Indirizzo IP

Supponiamo che uno dei nostri amici voglia incontrarci ma non conosca il nostro indirizzo. Lui chiede il nostro indirizzo e noi gli diamo il nostro indirizzo come 02, Vidyapuri Road, Supaul, Bihar, India. Dopo aver dato l'indirizzo, lui o lei può facilmente individuare il nostro indirizzo. La stessa cosa si fa in caso di internet. Ad ogni rete viene assegnato un indirizzo.

La IANA (Internet Assigned Numbers Authority) assegna l'indirizzo IP. IANA è responsabile del sistema di indirizzamento IP

Un indirizzo IP è un numero binario lungo, fatto di uno e zero. Un indirizzo IPv4 è un numero binario lungo 32 cifre (o bit). Un IPv6 è lungo 128 bit, permettendo di utilizzare molti più indirizzi IP. Gli indirizzi IP sono solitamente scritti in forma leggibile dall'uomo, dove 8 bit sono raggruppati in un ottetto. Gli indirizzi IPv4 sono di solito scritti come un gruppo di quattro numeri. Ogni numero può assumere un valore da 0 a 255. Gli indirizzi IPv6 sono scritti come un gruppo di otto numeri esadecimali. Molti indirizzi IPv6 contengono molti zeri. Ci sono regole speciali che dicono che in certi casi questi zeri non devono essere scritti.

Alcuni indirizzi IP possono essere assegnati liberamente sulla rete locale. Poiché non sono univoci, non vengono instradati su Internet. Gli indirizzi che possono essere assegnati liberamente si chiamano indirizzi IP privati, quelli unici si chiamano pubblici. Per essere instradato, un indirizzo privato deve essere tradotto in un indirizzo pubblico. Questo processo di traduzione tra indirizzi privati e pubblici è detto traduzione di indirizzi di rete, o NAT. Anche i router e i firewall spesso svolgono questo compito.

Ci sono tre diversi tipi di indirizzi:

• Indirizzi Unicast: L'indirizzo è assegnato ad un dispositivo specifico. Questo è il caso più comune, la maggior parte degli indirizzi sono indirizzi unicast.
• Indirizzi di trasmissione: indirizzare tutti i computer della stessa rete. Ci sono alcuni casi in cui questo è utile, ad esempio per ottenere automaticamente un nuovo indirizzo. Il mittente invia i dati una volta sola e i dispositivi utilizzati per l'instradamento dei dati ne fanno delle copie, a seconda delle necessità.
• Indirizzi multicast: Questo caso è simile al caso di trasmissione di cui sopra: Alcuni dispositivi sono interessati a ricevere determinati dati, e la rete copia i dati secondo necessità. La grande differenza rispetto al caso broadcast di cui sopra è che tutti i dispositivi collegati alla rete broadcast vedono i dati inviati tramite broadcast. Con il multicast, i dispositivi devono abbonarsi per vedere un determinato contenuto. I dispositivi della stessa rete che non sono abbonati non vedranno il contenuto.

Ci sono diversi modi per ottenere un nuovo indirizzo IP e non essere più bloccati per atti vandalici. Uno di questi si chiama Bootstrap Protocol (di solito abbreviato in BOOTP). Il dispositivo che ha bisogno di un nuovo indirizzo, non sa in quale rete si trova, quindi utilizza un indirizzo IP di tutti gli zeri (0.0.0.0.0) che invia come broadcast alla rete corrente, su una porta speciale. Inoltre, invia l'indirizzo MAC della scheda di rete, più un numero casuale di 4 byte. Il server BOOTP invierà una risposta, anche come broadcast, indirizzata ad un'altra porta. La risposta conterrà il mac address del client, il numero casuale e l'indirizzo IP del client. Quando il client riceverà i dati, imposterà l'indirizzo specificato. Se il server BOOTP è configurato in questo modo, invierà anche l'indirizzo IP e l'hostname del server BOOTP, il nome e il percorso di un file che dovrebbe essere caricato per avviare il client (usando TFTP) o il nome di una directory, che il client dovrebbe montare usando NFS.

DHCP estende BOOTP, e permette di inviare più informazioni, come l'indirizzo di un time server, o informazioni utili per l'instradamento.

Gli indirizzi IP ottenuti automaticamente possono essere dinamici o statici. L'indirizzamento statico significa che la stessa macchina otterrà sempre lo stesso indirizzo IP. Con gli indirizzi dinamici, un dispositivo otterrà l'indirizzo successivo che non viene utilizzato. Gli indirizzi dinamici che vengono utilizzati devono essere rivisti di volta in volta. Se non vengono rinnovati, possono essere utilizzati per altri dispositivi.

Con IPv4, ogni indirizzo è composto da quattro numeri binari a 8 cifre, chiamati ottetti. Un indirizzo IPv4 è di 32 bit in totale. Il numero più grande che si può fare con 8 cifre regolari è 99.999.999, ma il numero più grande che si può fare con 8 cifre binarie è 255 (11111111 in binario), quindi ogni ottetto può essere qualsiasi numero da 0 a 255.

Un indirizzo IPv4 potrebbe avere questo aspetto:

198.51.100.137

Ogni ottetto viene convertito nella sua forma decimale e separato da un punto.

Inoltre, ci sono significati speciali associati a due numeri finali diversi. In generale, un ultimo numero di 0 sta per la rete (chiamato indirizzo di base), e un ultimo numero di 255 sta per tutti gli host di quella rete (chiamato indirizzo broadcast). I computer che si trovano sulla stessa rete locale condividono 3 dei 4 numeri. Un computer può trovarsi su più di una rete. Può anche avere più nomi.

Indirizzi pubblici/privati

Il problema con l'IPv4 è che permette solo 4,3 miliardi di indirizzi, e li abbiamo quasi tutti utilizzati. Per ritardare questo processo, è stata creata la traduzione degli indirizzi di rete (NAT). La Network Address Translation ha una rete che condivide un indirizzo IP pubblico e dà ad ogni computer della rete un indirizzo IP privato. Tutti coloro che vivono nella stessa casa usano lo stesso indirizzo, ma la posta può essere destinata a più persone diverse che vivono nella casa.

Indirizzi IP speciali

Ci sono alcuni indirizzi IP che sono riservati per scopi speciali. Ad esempio, l'indirizzo 127.0.0.0.1 si chiama Indirizzo di Loopback e farà "loopback" di tutti i pacchetti inviati a questo indirizzo al computer che li ha inviati, come l'invio di posta a se stessi. Anche se questo può non sembrare utile, viene utilizzato per testare i server.

Può definire come la sua identifica la classe di rete

Può essere definito come l'identificativo dell'host in rete

È un indirizzo internet permanente. Non può essere modificato in questo dobbiamo configurarlo manualmente. Viene utilizzato in reti più piccole tutti i server utilizzano IP statici. È un modo semplice per la comunicazione.

(Dinamico significa cambiamento costante)

È un indirizzo internet temporaneo. Viene assegnato da un server DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) a partire da una gamma specifica di indirizzi IP.

Sottorete IPv4

Per far funzionare una rete più velocemente, essa viene suddivisa in sottoreti. Per fare questo, un indirizzo IP contiene un ID di rete, un ID di sottorete e un ID host. Un numero binario speciale chiamato Subnet Mask viene utilizzato per determinare la dimensione della rete, della sottorete e dell'ID host.

L'IPv4 originale supportava solo 254 reti, quindi nel 1981 le specifiche di indirizzamento di Internet sono state modificate in un'architettura di rete di classe. Il design di rete di classe permetteva un numero maggiore di reti individuali. I primi tre bit di un indirizzo IP ne determinavano la classe. Tre classi (A, B e C) sono state definite per la normale comunicazione tra computer (Unicast). La dimensione dell'ID di rete si basava sulla classe dell'indirizzo IP. Ogni classe utilizzava più ottetti per l'ID di rete, rendendo l'ID host più piccolo e riducendo il numero di possibili host.

Le reti di classe sono state sostituite dal 1993 dal Classless Inter-Domain Routing (CIDR). Il CIDR fornisce anche un indirizzo di rete e un indirizzo host. Il CIDR non ha classi, il che significa che le dimensioni dell'indirizzo di rete e dell'indirizzo host non devono essere necessariamente in ottetti.

Un indirizzo IPv4 in notazione CIDR assomiglia a

192.168.0.14/24

La barra e il numero rappresentano la quantità di bit che l'id di rete utilizza, in questo caso 24 o 3 ottetti.

Poiché l'IPv4 è solo 32 bit, il numero di indirizzi disponibili si esaurirà. Per evitare questo, un'organizzazione chiamata Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) ha creato la versione 6 dell'IP (IPv6), che alla fine sostituirà l'IPv4.

La versione IP 6 utilizza 16 ottetti, o 128 bit in totale. Gli ottetti in IPv6 sono scritti in esadecimale, e separati da due punti (:). Un indirizzo IPv6 potrebbe avere questo aspetto:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

Un indirizzo IPv6 può essere lungo e questo può portare ad errori di battitura o di scrittura. Ci sono due modi in cui un indirizzo IPv6 può essere reso più breve senza tralasciare nulla:

• Gli zeri principali possono essere lasciati fuori: 2001:0db8:00b8:0008:0000:0000:0000:0001 becomes 2001:db8:b8:8:0:0:0:1
• Qualsiasi numero di "pezzi" sequenziali, tutto zero, può essere compresso semplicemente :::. Questo può essere fatto solo una volta nello stesso indirizzo: 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 potrebbe essere scritto come 2001:db8::1

DNS sta per Domain Name System

È anche chiamato server di servizio. Si basa su un'architettura di rete di server client. Contiene un database di indirizzi IP pubblici. Il DNS è come una rubrica telefonica.

Le versioni prima dell'IPv4 erano sperimentali e mai ampiamente utilizzate. La versione 5 è stata utilizzata esclusivamente per il protocollo Internet Stream Protocol, anch'esso mai ampiamente utilizzato.