Che cos'è l'IP? [Una guida per principianti]

Immagina di voler inviare una lettera a un amico che vive all'estero. Avrai bisogno del suo indirizzo in modo che il servizio postale possa consegnarlo.

Allo stesso modo, il tuo computer deve conoscere la posizione di un sito Web su Internet o di un computer in rete per contattarlo.

È qui che entra in gioco l'indirizzo IP (spesso chiamato solo IP).

Quindi cos'è esattamente l' IP ?

È un identificatore numerico univoco per le macchine in una rete.

In parole povere, questo significa che un indirizzo IP indica la posizione esatta di un sito Web su Internet o di un computer in una rete.

Tuttavia, è solo una delle tante cose di cui i dispositivi hanno bisogno per comunicare tra loro.

Pensala in questo modo:

Anche se conosci l'indirizzo del tuo amico, non saresti in grado di contattarlo se non c'è il servizio postale tra voi due.

Allo stesso modo, senza un meccanismo standardizzato e robusto, il tuo computer non può parlare con un sito Web su Internet.

Allora qual è questo meccanismo?

Bene, si chiama TCP/IP (noto anche come Internet Protocol Suite).

Scopriamo di cosa si tratta.

TCP/IP: una breve spiegazione

TCP/IP è un protocollo di comunicazione che alimenta Internet. In parole semplici, consente ai computer di parlare tra loro tramite Internet.

Come suggerisce il nome, TCP/IP ha due parti o livelli: TCP e IP .

Che cos'è il TCP?

TCP, che sta per Transmission Control Protocol, è il livello superiore.

Ha due funzioni principali :

Uno , suddivide le informazioni in blocchi più piccoli, chiamati pacchetti di dati o semplicemente pacchetti.

Due , invia pacchetti di dati sulla loro strada.

Dove?

A un'altra suite di protocolli TCP/IP identica nel sito di destinazione.

I pacchetti di dati non vengono inviati in un ordine particolare o attraverso un percorso specifico. Invece, vengono instradati casualmente lungo i canali di rete più veloci.

Quindi, una volta che i pacchetti di dati raggiungono la loro destinazione, è compito della suite di protocolli TCP/IP ricevente raccogliere i dati correttamente.

Ora che sappiamo cosa fa TCP, scopriamo come l'IP aiuta.

Che cos'è l'IP ?

IP, noto anche come protocollo Internet, costituisce il livello inferiore della suite di protocolli Internet.

Ha il compito importantissimo di etichettare ogni pacchetto di dati con informazioni riguardanti la sua origine e destinazione.

Questo è importante. Se manca l' indirizzo internet della destinazione, un pacchetto dati non verrà consegnato.

Vedete, un pacchetto di dati non viaggia direttamente a destinazione. Invece, passa attraverso più stazioni intermedie, chiamate gateway . (Costituiscono i nodi della rete che creano il Web globale, ma questa è una storia per un'altra volta.)

Ad ogni gateway, un dispositivo di rete controlla l'indirizzo di spedizione e poi inoltra il pacchetto nella giusta direzione.

In poche parole, TCP si occupa di come i dati vengono pacchettizzati, mentre l'IP assicura che questi pacchetti raggiungano la loro corretta destinazione.

Strati del modello TCP/IP

TCP/IP ha i seguenti quattro livelli.

Il livello dell'applicazione

Assicura la comunicazione tra le applicazioni connesse a una rete. Una di queste applicazioni è il browser web attraverso il quale stai leggendo l'articolo corrente.

I suoi protocolli includono:

• Hypertext Transfer Protocol (HTTP) – È il protocollo sottostante utilizzato dal World Wide Web. Definisce come i file vengono trasferiti su Internet.
• File Transfer Protocol (FTP) – Un protocollo di rete standard, FTP viene utilizzato per trasferire file tra un host e un server su una rete.
• Post Office Protocol 3 (POP3) – È il protocollo standard utilizzato per recuperare le e-mail da un server di posta.
• Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) – I server di posta utilizzano questo protocollo per trasmettere e-mail su Internet.

Il livello di trasporto

La sua funzione principale è quella di risolvere tutte le comunicazioni da host a host. I suoi protocolli includono TCP (Transmission Control Protocol) e UDP (User Datagram Protocol). Questi due protocolli trasportano praticamente tutto il traffico Internet.

Tuttavia, i due operano in modo diverso. TCP è il più lento dei due in quanto garantisce che la connessione tra le parti sia stabile e affidabile e che tutti i pacchetti di dati vengano consegnati. I server Web utilizzano TCP per soddisfare la richiesta dell'utente e caricare un sito.

UDP - User Datagram Protocol - non è affidabile quanto TCP, ma ha anche i suoi usi. I servizi di streaming video lo distribuiscono pesantemente, così come la telefonia voice-over-IP in cui un piccolo calo nei risultati della connessione è (si spera) un piccolo offuscamento visivo o audio ma non rovina davvero l'esperienza.

Il livello Internet

Chiamato anche livello di rete, trasmette logicamente pacchetti di dati su Internet. Alcuni dei protocolli di livello Internet sono IP (Internet Protocol) e ICMP (Internet Control Message Protocol).

L'IP svolge il suo compito incapsulando i pacchetti di dati trasmessi con informazioni strutturate in modo logico che consentono ai dispositivi di rete di determinare da dove proviene il pacchetto e dove dovrebbe andare. Grazie all'IP, il dispositivo ricevente può anche mettere nell'ordine corretto i pacchetti di dati ricevuti.

Lo strato fisico

Non c'è nessun mistero qui, il nome dice tutto: lo strato fisico trasmette i dati nelle forme più elementari, vale a dire gli impulsi elettrici. Essenzialmente, è l'hardware che trasporta i segnali di rete. Ciò include schede di rete, cavi, router e così via.

Ora, diamo un'occhiata alle due versioni di IP: IPv4 e IPv6 .

IPv4 e IPv6 in parole semplici

IPv4 è arrivato molto prima di IPv6 e trasporta ancora circa il 75% del traffico, prima diamo un'occhiata a quello.

Comprendere IPv4 e i suoi difetti

Rilasciato nel 1981, IPv4 è il sistema di indirizzamento Internet originale .

Segue 32 bit, quindi il formato dell'indirizzo IP , in questo caso, è di quattro numeri, compresi tra 0 e 255 e separati da un punto.

Ecco un esempio: 192. 12. 30.1

In totale, ci sono circa 4,3 miliardi di indirizzi IP4.

Detto questo, molti indirizzi IP sono riservati per scopi speciali.

Pertanto, il numero effettivo di indirizzi IPv4 che possono essere utilizzati su Internet è molto inferiore, circa 3,7 miliardi.

E qui sta il guaio.

3,7 miliardi di indirizzi IP sembravano più che sufficienti nel 1981, ma, indovina un po', le cose sono andate diversamente.

Secondo un rapporto , nel 2018 abbiamo esaurito gli indirizzi IP4 .

Nel caso tu ora stia pensando: "Oh merda! Cosa faremo?”, Andrà tutto bene.

IPv6 è qui ed è praticamente illimitato (ma ne parleremo più avanti).

Oltre ad essere insufficiente, IP4 ha un altro grosso svantaggio: la sicurezza .

IPv4 non è mai stato progettato per la sicurezza, poiché a quel tempo nessuno aveva previsto le attuali minacce alla sicurezza della rete.

Oggi, il framework standard utilizzato per le connessioni sicure tra due punti è la sicurezza del protocollo Internet o IPSec. Funziona autenticando e crittografando i dati inviati su una rete IP.

Il problema con IPv4 è che IPSec non è integrato, ma è opzionale .

Dato il recente aumento della criminalità informatica, la mancanza di sicurezza integrata rende più difficile affrontare un ambiente sempre più ostile su Internet.

Un altro problema con IPv4 è legato alla sua configurazione. Deve essere configurato manualmente o tramite il protocollo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

Inoltre, le sue intestazioni sono relativamente complesse e lente da decodificare, il che si traduce in un'elaborazione dei pacchetti meno efficiente.

Comprendere IPv6 e i suoi vantaggi

IPv6, alias Internet Protocol versione 6, è il nuovo arrivato. Ed è qui per restare a lungo .

A differenza di IPv4, utilizza indirizzi Internet a 128 bit.

In un inglese semplice, ciò significa che può supportare 340 trilioni di trilioni di trilioni di indirizzi IP. Sono 12 zeri dopo 340!

Tuttavia, la quantità non è l'unico vantaggio di cui gode IPv6 rispetto al suo predecessore. È anche più sicuro, poiché IPSec è integrato.

Inoltre, l'autoconfigurazione dell'indirizzo è integrata, il che significa che il dispositivo esegue l'allocazione dell'indirizzo da solo.

Infine, l'intestazione IPv6 è molto più semplice e quindi più facile da elaborare.

Tornando a IPv4, sapevi che esistono cinque classi di indirizzi IP? O che solo tre classi sono di uso pubblico?

Bene, scopriamo di più su questo.

Classi di indirizzi IP

IPv4 ha cinque classi di indirizzi IP: A , B , C , D ed E .

Tuttavia, solo gli indirizzi IP delle classi A, B e C possono ospitare indirizzi IP effettivamente utili.

Questo è perché:

La classe D è riservata al multicasting e la classe E a scopi sperimentali.

Questo sistema di classi di indirizzi IP è stato introdotto per semplificare l'assegnazione degli indirizzi IP di Internet e le classi erano basate sulla dimensione della rete.

Ad esempio, la Classe A è stata creata per un numero limitato di reti con numerosi host.

Al contrario, la Classe C è stata sviluppata per un gran numero di reti con un numero limitato di host.

Ognuna di queste classi di indirizzi IP consente un intervallo di indirizzi IP validi.

Ed è il valore del primo ottetto (il primo numero decimale) che determina la classe, come mostra la tabella seguente.

Nota: in realtà, alcuni di questi indirizzi IP sono contrassegnati come indirizzi privati.

Comprensione della rete e dell'host Parte di un indirizzo IP

Ogni numero IP comprende due segmenti: parte di rete e parte host .

Come nel caso della maggior parte delle cose tecnologiche, i nomi sono piuttosto descrittivi. La parte di rete identifica le reti, mentre la parte di host specifica il numero di host supportati.

In un indirizzo di Classe A , il primo numero decimale è la porzione di rete, mentre il resto è la porzione host. Considera questi due indirizzi IP: 10.30.110.1 e 10.2.11.9. Osservandoli, possiamo facilmente dire che condividono la stessa classe IP, poiché il primo numero decimale è identico.

In un indirizzo di classe B , i primi due ottetti sono la porzione di rete e i restanti due sono per gli host.

In un indirizzo di classe C , i primi tre numeri decimali sono per la rete e l'ultimo ottetto mostra gli host.

Come puoi immaginare, più piccola è la parte degli host, meno possono essere gli host potenziali (cioè i dispositivi sulla rete). Ecco perché le reti di classe A sono di gran lunga le più grandi.

Ora scopriamo:

Che cos'è il DHCP?

Come abbiamo visto, due computer non possono avere lo stesso IP.

Ciò significa che se gli amministratori di rete dovessero assegnare manualmente gli indirizzi IP, dovrebbero eseguire molti controlli incrociati per evitare duplicazioni.

È qui che un server DHCP si rivela utile.

Emette automaticamente indirizzi IP univoci e configura altre informazioni di rete.

DHCP è l'acronimo di Dynamic Host Configuration Protocol e viene eseguito a livello di applicazione di TCP/IP.

Nelle reti di grandi dimensioni, un singolo server di rete Linux o Windows potrebbe svolgere il ruolo di server DHCP.

Nella maggior parte delle case e dei piccoli uffici, il router svolge questo ruolo.

Come funziona DHCP?

DHCP segue il processo DORA per assegnare dinamicamente gli indirizzi IP.

D sta per scoperta , O per offerta , R per richiesta e A per conferma .

Il processo va in questo modo:

Fase 1 – Scoperta

Quando il computer si connette a una rete, emette un messaggio di trasmissione:

“Ciao, server DHCP! Puoi darmi un indirizzo IP?"

Fase 2 – Offerta

Dopo aver ricevuto la richiesta, il router o il server DHCP si mette al lavoro.

Scioglie il sacchetto contenente gli indirizzi inutilizzati, ne sceglie uno e risponde:

"Ciao, questo - 192.110.1.3 - può essere tuo per le prossime tre ore, se lo desideri."

Quindi, nella seconda fase, il DHCP offre un IP e dice per quanto tempo sarà disponibile.

Passaggio 3 – Richiesta

Il tuo computer prende l'IP. Successivamente, risponde con un messaggio per accettare l'offerta.

La sua risposta potrebbe essere qualcosa del genere:

“Oh, grazie, amico! Quindi userò 192.110.1.3 d'ora in poi.”

Passaggio 4 – Riconoscimento

Il server DHCP ora aggiorna il server di rete con l'indirizzo IP e altre informazioni di rete relative al computer.

Quindi invia un messaggio di conferma:

"Prego. Torna tra 3 ore e te ne darò un'altra. Fino ad allora, così a lungo!”

Infine, il tuo computer accetta l'indirizzo IP e gioca con esso fino allo scadere del tempo.

Se lo desideri, puoi forzare il server DHCP a fornirti un nuovo indirizzo IP.

Vuoi scoprire come?

Bene, questo è il prossimo.

Rinnova IP – Come rinnovare gli indirizzi IP su Mac, Windows e Linux

A volte potresti dover rinnovare manualmente il tuo indirizzo IP, come quando cambi l'indirizzo IP del router.

Il rinnovo dell'indirizzo IP è un processo in due fasi .

In primo luogo , si forza il server DHCP a rilasciare il proprio indirizzo IP corrente .

In secondo luogo , richiedi al server DHCP di emettere un nuovo IP.

Come rinnovare l'indirizzo IP su Win 10

Ecco i passaggi da seguire:

1) Premi contemporaneamente il tasto Windows e il tasto X

2) Ora, fai clic su Prompt dei comandi

3) Nella finestra del prompt dei comandi, digita ipconfig /release e premi Invio. Questo rilascerà la tua attuale configurazione IP.

4) Quindi, digita ipconfig /renew e quindi premi il tasto Invio . Il server DHCP ti consegnerà un nuovo indirizzo IP.

Come rinnovare l'indirizzo IP su Mac OS

Ecco i passaggi da seguire:

1) Fare clic sul pulsante APPLE e quindi su Preferenze di Sistema.

2) Quindi, fare clic su Rete.

3) Se utilizzi il Wi-Fi, scegli l' opzione Wi-Fi nel riquadro di sinistra; in caso contrario, selezionare Ethernet . Quindi, fai clic sul pulsante Avanzate nel pannello di destra.

4) Fare clic sulla scheda TCP/IP , quindi fare clic sul pulsante Rinnova DHCP Lease .

Come rinnovare l'indirizzo IP su Linux

Ecco i passaggi da seguire:

1. Esegui il seguente comando per forzare il rilascio del tuo indirizzo IP: $ sudo dhclient -r
   
2. Ora esegui questo comando per richiedere un nuovo indirizzo IP: $ sudo dhclient
   

Avvolgendo

Allora, cosa abbiamo imparato oggi, gente?

Abbiamo scoperto la risposta alla domanda " cos'è l'IP ".

Che ogni computer su una rete o un sito Web su Internet (la più grande di tutte le reti) abbia un indirizzo univoco, chiamato indirizzo IP o semplicemente IP.

Abbiamo anche scoperto cosa alimenta Internet: lo stack TCP/IP.

È una combinazione di due protocolli, TCP e IP, che funzionano in tandem per garantire una trasmissione regolare dei dati su Internet o su una rete.

Infine, abbiamo appreso che esistono due varianti di indirizzi IP (IPv4 e IPv6), nonché come rinnovare il tuo indirizzo IP.

E con ciò, siamo giunti alla fine della nostra esplorazione di ciò che è IP.

Arrivederci alla prossima.