Cosè IPv4?

Come suggerisce il nome, IPv4 o Internet Protocol versione 4 è la quarta versione di IP o Internet Protocol. Questo protocollo è uno dei protocolli principali utilizzati per stabilire e mantenere Internet ( così come alcune altre reti strutturate in modo simile ).

La versione originale dell'IP è stata introdotta nel 1974. Molto prima che si affermasse l'Internet che conosciamo oggi. Serviva anche come base per un altro protocollo: il TCP. O protocollo di controllo della trasmissione. A differenza del TCP, che è stato aggiornato ma non rielaborato in modo sostanziale sin dal suo concepimento, l'IP ha subito diverse revisioni. IPv4 è stata la prima versione principale di esso e lo è, fino ad oggi. Tuttavia, il protocollo dominante viene utilizzato su Internet.

Che cosa fa?

Il protocollo Internet, in qualsiasi versione, è responsabile della frammentazione e del riassemblaggio dei dati trasmessi e dell'instradamento dei datagrammi dall'host alla destinazione. Più semplicemente, IPv4 suddivide le informazioni e le impacchetta in unità più piccole che possono essere trasferite tramite la rete. E poi lo fa prima di rimettere insieme i dati per il destinatario. "Datagram" sono i pacchetti di rete inviati avanti e indietro. E ognuno di essi è composto da due sezioni: l'intestazione e il carico utile.

L'intestazione IP contiene informazioni sull'indirizzo IP di origine e di destinazione e metadati aggiuntivi necessari per portare il datagramma dove sta andando. Il payload sono i dati effettivi che vengono trasportati. Il processo di scomposizione dei dati in datagrammi per il trasferimento viene eseguito miliardi di volte al giorno. Ogni volta che un utente accede a Internet e richiede di caricare una pagina Web, ad esempio.

Perché IPv4?

L'IP originale creato nel 1974 non era sufficiente per l'attività che inizialmente ne richiedeva l'utilizzo. Nel 1981, IPv4 è stato sviluppato come versione migliorata. Fu questa versione che il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti adottò come standard per tutte le reti di computer militari. Pertanto, non molto tempo dopo è diventato una pietra miliare della moderna Internet.

Il formato utilizzato per gli indirizzi all'interno del sistema IPv4 è costituito da quattro ottetti di dati, spesso separati da punti. Il design è familiare alla maggior parte delle persone: 127.0.255.250 sarebbe un esempio di uno di questi indirizzi. Vale la pena notare che gli indirizzi IP nel sistema IPv4 non sono gli stessi degli URL dei siti Web: sebbene il contenuto dei siti Web venga trasmesso tramite il protocollo IP, URL e indirizzi IP non sono sinonimi. Mentre un telefono utilizzato per caricare un sito Web ha un indirizzo IP univoco, il sito Web stesso non lo ha, indipendentemente dal computer su cui sono archiviati i dati.

Limitazioni e il passo successivo

Lo scopo di IPv4 è esclusivamente quello di ottenere dati da A a B: non garantisce la consegna dei dati, né assicura che le informazioni vengano consegnate e assemblate nell'ordine corretto e al momento giusto. Inoltre, non può impedire l'invio di pacchetti duplicati. Cose del genere sono necessarie ma vengono gestite dai protocolli di trasporto di livello superiore, come il TCP. Tutto ciò che fa IPv4 è adottare un approccio "al massimo sforzo" per fornire quanti più dati possibile nella posizione corretta. Al contrario, aspetti essenziali come l'integrità dei dati sono gestiti da altri protocolli.

Il limite più significativo di IPv4 è l'uso di indirizzi a 32 bit. All'inizio, non era un problema. Internet si è esteso a un punto in cui l'esaurimento dello spazio degli indirizzi è un problema. Il sistema di indirizzamento a 32 bit significa che il numero totale di indirizzi possibili è 232. In altre parole, possono esistere solo 4294967296 indirizzi.

Circa 18 milioni di questi sono riservati alle reti private e altri 270 milioni agli indirizzi multicast, ma in ogni caso Internet sta rapidamente raggiungendo il punto in cui questo numero non è più sufficiente. Ciò ha portato allo sviluppo di un protocollo successore: IPv6. Nel 2011, il pool di indirizzi primari è stato formalmente esaurito, lasciando solo un piccolo spazio per la transizione a IPv6.

IPv6 è stato proposto per la prima volta nel 1998 e ratificato come standard Internet nel 2017, molto tempo dopo che ha iniziato a essere utilizzato dagli sviluppatori a metà degli anni 2000. Nonostante sia un miglioramento per quanto riguarda gli spazi degli indirizzi ( IPv6 utilizza pacchetti a 128 bit, per un totale di 3,4 × 1038 indirizzi disponibili ), IPv4 e IPv6 non sono interoperabili. Ciò significa che non possono comunicare direttamente tra loro. Ciò rende anche più complicata la transizione interamente a IPv6 ed è per questo che gran parte di Internet dipende ancora interamente dal sistema IPv4.

Conclusione

IPv4 è il protocollo fondamentale e lo schema di indirizzamento di Internet e dei suoi precursori. Come molti protocolli obsoleti, tuttavia, mostra segni di un design obsoleto. Mentre per molti protocolli questa è stata una mancanza di sicurezza, per IPv4 è una mancanza di scalabilità. Mentre i 4 miliardi di indirizzi che offre possono sembrare tanti, nel mondo moderno in cui molte persone hanno più di un dispositivo connesso a Internet, semplicemente non sono sufficienti.

Nonostante ciò e l'intensa pressione per passare al protocollo IPv6 successivo che fornisce un vasto spazio di indirizzi, è stato relativamente complicato e lento passare da IPv4. Anche ora, molte reti che utilizzano IPv6 utilizzano due stack di rete che coinvolgono IPv4 e v6 o utilizzano IPv4 internamente e lo traducono tramite NAT in un indirizzo pubblico IPv6.