Classi IPv4: cosa sono e come vengono utilizzati

Cos'è un indirizzo IP?

Un indirizzo IP, abbreviazione dell'indirizzo del protocollo Internet, è un identificatore univoco assegnato a un dispositivo connesso a una rete.Pensalo come un'etichetta numerica che consente a computer, server, smartphone e altri dispositivi di individuare e comunicare tra loro all'interno di una rete.Questi indirizzi assicurano che i dati inviati su Internet raggiungano la destinazione corretta.

IPv4 è il sistema di indirizzamento della rete originale, risalente al 1983. Nonostante il graduale transizione a IPv6, IPv4 rimane lo standard per la maggior parte delle comunicazioni Internet e di rete oggi.

Formato dell'indirizzo IPv4

Gli indirizzi IPv4 si basano sul sistema binario, costituito da 32 cifre binarie (bit).Ogni indirizzo IPv4 è un numero a 32 bit, diviso in quattro segmenti noti come ottetti o byte.Ogni ottetto contiene 8 bit, che costituiscono l'indirizzo completo a 32 bit.Il termine "ottetto" deriva dal fatto che ogni gruppo contiene esattamente 8 bit.Nella loro forma più leggibile dall'uomo, questi ottetti sono separati da periodi, un formato noto come notazione decimale punteggiata.

Ogni ottetto può avere un valore decimale che va da 0 a 255, derivato dal fatto che un numero binario a 8 bit può rappresentare 256 valori diversi (8^2 = 256).

Un esempio di esempio IPv4 potrebbe apparire così: 192.168. 43. 241

Rappresentanza binaria

Sebbene gli indirizzi IPv4 siano generalmente osservati in forma decimale per la leggibilità umana, vengono elaborati in forma binaria dai computer.Ogni ottetto viene convertito in un numero binario a 8 bit.Ad esempio, l'indirizzo 192.168.43.1 in binario sembra questo:

• 192: 11000000

• 168: 10101000

• 43: 00101011

• 241: 1111001

Quindi, 192.168.43. 241 in binario è: 11000000.10101000.00101011. 1111001

Significato di ogni bit

Se suddiviso, ogni bit all'interno di un indirizzo IPv4 fornisce informazioni che aiutano a identificare la rete e il dispositivo specifico su quella rete, nonché guidare le decisioni di routing e abilitare la sottorete per la gestione della rete.

Rete e host: I bit vengono utilizzati per determinare la parte di rete e la parte host dell'indirizzo.A seconda della maschera di sottorete, alcuni bit rappresentano la rete e i bit rimanenti rappresentano l'host all'interno di quella rete.

Routing: I router utilizzano la forma binaria di indirizzi IP per prendere decisioni di routing.La porzione di rete aiuta a determinare la rete di destinazione, mentre la parte host identifica il dispositivo specifico all'interno di quella rete.

Sottorete: La rappresentazione binaria consente la creazione di sottoreti.Manipolando i bit (utilizzando maschere sottorete), le reti di grandi dimensioni possono essere divise in secondi secondari più piccoli e più gestibili.

Classi di indirizzo IPv4

Gli indirizzi IPv4 sono divisi in 5 classi (A, B, C, D, E).Ogni classe è progettata per affrontare reti di dimensioni diverse, ospitare entità specifiche e alla fine semplificare il processo di routing attraverso un approccio strutturato di assegnazione e gestione degli indirizzi.

Classe A

Uso: Gli indirizzi IP di classe A sono in genere utilizzati da organizzazioni molto grandi a causa del loro ampio spazio di indirizzi.Esempi includono importanti società e enti governativi che richiedono un numero considerevole di indirizzi IP per ospitare una rete estesa.

Gamma IP: 1.0.0.0 a 127.0.0.0

Maschera di sottorete predefinita: 255.0.0.0

• Questa maschera di sottorete indica che i primi 8 bit (1 byte) dell'indirizzo vengono utilizzati per la porzione di rete, mentre i restanti 24 bit (3 byte) vengono utilizzati per la porzione host.

Host per rete: 16,777,214

Reti: 128

• Solo 126 sono disponibili poiché due reti sono riservate a casi specifici.

Classe B

Uso: Gli indirizzi IP di classe B sono comunemente utilizzati da organizzazioni di medie a grandi dimensioni, come istituzioni educative, società di medie dimensioni e fornitori di servizi Internet regionali (ISP).Queste entità beneficiano del sostanziale spazio degli indirizzi forniti dagli indirizzi di classe B, consentendo loro di supportare un numero considerevole di dispositivi mantenendo prestazioni di rete efficienti.

Gamma IP: 128.0.0.0 a 191.255.0.0

Maschera di sottorete predefinita: 255.255.0.0

• Questa sottorete maschera designa i primi 16 bit (1 byte) dell'indirizzo per la porzione di rete e i restanti 16 bit (1 byte) per la parte host.

Host per rete: 65,534

Reti: 16,384

Classe C

Uso: Indirizzi IP di classe C sono comunemente utilizzati per reti su scala più piccola a causa della loro capacità di supportare un numero moderato di host per rete offrendo al contempo un gran numero di reti.Sono spesso distribuiti laddove più reti più piccole sono necessarie, come ambienti d'ufficio, istituti educativi con più dipartimenti e reti residenziali.

Gamma IP:192.0.0.0 a 223.255.255.0

Maschera di sottorete predefinita: 255.255.255.0.

• Questa sottorete maschera designa i primi 24 (3 byte) bit dell'indirizzo per la porzione di rete e i restanti 8 bit (1 byte) per la parte host.

Host per rete: 254

Reti: 2,097,152

Classe d

Uso: Gli indirizzi di classe D sono riservati alla comunicazione multicast, in cui un singolo pacchetto può essere inviato a più destinatari contemporaneamente.Questo tipo di comunicazione è comunemente utilizzato per lo streaming di contenuti multimediali, videoconferenza, giochi online e altre applicazioni in cui i dati devono essere distribuiti a più destinatari su varie reti.

Gamma IP: 224.0.0.0 a 239.255.255.255.

• Questi indirizzi sono designati specificamente per la comunicazione di gruppo multicast.

Non assegnato a singoli dispositivi o reti: A differenza degli indirizzi di classe A, B e C, gli indirizzi di classe D non sono assegnati a singoli dispositivi o reti.Invece, vengono utilizzati per identificare gruppi multicast.Gli indirizzi multicast non sono instradabili allo stesso modo degli indirizzi unicast e i router li gestiscono in modo diverso per facilitare la comunicazione multicast tra le reti.

Non limitato da numeri di rete o host: Poiché gli indirizzi di classe D non sono assegnati a singoli reti o host, non esiste un concetto di numero di reti o host associati agli indirizzi di classe D.Invece, questi indirizzi vengono utilizzati per scopi di comunicazione specializzati e non sono soggetti agli stessi vincoli degli indirizzi unicast.

Classe E.

Uso: Nonostante faccia parte dello spazio degli indirizzi IPv4, gli indirizzi di classe E non sono impiegati in configurazioni o distribuzioni di networking standard, né sono assegnati per l'uso in reti pubbliche o private.Invece, sono riservati come uno spazio dedicato per la ricerca e lo sviluppo in cui amministratori di rete, ricercatori e sviluppatori possono utilizzare un ambiente controllato per sperimentare nuovi concetti di networking o testare le tecnologie emergenti.

Gamma IP: 240.0.0.0 a 255.255.255.255.

Gamme di indirizzi IP speciali

Oltre alle classi standard di indirizzi IP, ci sono speciali gamme di indirizzi IP che servono scopi unici.Esploriamo queste gamme in modo un po 'più dettagliato.

Indirizzi di loopback

Uso: Gli indirizzi di loopback vengono utilizzati per i test interni e l'esecuzione della diagnostica su una macchina locale.Quando esegui il ping di un indirizzo di loopback, stai essenzialmente verificando che lo stack IP sia correttamente configurato e che l'interfaccia di rete sia operativa.

Gamma IP: 127.0.0.0 a 127.255.255.255

Indirizzo IP specifico: 127.0.0.1

• Mentre l'intera gamma 127.0.0.0/8 è designata per loopback, 127.0.0.1 è l'indirizzo IP più comunemente usato - questo viene spesso definito "localhost".

Indirizzi IP privati

Uso: Gli indirizzi IP privati sono riservati per l'uso all'interno di reti private, consentendo alle organizzazioni di impostare reti interne isolate da Internet pubblico.

Gamma IP: Gli indirizzi IP di classe A, B e C hanno ciascuno la propria gamma di indirizzi privati:

• Gamma privata di classe A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255

• Gamma privata di classe B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255

• Gamma privata di classe C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255

APIPA (indirizzamento IP privato automatico)

Uso: APIPA, o indirizzo IP privato automatico, è una funzione che assegna automaticamente un indirizzo IP dall'intervallo 169.254.0.0/16 quando un dispositivo non riesce a ottenere un indirizzo IP da un server DHCP.Fornisce un meccanismo di fallback che consente al dispositivo di comunicare ancora con altri dispositivi sullo stesso segmento di rete locale.

Gamma IP: 169.254.0.0/16

Esempio di utilizzo: Se un laptop non è in grado di ottenere un indirizzo IP da un router domestico (a causa dei problemi del server DHCP), può auto-assegnare un indirizzo come 169.254.1.1, consentendogli di connettersi ancora ad altri dispositivi utilizzando gli indirizzi APIPA sulla stessa rete.

Transizione a IPv6

IPv4, con il suo spazio di indirizzo a 32 bit limitato, affronta sfide significative a causa dell'esaurimento dei suoi indirizzi disponibili da 4,3 miliardi.Questa limitazione, tra le altre carenze, alla fine ha portato allo sviluppo del sistema di indirizzi a 128 bit di IPv6, che può ospitare oltre 340 indirizzi univoci indecenti.

IPv6 migliora anche sulle funzionalità di funzionalità datate IPv4.I miglioramenti includono:

• Routing più efficiente

• Configurazione della rete semplificata tramite funzionalità di configurazione automatica

• Supporto IPSEC integrato per una migliore sicurezza

• Multicast e Anycast che si rivolge al supporto

Quando si confrontano IPv4 e IPv6, è chiaro che quest'ultimo è posizionato come base per la fase successiva di Internet.Fino ad allora, il sistema di indirizzo IPv4 e le sue classi continueranno a tenerci connessi.