IPv4

IP sta per Internet Protocol che viene utilizzato per fornire datagrammi tra gli host di una rete. In genere, si tratta di un metodo con cui i dati saranno inviati da un dispositivo informatico ad un altro dispositivo informatico attraverso Internet. L'IPv4 è la quarta versione del protocollo Internet che è stato adattato ed è ora ampiamente utilizzato nella comunicazione dati su diversi tipi di reti.[1] È considerato come uno dei protocolli fondamentali dei metodi di lavoro su Internet basati su standard ed è stata la prima versione che è stata utilizzata per la produzione durante il periodo di ARPANET. IP è l'acronimo di un protocollo che si basa su reti a livello a commutazione di pacchetto, proprio come Ethernet. Fornisce una connessione logica tra i diversi dispositivi di rete, fornendo l'identificazione per ogni dispositivo.

Funzionalità

L'IPv4 utilizza uno schema di indirizzi a 32 bit che consente un totale di 2 alla potenza di 32 indirizzi o poco più di 4 miliardi di indirizzi.[2] Questo si basa sul modello del miglior sforzo. Il modello fa in modo che non vi siano duplicati di consegna. Tutti questi aspetti sono gestiti dallo strato superiore di trasporto. Questa versione di IP è utilizzata come base di Internet e stabilisce tutte le regole e i regolamenti per le reti informatiche che funzionano secondo il principio dello scambio di pacchetti. La responsabilità di questo protocollo è quella di stabilire connessioni tra dispositivi informatici, server e dispositivi mobili basati su indirizzi IP. Nello scambio di informazioni nell'IPv4, viene effettuato dai pacchetti IP. Un pacchetto IP è diviso in 2 grandi campi, ovvero l'intestazione e il campo dati. Il campo dati viene utilizzato per trasportare informazioni importanti mentre un'intestazione contiene tutte le funzioni del protocollo.

IPv4 funziona sul livello di rete dello stack di protocollo TCP o IP. Il suo compito principale è principalmente quello di trasferire i blocchi di dati dall'host di invio all'host di destinazione, dove i mittenti e i destinatari sono computer identificati in modo univoco dagli indirizzi del protocollo Internet. L'aspetto positivo dell'indirizzo IP è che viene utilizzato come identificatore unico per i dispositivi informatici collegati a una rete locale o a Internet. In genere viene utilizzato per l'indirizzamento e la trasmissione di dati sulla rete. Senza questo, il dispositivo non è in grado di determinare dove sta realmente trasmettendo i dati. Tutti i dispositivi che operano in rete, come i dispositivi informatici, le stampanti di rete, i telefoni, i server e molto altro ancora, hanno davvero bisogno del proprio indirizzo di rete.

Gli indirizzi IP sono in qualche modo simili ai dati dei passaporti. Gli indirizzi IPv4 sono, nella maggior parte dei casi, scritti in modo da 4 numeri decimali a partire da 0 fino a 255 e separati da un punto.

Ad esempio: 172.128.1.2

C'è un indirizzo minimo e massimo; l'indirizzo minimo possibile è 0.0.0.0.0.0.0.0 e l'indirizzo massimo possibile è 255.255.255.255.255.255. Senza questo indirizzo IP, un dispositivo non sarà identificato sulla rete o in grado di scambiare informazioni con altri dispositivi nella rete privata o in una rete pubblica.

Inoltre, questa versione di IP funziona a livello di rete del modello OSI e a livello Internet del modello TCP o IP. In questo modo l'IP ha la responsabilità di identificare l'host in base agli indirizzi logici e di instradare i dati tra di loro o tra di loro sulla rete sottostante. Questo IP che ha un protocollo a 3 strati ottiene i segmenti di dati dal quarto strato che è il trasporto e lo divide in quello che è conosciuto come pacchetto. Il pacchetto IP incapsula l'unità di dati ricevuta dal livello precedente e aggiunge le proprie informazioni di intestazione.[3]

Componenti

Di seguito sono riportate le due parti di un indirizzo IP, basato sul design originale dell'IPv4:

Identificatore di rete

Si tratta di una porzione di indirizzo IP che viene utilizzata per identificare individui o dispositivi diversi su una rete, proprio come una rete locale o Internet. Si tratta di una progettazione per garantire la sicurezza di una rete e delle risorse correlate. Questo è l'ottetto più significativo dell'indirizzo.

Identificazione dell'host

Si riferisce al nome dichiarato nel programma ospite.

Modalità di indirizzamento

Di seguito sono riportati i tre diversi tipi di modalità di indirizzamento supportati dall'IPv4:

Modalità di indirizzamento Unicast

Questo indirizzo aiuta a identificare un nodo unico di una rete. Questo si riferisce semplicemente ad un singolo mittente e ad un singolo ricevitore, anche se può essere utilizzato sia in invio che in ricezione. In questa modalità, i dati saranno inviati ad un solo host destinato. Il campo dell'indirizzo di destinazione ha un indirizzo IP a 32 bit dell'host di destinazione. Questa è la forma più comune di indirizzamento del protocollo Internet.[4]

Modalità di indirizzamento broadcast

Si riferisce ad un indirizzo di rete in cui tutti i dispositivi collegati ad una rete di comunicazione ad accesso multiplo sono abilitati a ricevere diagrammi. Un messaggio che sarà inviato ad un indirizzo di trasmissione può essere ricevuto da tutti gli host collegati in rete. In questa modalità, il pacchetto è indirizzato a tutti gli host di un segmento di rete. Il campo dell'indirizzo di destinazione ha un indirizzo broadcast speciale. Quando l'host vedrà un pacchetto sulla rete, è tenuto ad elaborarlo.

Modalità di indirizzamento multicast

Nell'IPv4, questo è definito dal modello più significativo di 1110. Questo include gli indirizzi da 224.0.0.0.0.0.0 a 239.255.255.255.255.255. Questa modalità è un mix delle due modalità precedenti. Con questo pacchetto, l'indirizzo di destinazione contiene un indirizzo speciale che parte da 224.x.x.x.x.x e può essere intrattenuto da più di un host. Con la crescita di internet, ci si aspetta davvero che il numero di indirizzi IPv4 non utilizzati finirà per esaurirsi perché ogni dispositivo come i computer, gli smartphone e le console di gioco o quelli che si connettono a internet richiederanno un indirizzo.[5]

Storia

Gli attuali protocolli internet incorporati nei sistemi moderni utilizzano tecnologie più complesse e complesse che si basano sugli sviluppi del protocollo NCP (Network of the ARPANET (Advanced Research and Project Agency Network) NCP (Network Control Program). Vinton Cerf e Robert Kahn sono noti come gli antenati del TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol).[6] Lavorando con il TCP, l'IP è stato introdotto come datagramma che non si basava su un protocollo connesso, ma conteneva invece un'intestazione e un carico utile. L'intestazione codificava gli indirizzi di origine e di destinazione del pacchetto di dati mentre il carico utile portava i dati effettivi. Cerf e Kahn hanno lavorato con il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti nel ping della prima versione principale dell'IP che è ancora oggi ampiamente utilizzata - IPv4.[7]

In particolare, l'IPv4 è stato utilizzato per la prima volta nel 1983 per la produzione nell'ARPANET. L'IPv4 è descritto nella pubblicazione IETF RFC 791 del 1981, che sostituisce una definizione precedente nel 1980. Tuttavia, il governo statunitense si è reso conto che l'indirizzo IPv4 presentava una serie limitata di indirizzi, solo circa 4 miliardi di combinazioni possibili, per i 7 miliardi di persone nel mondo e ha iniziato una versione più recente che viene ora integrata nelle reti esistenti - l'IPv6.


  1. https://www.techopedia.com/definition/5367/internet-protocol-version-4-ipv4 ↩︎

  2. https://www.webopedia.com/DidYouKnow/Internet/ipv6_ipv4_difference.html ↩︎

  3. https://www.tutorialspoint.com/ipv4/ipv4_quick_guide.htm ↩︎

  4. https://www.techopedia.com/definition/2464/unicast-address ↩︎

  5. https://www.webopedia.com/DidYouKnow/Internet/ipv6_ipv4_difference.html ↩︎

  6. https://www.colocationamerica.com/blog/history-of-ip-address-part-2-tcp-ip ↩︎

  7. https://www.colocationamerica.com/ip-services/ipv4.htm ↩︎