Cosè IPv6?

IPv6, o Internet Protocol versione 6, è il seguito di IPv4, il protocollo di rete utilizzato dalla maggior parte dell'attuale Internet. Inizialmente proposto nel 1998, IPv6 è stato utilizzato dagli sviluppatori sin dai primi anni 2000. Ma è stato solo nel 2017 che è stato ratificato come un vero e proprio standard Internet dall'IETF ( Internet Engineering Task Force ).

Logicamente, c'era un IPv5 tra IPv4 e IPv6. Tuttavia, la versione 5 non ha mai visto l'adattamento come standard. È stato sviluppato appositamente per aiutare lo streaming di video ed è noto come protocollo Stream o ST. Tuttavia, come IPv4, soffriva di indirizzi disponibili molto limitati. IPv4 e IPv5 utilizzano l'indirizzamento a 32 bit. Considerando che IPv6 è stato aggiornato per utilizzare invece indirizzi a 128 bit. Questo, tra gli altri problemi, ha portato a ignorare sostanzialmente IPv5 per quanto riguarda l'implementazione dei protocolli.

Perché IPv6?

Una delle principali limitazioni di cui soffriva IPv4 era il numero limitato di indirizzi possibili. Per risolvere questo problema in modo completo, IPv6 utilizza uno schema di indirizzamento a 128 bit rispetto allo schema di indirizzamento a 32 bit di IPv4. La limitazione degli indirizzi nel protocollo IPv6 è 2128. O 3,4×1038 se preferisci la notazione SI, rispetto a 232 in IPv4. Mentre IPv4 ha "solo" 4,3 miliardi di indirizzi possibili, 4.294.967.296 per la precisione, IPv6 offre 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 indirizzi possibili. Sono 340 trilioni di trilioni di trilioni. Tutto questo elimina il problema degli indirizzi limitati.

Oltre a ciò, IPv6 offre anche ulteriori miglioramenti: consente il multicasting come specifica di base, mentre in IPv4 questa era una funzionalità opzionale. Il multicasting consente la trasmissione di un pacchetto di dati a più destinazioni in una volta sola, invece di eseguire varie operazioni.

Altri miglioramenti includono la gestione di pacchetti di dati più estesi e opzioni di elaborazione e configurazione semplificate. Molte delle funzioni di base fornite da IPv6 dovevano essere implementate in aggiunta in qualsiasi momento. Il che ha portato ad alcune soluzioni complicate per problemi relativamente semplici da risolvere. Detto questo, IPv6 non è così semplice come essere una versione "migliore". Porta anche con sé una nuova serie di problemi che mancavano a IPv4.

Sfide e implementazione

Nonostante sia un incessante miglioramento del protocollo IPv4 per quanto riguarda gli indirizzi disponibili e molte altre cose, alcuni problemi impediscono a IPv6 di essere prontamente implementato. Uno dei principali ostacoli è che i due protocolli non sono interoperabili e, pertanto, non possono comunicare direttamente tra loro. È possibile eseguire computer utilizzando entrambi contemporaneamente in una configurazione denominata dual-stack. I dispositivi dual stack sono ora lo standard. Sebbene IPv6 non possa essere utilizzato se non supportato attivamente dall'ISP.

Una sfida per lungo tempo è stata la mancanza di supporto per IPv6 nei middlebox, ovvero i router ISP e l'architettura della dorsale Internet. Sebbene i dispositivi e i server degli utenti finali vengano aggiornati in modo relativamente regolare e abbiano il supporto IPv6 abbastanza presto, molti middlebox non lo supportano, essenzialmente silurando qualsiasi tentativo di utilizzarlo. La maggior parte degli ISP ora lo supporta attivamente, con alcuni che hanno la maggior parte dei propri clienti su IPv6.

Un'altra cosa da considerare è la possibilità di ripetere gli errori di progettazione del passato. Sebbene IPv6 offra un vasto spazio di indirizzi, il suo piano di implementazione è molto più simile all'uso originale di IPv4. Piuttosto che il moderno design CIDR che ottimizza l'uso efficiente dello spazio di indirizzi IPv4 limitato. Invece di utilizzare l'area in modo efficiente, ci saranno 264 sottoreti, ciascuna con 264 possibili indirizzi.

Questa architettura di progettazione potrebbe a prima vista sembrare destinata a ripetere le modifiche di progettazione di IPv4 per evitare il consumo di spazio degli indirizzi fino a quando non ti rendi conto che 264 è 4 miliardi di volte più reti rispetto ai possibili indirizzi IPv4. Ciascuno con 4 miliardi di volte più possibili indirizzi rispetto a possibili indirizzi IPv4. Questa decisione progettuale è stata presa per semplificare l'allocazione degli indirizzi e l'aggregazione dei percorsi.

La morte di un "firewall"

NAT è stata una delle funzionalità chiave che ha contribuito a evitare l'esaurimento degli indirizzi IPv4 per così tanto tempo. NAT consente a un router di tradurre molti indirizzi IP interni in un indirizzo IP pubblico, riducendo il numero di indirizzi necessari a una rete. Ciò ha avuto l'ulteriore vantaggio di agire essenzialmente come un firewall. Poiché le comunicazioni in arrivo impreviste non potevano essere tradotte in un host interno e venivano eliminate.

Con la grande abbondanza di indirizzi in IPv6, non è più necessario conservare attivamente lo spazio degli indirizzi. Pertanto, l'intenzione progettuale è quella di tornare al concetto end-to-end in cui entrambi i dispositivi comunicano direttamente anziché avere uno o più sistemi NAT che traducono gli indirizzi. Ciò significa che ogni dispositivo ha il suo indirizzo IPv6 pubblico e l'uso di NAT non è generalmente previsto.

Ciò elimina la protezione dell'effetto firewall fornito da NAT; alcune reti potrebbero aver fatto affidamento sulla funzionalità del firewall. Significa che senza un vero e proprio firewall implementato, i dispositivi esterni su Internet, potenzialmente controllati da hacker, possono tentare di connettersi direttamente all'indirizzo IP pubblico di un dispositivo interno.

Conclusione

IPv6 è il successore dello schema di indirizzamento IPv4 di lunga data di Internet. IPv4 doveva essere sostituito perché il suo spazio di indirizzi limitato era a rischio e ora è stato esaurito. IPv6 offre un vasto spazio di indirizzi che garantisce che l'esaurimento dello spazio di indirizzi non costituisca un problema per molto tempo.

L'implementazione di IPv6 è stata lunga, non aiutata dalla mancanza di interoperabilità con IPv4 e, per molti anni, dalla mancanza di supporto IPv6 su molti dispositivi di rete intermedi. Nonostante ciò, il supporto è ora quasi universale, sebbene la percentuale di traffico che utilizza IPv6 sia ancora significativamente inferiore al traffico IPv4.