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IPv4 vs IPv6, cosa è IPv4, cosa è IPv6, IPv6 sulla base di IPv4

Updated on gen 7, 2020
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L' Internet Protocol (IP) rappresenta uno dei più importanti protocolli di comunicazione nella suite dei protocolli internet (Internet Protocol Suite IPS), utilizzato per l'instradamento e l'indirizzamento di dispositivi di rete come computer, laptop e switch in fibra su una singola rete o su una serie di reti interconnesse. Vi sono al momento due versioni dell'Internet Protocol: IPv4 (Internet Protocol versione 4) e IPv6 (IP versione 6). Cosa singificano IPv4 e IPv6? Quale dei due è più veloce per lavorare e per il gaming? Questo articolo fornirà alcune risposte.

Che cos'è IPv4?

IPv4 è la quarta versione di IP, il quale stabilisce le regole per le reti computer operanti sul principio dello scambio di pacchetti. Può identificare in maniera univoca i dispositivi connessi alla rete attraverso un sistema di indirizzamento. Ogni qual volta un dispositivo ottiene l'accesso a Internet (sia esso uno switch, un PC o altri dispositivi), ad esso viene assegnato un unico indirizzo numerico IP come 192.149.252.76 (vedi sotto). IPv4 utilizza uno schema d'indirizzo a 32 bit che permette di archiviare 2^32 indirizzi (4.19 miliardi d'indirizzi). Il crescente numero di utenti finali connessi a Internet sta portando all'esauriemtno degli indirizzi IPv4. Questa è una delle ragioni per cui il nuvo sistema di indirizzamento internet, IPv6, sta venendo impiegato per soddisfare l'esigenza di più indirizzi internet.

IPv4 Address Format

Caratteristiche di IPv4

Le caratteristiche di IPv4 sono le seguenti:

  • Protocollo senza connessione

  • Consente di creare un semplice livello di comunicazione virtuale su dispositivi diversificati

  • Richiede quantità minime di memoria e rende semplice ricordare gli indirizzi

  • Protocollo utilizzato già da milioni di dispositivi

  • Offre videoteche e conferenze

Che cos'è IPv6?

IPv6 (Internet Protocol versione 6) è stato messo in campo nel 1999 per il timore che la domanda di indirizzi IP potesse superare l'offerta disponibile. Consente la comunicazione e il trasferimento di dati su una rete. IPv6 è un indirizzo IP a 128-bit che può supportare 2^128 indirizzi internet in totale. L'utilizzo di IPv6 non solo risolve il problema delle limitate risorse di indirizzi di rete ma anche quello delle barriere alla connessione alla rete per i dispositivi ad accesso multiplo . Un indirizzo IPv6 può ad esempio essere scritto così: 3ffe:1900:fe21:4545:0000:0000:0000:0000.

IPv6 Address Format.

Caratteristiche di IPv6

Le caratteristiche di IPv6 sono le seguenti:

  • Strutture gerarchiche di indirizzamento e instradamento

  • Configurazione Stateful e Stateless

  • Supporto per la "qualità di servizio" (Quality of Service QoS)

  • Protocollo ideale per l'interazione tra nodi vicini

Principali differenze tra IPv6 e IPv4

IPv4 e Ipv6 sono entrambi indirizzi utilizzati per identificare macchine connesse a una rete. Sono la stessa cosa in principio, ma funzionano in maniera diversa. Quali sono le loro differenze? La tabella sotto riassume le principali differenze.

Differenze IPv4 IPv6
Metodo di indirizzamento Un indirizzo numerico e i suoi bit binari separati da un punto (.) Un indirizzo alfanumerico i cui bit binari sono separati da due punti (:). Contiene anche esadecimali.
Tipo di indirizzo Unicast, broadcast e multicast. Unicast, multicast e anycast.
Maschera di indirizzo Utilizzata per la rete designata dalla sezione host. Non utilizzata.
Numero di campi d'intestazione 12 8
Lunghezza campi d'intestazione 20 40
Checksum Possiede campi di checksum. Non li possiede.
Numero di classi Classi A-E. Illimitato numero di indirizzi IP.
Configurazione Gli indirizzi e i route IP devono essere assegnati. La configurazione è opzionale a seconda delle funzioni richieste.
VLSM Supporto. Senza supporto.
Frammentazione Ottenuta mandando e inoltrando route. Fatta dal sender.
Routing Information Protocol Supportata dal daemon. RIP non supporta IPv6, utilizza route statici.
Configurazione di rete. Manuale o con DHCP. Autoconfigurata.
SNMP SNMP è un protocollo utilizzato per la gestione di sistema. SNMP non supporta IPv6.
Mobilità e interoperabilità Tipologie di rete relativamente limitate secondo cui le possibilità di moblità e interoperabilità sono ristrette. IPv6 fornisce possibilità di mobilità e interoperabilità che sono incorporate nei dispositivi di rete.
Record DNS Pointer (PTR) record, IN-ADDR.ARPA DNS domain Pointer (PTR) record, IP6.ARPA DNS domain
Risoluzione tra IP e MAC Broadcast ARP Multicast Neighbor Solicitation
Mapping Utilizza ARP(Address Resolution Protocol) per mappare indirizzi MAC. Utilizza NDP(Neighbour Discovery Protocol) per mappare indirizzi MAC.
Quality of Service ( QoS) QoS consente di richiedere priorità per i pacchetti e larghezza di banda per applicazioni TCP/IP. Al momento, l'implementazione IBM di QoS non supporta IPv6.

Vantaggi di IPv6

Quali sono esattamente i benefici di IPv6? IPv6 è più veloce di IPv4? La seguente descrizione fornisce alcune risposte.

Performance: estensione dell'indirizzo ID

La maggiore differenza tra IPv4 e IPv6 sono le dimensioni degli indirizzi IP. IPv4 è un indirizzo a 32-bit, mentre IPv6 è un inidiizzo esadecimale a 128-bit. IPv6 fornisce un grande spazio di indirizzo e contiene un'intestazione semplice in confronto a IPv4. IPv6 aumenta l'indirizzo IP da 32 a 128 bit per supportare le maggiore domanda di indirizzi. Si stima che vi siano 4x10^18 IPv6 indirizzi per metro quadrato sulla superficie terrestre, perciò gli indirizzi IP non si esauriranno nell'immediato futuro. La codifica degli indirizzi IPv6 utilizza una gerarchia simile a CIDR, semplificando il routing.

Formato delle intestazioni IP: riduce la larghezza di banda delle intestazioni

Vi saranno alcuni domini ridondanti nel formato d'intestazione IPv4, il quale è stato eliminato o indicato come intestazioni estese degli indirizzi IPv6. Sebbene le dimensioni dell'intestazione IP dell'indirizzo IPv6 è quattro volte più grande dell'indirizzo IPv4, le intestazioni IPv6 sono solamente due volte le dimensioni di IPv4. Ciò riduce grandemente il trattamento complessivo di pacchetti e la larghezza di banda dell'intestazione rendendola più veloce.

Supporto per le opzioni: miglioramento delle performance di routing

Le opzioni IPv4 sono posizionate nell'intestazione mentre le IPv6 si trovano in una intestazione separata ed estesa. L'intestazione non sarà processata fintanto che non venga specifiato un router, migliorando grandemente le performance di routing. I rigidi requisiti per le opzioni di lunghezza sono stati rilassati da IPv6 (fino a 40 byte per le opzioni IPv4) e nuove opzioni saranno introdotte quando necessario. Molte delle nuove funzioni di IPv6 sono fornite da opzioni come il supporto per "IP layer security" (IPSEC), jumbogram, mobile IP, e così via.

Sicurezza di rete: più sicuro e riservato

Per IPv4 il protocollo di sicurezza internet (Internet Protocol Security IPSec) è opzionale e richiede un pagamento aggiuntivo, mentre IPSec è un'opzione obbligatoria per IPv6. Oltre a ciò, verifica d'identità e coerenza di dati sono state aggiunte in IPv6, aumentando la sicurezza e la riservatezza della rete.

Sicurezza di rete: maggiore velocità, assenza di NAT

Per quanto riguarda la questione velocità IPv4 vs IPv6, IPv6 è considerato più veloce grazie alla mancanza del Network Address Translation (NAT). Ciò avviene perché i carrier non possono fornire indirizzi IPv4 univoci a tutti i subscriber (perché semplicemente non ve ne sono più abbastanza a disposizione). Il provider di servizi web e cloud, Akamai, ha misurato la velocità di IPv6 vs IPv4, scoprendo che "i siti caricano il 5% in media più velocemente per il 95% dei casi su IPv6 rispetto a IPv4." Per coloro che vogliono alta velocità, IPv6 è dunque una scelta migliore.

Da IPv4 a IPv6: un passo inevitabile

Basandosi su quanto detto finora, IPv6 è estremamente importante per la salute di Internet sul lungo termine. Il passagio da IPv4 a IPv6 darà a Internet un bacino di indirizzi IP più grande. Dovrebbe inoltre consentire a ogni dispositivo di avere il proprio indirizzio IP pubblico, invece di rimanere nascosto dietro un router NAT. Sebbene IPv4 e IPv6 coesistano al momento, non sono progettati per essere interoperabili. A casa dei costi e dei problemi di compatibilità di IPv6 al momento, IPv4 potrebbe esistere ancora per lungo termpo, ma alla fine gli indirizzi ipv6 diventeranno la norma.

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