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L’indirizzo IP, la base del world wide web

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L’indirizzo IP, la base del world wide web FASTWEB S.p.A.
La diffusione di Internet nel mondo
Internet
Alla scoperta del protocollo standard per la comunicazione digitale

Come è possibile fare in modo che i computer (ma anche tutti gli altri dispositivi collegati in rete) comunichino tra loro, contemporaneamente, senza sovrapporsi e senza interferenza? La risposta è in una semplice sigla: indirizzo IP.

Oggigiorno la quasi totalità dei dispositivi collegati ad una rete, ivi compresa la grande rete globale di Internet, utilizzano infatti il protocollo TCP/IP come standard per la comunicazione digitale. Ma come funziona? I computer utilizzano l’identificativo unico per trovare uno specifico destinatario all’interno del network, esattamente come noi, quando inviamo una lettera, scriviamo l’indirizzo del destinatario sulla busta.

Ci sono due standard per gli indirizzi IP: l’IP versione 4, il cosiddetto IPv4, e l’IP versione 6, abbreviato in IPv6. I dispositivi collegati in rete possiedono di norma un indirizzo del tipo IPv4 ma da qualche tempo cominciano ad essere utilizzati anche i nuovi indirizzi IPv6. Ma in che cosa si differenziano le due versioni e cosa questo comporta?

IPv4 versus IPv6

L’IPv4 utilizza una codifica binaria a 32 bit per creare un indirizzo unico sulla rete. Per rendere questa codifica più “leggibile” e facile da utilizzare da parte degli essere umani, abituati a ragionare in termini decimali (0-9) e non binari (0-1), un indirizzo IPv4 viene espresso con quattro numeri, separati da punti, dove ogni numero è un numero decimale che rappresenta a sua volta un numero binario (a base 2) ad otto bit, chiamato anche ottetto. Ad esempio, l’indirizzo decimale IPv4 192.168.255.0 corrisponde all’indirizzo binario 11000000.10101000.11111111.00000000, di gran lunga meno facile da utilizzare rispetto al primo.

L’IPv6 utilizza invece una codifica binaria a 128 bit per creare un indirizzo unico sulla rete. Questo significa che un indirizzo IPv6 viene espresso con otto gruppi di numeri a base esadecimale (a base 16) separati da due punti (“:”). Un esempio di indirizzo IPv6 è il seguente: 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab. Dato che questa tipologia di numeri può essere abbastanza difficoltoso da utilizzare per un essere umano, anche in questo caso si sono introdotte alcune “semplificazioni”, la principale delle quali è costituita dalla possibilità di tralasciare le quadruplette di “0” (0000) contigue. Applicando questo accorgimento, l’indirizzo IPv6 di cui sopra diventerebbe un molto più conciso 2001:0db8::1428:57ab.

Agli albori dell’implementazione del sistema di indirizzi IPv4, Internet non era ancora l’immensa rete che è adesso, inoltre molti network allora esistenti erano privati, ovvero chiusi in se stessi e senza connessioni con il resto della rete mondiale, il che rendeva possibile il riutilizzo degli stessi indirizzi IP purché presenti all’interno di reti non interconnesse.

Quando però il fenomeno Internet esplose, diventando il principale veicolo di informazione e commercio mondiale, assorbendo al suo interno praticamente tutti i network privati esistenti, il sistema di generazione di indirizzi unici basati sulla struttura a 32 bit cominciò a mostrare i suoi limiti: a fronte di un numero totale di indirizzi IP possibili di poco meno di 4,3 miliardi, il numero di dispositivi collegati alla rete, e quindi bisognosi di un proprio, unico, indirizzo IP, è cresciuto in maniera esponenziale fino ad arrivare ad esaurire quasi completamente gli indirizzi IP disponibili.

La risposta a questa “IPcalypse” ovvero al problema della prossima saturazione degli indirizzi IP è stata la creazione di un nuovo standard di indirizzamento IP basato sulla codifica a 128 bit, il suddetto IPv6, che permette la creazione di circa circa 3,4 x10^38 (ovvero 34 seguito da 37 zeri) indirizzi unici.

Per capire meglio l’entità del cambiamento basta pensare che, nella notazione IPv4, sono disponibili soltanto 7 indirizzi IPv4 ogni milione di metri quadrati di superficie terrestre (mari ed oceani compresi) mentre, nella notazione IPv6, ogni singolo metro quadrato di superficie terrestre potrebbe contenere oltre 655.570 miliardi di miliardi di indirizzi IPv6.

IP statico e IP dinamico

Nel momento in cui un qualsiasi dispositivo si collega alla rete mondiale ed esso viene assegnato un indirizzo IP, unico ed univoco e, da quel momento, viene abilitato a scambiarsi informazioni, sotto forma di pacchetti di dati, con qualsiasi altro dispositivo presente nella rete.

L’indirizzo IP assegnato può assumere la forma di un indirizzo statico oppure di un indirizzo dinamico.

Gli indirizzi del primo tipo sono relativamente rari in quanto richiedono configurazioni del software che gestisce la connessione di rete più complicate ed inoltre richiedono che tale indirizzo IP sia “riservato” a quel particolare dispositivo anche quando esso non è presente in rete (ovvero è disconnesso), il che, come abbiamo visto prima, comporta un serio spreco di risorse.

Gli indirizzi del secondo tipo sono di gran lunga i più comuni e vengono assegnati dinamicamente dal DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), ovvero dal servizio di rete che si occupa proprio di “staccare” il primo IP disponibile (ovvero non “riservato”, come ad esempio un IP statico) associandolo al dispositivo che ne ha appena fatto richiesta.

La caratteristica di questo secondo tipo di IP è quella di essere “dati in prestito” e pertanto sempre “riutilizzabili”. In pratica, un dispositivo cui è stato assegnato un indirizzo IP dinamico lo può conservare soltanto per un determinato tempo, scaduto il quale gli viene ritirato dal DHCP che però di solito procede subito a fornigliene uno nuovo (o, al limite, anche lo stesso di prima). Stessa cosa succede se il dispositivo si disconnette dalla rete per un tempo congruo: il suo indirizzo IP viene “ritirato” dal DHCP che può quindi riutilizzarlo per un diverso dispositivo.

Trovare il proprio indirizzo IP

Uno dei problemi più comuni per chi naviga su Internet è proprio quello di trovare l’indirizzo IP assegnato al proprio dispositivo. Per far questo esistono numerosi metodi ma il più immediato e comune è quello di visitare appositi siti Internet che espongono tale informazione direttamente nelle loro pagine web.

Trovarne uno è facilissimo: basta cercare la frase “il mio indirizzo IP” in un qualsiasi motore di ricerca e poi scegliere il sito che ci attira di più tra quelli proposti. Questo primo metodo può però dare risultati non precisi nel caso in cui ci si stia collegando ad Internet attraverso una rete privata, detta LAN (Local Area Network), come ad esempio una rete aziendale.

In casi del genere esistono altri metodi, più elaborati ma anche più precisi, che prevedono di chiedere quale sia il proprio indirizzo IP direttamente al proprio computer.

Il metodo più immediato passa per l’ispezione delle “proprietà” della propria connessione Internet, cosa relativamente facile da ottenere su un computer Windows dato che basta cliccare con il tasto destro sull’iconcina della connessione di rete.

L’alternativa un po’ più laboriosa richiede l’impiego del comando “ipconfig” (utilizzabile su sistemi operativi Windows, Linux e iOS) da lanciare direttamente da riga di comando.

L'ipconfig su Windows

Il DNS

Detto tutto questo, vale la pena di rimarcare che, nell’esperienza comune, nella barra degli indirizzi di un browser inseriamo di solito un indirizzo web composto da lettere e, a volte, intere parole di senso compiuto, come ad esempio www.google.it. Un indirizzo web di questo tipo viene chiamato URL (Uniform Resource Locator) ed è composto in genere da almeno tre "sezioni" separate da punti.

Come mai invece non inseriamo degli indirizzi IP come detto sopra?

Premettendo il fatto che qualsiasi browser accetta benissimo anche un indirizzo IP come mezzo per individuare un certo sito oppure un certo dispositivo connesso in rete (provate ad inserire 173.194.35.152 nel vostro browser ed arriverete comunque alla pagina www.google.it), il merito di questa ulteriore semplificazione nell’uso della rete a completo uso e consumo umano, è da ascrivere al DNS (Domain Name System).

In breve, il DNS non è altro che un enorme database, diffuso in numerose “copie” in tutta la rete e autosincronizzato, che tiene traccia di tutte le coppie URL + Indirizzo IP esistenti al mondo. Quando inseriamo nella barra degli indirizzi del nostro browser un certo URL, il nostro browser non fa altro che interrogare il proprio DNS di riferimento (ce ne sono tanti, sparsi per la rete) il quale gli restituisce, di solito quasi istantaneamente, l’indirizzo IP numerico associato all'URL inviato. A questo punto al nostro software di navigazione non resta che utilizzare quell'indirizzo IP per effettuare la connessione al sito voluto.

 

Emiliano Chiarello
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