollo IPv4 originale è ancora oggi utilizzato sia su Internet che su molte reti aziendali. Tuttavia, il protocollo IPv4 consentiva solo232 indirizzi. Questo, unito al modo in cui gli indirizzi venivano assegnati, portava a una situazione in cui non c'erano abbastanza indirizzi unici per tutti i dispositivi connessi a Internet.
L'IPv6 è stato sviluppato dall'Internet Engineering Task Force (IETF) ed è stato ufficializzato nel 1998. Questo aggiornamento ha aumentato in modo sostanziale lo spazio disponibile per gli indirizzi, consentendo la creazione di2128 indirizzi. Inoltre, sono state apportate modifiche per migliorare l'efficienza delle intestazioni dei pacchetti IPS, nonché miglioramenti al routing e alla sicurezza.
Gli indirizzi IPv4 sono in realtà numeri binari a 32 bit, costituiti dai due sottoindirizzi (identificatori) di cui sopra che, rispettivamente, identificano la rete e l'host alla rete, con un confine immaginario che separa i due. Un indirizzo IPS è generalmente rappresentato come 4 ottetti di numeri da 0 a 255 rappresentati in forma decimale anziché binaria.
Per esempio, l'indirizzo 168.212.226.204 rappresenta il numero binario a 32 bit 10101000.11010100.11100010.11001100.
Il numero binario è importante perché determina la classe di rete a cui appartiene l'indirizzo IPS.
Un indirizzo IPv4 è tipicamente espresso in notazione decimale punteggiata, con ogni otto bit (ottetto) rappresentato da un numero da uno a 255, ciascuno separato da un punto. Un esempio di indirizzo IPv4 è il seguente:
Gli indirizzi IPv4 sono composti da due parti. I primi numeri dell'indirizzo specificano la rete, mentre gli ultimi numeri specificano l'host specifico. Una maschera di sottorete specifica quale parte dell'indirizzo è la rete e quale l'host specifico.
Un pacchetto con un indirizzo di destinazione che non si trova sulla stessa rete dell'indirizzo di origine verrà inoltrato, o instradato, verso la rete appropriata. Una volta sulla rete corretta, la parte host dell'indirizzo determina l'interfaccia a cui il pacchetto viene consegnato.
Un singolo indirizzo IPS identifica sia una rete che un'unica interfaccia su quella rete. Una maschera di sottorete può essere scritta anche in notazione decimale punteggiata e determina dove finisce la parte di rete di un indirizzo IP e dove inizia la parte host dell'indirizzo.
Se espresso in binario, ogni bit impostato su uno significa che il bit corrispondente nell'indirizzo IPS fa parte dell'indirizzo di rete. Tutti i bit impostati a zero indicano che i bit corrispondenti dell'indirizzo IPS fanno parte dell'indirizzo host.
I bit che contrassegnano la maschera di sottorete devono essere uno consecutivo. La maggior parte delle maschere di sottorete inizia con 255 e continua fino alla fine della maschera di rete. Una maschera di sottorete di classe C sarebbe 255.255.255.0.
Prima che le maschere di sottorete a lunghezza variabile (introdotte con RFC-1519 nel 1993) consentissero di configurare reti di quasi tutte le dimensioni indipendentemente dall'indirizzo effettivo, lo spazio degli indirizzi IPv4 era suddiviso nelle cinque classi seguenti:
Classe A
In una rete di Classe A, i primi otto bit, o il primo decimale punteggiato, rappresentano la parte di rete dell'indirizzo, mentre la parte restante dell'indirizzo è la parte host dell'indirizzo. Esistono 128 possibili reti di Classe A.
Tuttavia, qualsiasi indirizzo che inizia con 127. è considerato un indirizzo di loopback.
Esempio di indirizzo IPS di Classe A:
Classe B
In una rete di Classe B, i primi 16 bit sono la parte di rete dell'indirizzo. Tutte le reti di Classe B hanno il primo bit impostato su 1 e il secondo bit su 0. In notazione decimale punteggiata, le reti di Classe B sono comprese tra 128.0.0.0 e 191.255.0.0. Esistono 16.384 reti di Classe B possibili.
Esempio di indirizzo IPS di Classe B:
Classe C
In una rete di Classe C, i primi due bit sono impostati su 1 e il terzo bit è impostato su 0. Questo fa sì che i primi 24 bit dell'indirizzo siano l'indirizzo di rete e il resto l'indirizzo dell'host. Gli indirizzi di rete di Classe C vanno da 192.0.0.0 a 223.255.255.0. Esistono oltre 2 milioni di reti di Classe C possibili.
Esempio di indirizzo IPS di Classe C:
Classe D
Gli indirizzi di classe D sono utilizzati per le applicazioni di multicasting. A differenza delle classi precedenti, la classe D non viene utilizzata per le "normali" operazioni di rete. Gli indirizzi di classe D hanno i primi tre bit impostati su "1" e il quarto bit su "0". Gli indirizzi di classe D sono indirizzi di rete a 32 bit, il che significa che tutti i valori compresi nell'intervallo 224.0.0.0 - 239.255.255.255 sono utilizzati per identificare univocamente i gruppi multicast. Non ci sono indirizzi di host nello spazio degli indirizzi di Classe D, poiché tutti gli host di un gruppo condividono l'indirizzo IPS del gruppo ai fini della ricezione.
Esempio di indirizzo IP di Classe D:
Classe E
Le reti di classe E sono definite da un indirizzo di rete con i primi quattro bit pari a 1. Questo comprende gli indirizzi da 240.0.0.0 a 255.255.255.255. Questa classe è riservata, ma il suo utilizzo non è mai stato definito. Di conseguenza, la maggior parte delle implementazioni di rete scarta questi indirizzi come illegali o non definiti. L'eccezione è rappresentata da 255.255.255.255, utilizzato come indirizzo broadcast.
Esempio di indirizzo IPS di classe E:
Panoramica: Classi di indirizzi IP e rappresentazioni bit-wise
All'interno dello spazio degli indirizzi, alcune reti sono riservate alle reti private. I pacchetti provenienti da queste reti non vengono instradati attraverso la rete Internet pubblica. In questo modo le reti private possono utilizzare gli indirizzi IP interni senza interferire con le altre reti. Le reti private sono
Alcuni indirizzi IPv4 sono riservati a usi specifici:
Le specifiche originali dell'IPv4 sono state progettate per la rete DARPA che sarebbe poi diventata Internet. In origine si trattava di una rete di prova, e non si pensava al numero di indirizzi che sarebbero stati necessari in futuro. All'epoca, i232 indirizzi (4,3 miliardi) erano certamente considerati sufficienti. Tuttavia, con il passare del tempo è diventato evidente che, così come era stato implementato, lo spazio degli indirizzi IPv4 non sarebbe stato sufficiente per un'Internet mondiale con numerosi dispositivi connessi per persona. Gli ultimi blocchi di indirizzi di primo livello sono stati assegnati nel 2011.
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Per evitare il problema apparentemente ricorrente nella tecnologia, in cui la limitazione di una specifica sembra più che sufficiente al momento, ma inevitabilmente diventa troppo piccola, i progettisti dell'IPv6 hanno creato un enorme spazio di indirizzi per l'IPv6. La dimensione degli indirizzi è stata aumentata da 32 bit nell'IPv4 a 128 bit nell'IPv6.
L'IPv6 ha un limite teorico di 3,4 x 1038 indirizzi. Si tratta di oltre 340 undecilioni di indirizzi, un numero sufficiente per assegnarne uno a ogni singolo atomo sulla superficie della Terra.
Gli indirizzi IPv6 sono rappresentati da otto serie di quattro cifre esadecimali e ogni serie di numeri è separata da due punti. Un esempio di indirizzo IPv6 è il seguente:
Poiché gli indirizzi IPv6 sono così lunghi, esistono delle convenzioni che ne consentono l'abbreviazione. Innanzitutto, gli zeri iniziali di un gruppo di numeri possono essere eliminati. Per esempio, :0033: può essere scritto come :33:
In secondo luogo, qualsiasi sezione consecutiva di zeri può essere rappresentata da un doppio punto. Questa operazione può essere eseguita una sola volta in un indirizzo. Il numero di sezioni rimosse con questa abbreviazione può essere determinato come il numero necessario per riportare l'indirizzo a otto sezioni. Ad esempio, per 2DAB::DD72:2C4A si dovranno aggiungere cinque sezioni di zeri al posto dei doppi due punti.
L'indirizzo di loopback
può essere abbreviato in ::1.
Come nell'IPv4, alcuni blocchi di indirizzi sono riservati alle reti private. Questi indirizzi non vengono instradati sulla rete Internet pubblica. In IPv6, gli indirizzi privati sono chiamati Unique Local Addresses (ULA). Gli indirizzi del blocco FC00:: /7 sono ignorati e non vengono instradati per impostazione predefinita.
Sia in IPv4 che in IPv6, non è possibile ricordare l'indirizzo IP di ogni dispositivo, tranne che nelle reti più piccole. La risoluzione dei nomi fornisce un modo per cercare un indirizzo IP a partire da un nome più facile da usare.
Su Internet, la risoluzione dei nomi è gestita dal sistema dei nomi di dominio (DNS). Con il DNS, un nome nel formato host.dominio può essere utilizzato al posto dell'indirizzo IPS della destinazione. Quando viene avviata la connessione, l'host sorgente richiede l'indirizzo IPS dell'host di destinazione a un server DNS. Il server DNS risponde con l'indirizzo IP della destinazione. Questo indirizzo IP verrà quindi utilizzato per tutte le comunicazioni inviate a quel nome.
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