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Come vengono assegnati gli indirizzi IP delle reti
Chiunque mastichi un minimo di internet ha sicuramente sentito parlare degli indirizzi IP, ovvero gli indirizzi che permettono ad un certo dispositivo di identificarsi in rete.
Come è possibile ottenere uno di questi indirizzi? Gli indirizzi pubblici IPv4 sono gestiti da IANA-Internet Assigned Numbers Authority, che li assegna a pagamento, spesso usando l'ISP (Internet Service Provider, fornitore di servizi internet) come intermediario.
Lo standard attualmente più utilizzato è ancora IPV4 che prevede una sequenza di 4 numeri compresi tra 0 e 255 e separati da un punto, quindi gli indirizzi vanno da 0.0.0.0 a 255.255.255.255 .
Questo significa che possono essere codificati circa 4 miliardi di indirizzi all'interno di una rete.
Anche se il numero apparentemente sembra grande, dobbiamo considerare che nel mondo abbiamo superato le 8 miliardi di persone ed inoltre siamo in un mondo sempre più connesso dove molte persone possiedono almeno 2 dispositivi che si collegano alla rete internet.
Per questo motivo è stato introdotto IPV6 un altro protocollo che permette di aumentare lo spazio di indirizzamento possibile garantendo comunque compatibilità con IPV4, tuttavia IPV4 continua ad essere abbondantemente utilizzato, questo perché in realtà si sono trovate varie tecniche per ottimizzare il consumo dello spazio di indirizzamento.
Inizialmente esistevano delle classi di indirizzi ip che variavano a seconda della grandezza della rete.- Classe C: prevedeva uno spazio di 28 indirizzi (256 indirizzi)
- Classe B: prevedeva uno spazio di 216 indirizzi (65.536 indirizzi)
- Classe A: prevedeva uno spazio di 224 indirizzi (16.777.216 indirizzi)
Tuttavia questo approccio è stato decisamente superato e facendovi qualche semplice esempio è possibile capirne il motivo.
In questo momento io lavoro in una scuola che conta circa 400 - 500 computer, quindi teoricamente non basta una rete di Classe C ma è necessaria una rete di classe B, quindi si occupano 65.536 indirizzi per usarne appena 400-500, un enorme spreco di indirizzi.
Ma perché questa classificazione così rigida?
Un indirizzo ip all'interno di un computer è rappresentato in bit, ovvero nel sistema binario, quindi quei 4 numeri vanno rappresentati ciascuno con 8 cifre binarie (1 byte, per un totale di 4 bytes), infatti come abbiamo detto prima, 28 equivale a 256, e ciascun numero dell'indirizzo può andare da 0 a 255.
Quindi in binario gli indirizzi possono andare da 00000000.00000000.00000000.00000000 a 11111111.11111111.11111111.11111111.
Ora questa sequenza di numeri binari va divisa in due parti: una parte relativa alla rete e una parte relativa ai dispositivi che possono essere connessi.- In una rete di classe C i primi 3 bytes rimangono fissi, mentre i bit dell'ultimo byte possono variare.
- In una rete di classe B i primi 2 bytes rimangono fissi, mentre i bit degli ultimi due bytes possono variare.
- In una rete di classe A il primo byte rimane fisso, mentre i bit degli ultimi tre bytes possono variare.
Da questo si arriva al concetto di Subnet Mask che indica con il valore 1 i valori rappresentati dalla rete e con 0 i valori che rappresentano i dispositivi- In una rete di classe C la subnet mask è 11111111.11111111.11111111.00000000
- In una rete di classe B la subnet mask è 11111111.11111111.00000000.00000000
- In una rete di classe A la subnet mask è 11111111.00000000.00000000.00000000
Facendo 2numero di bit a 0 è possibile ottenere il numero di dispositivi a cui è possibile assegnare un indirizzo in quella rete.
Ma quindi ritornando al problema della mia scuola come è possibile evitare tutto questo spreco di spazio? La prima soluzione più semplice è quella di utilizzare una rete privata e avere meno di una decina di indirizzi pubblici che possono comunicare con l'esterno della rete della scuola.
Questo significa che tutte le volte che ogni computer della rete tenterà di comunicare con l'esterno della rete, l'indirizzo privato verrà convertito in uno dei pochi indirizzi pubblici, in questo modo lo spazio di indirizzi pubblici può essere notevolmente risparmiato.
Per ciascuna classe è offerta una rete privata:- Classe C: 192.168.0.0, dove il range andrà da 192.168.0.0 a 192.168.0.255
- Classe B: 172.16.0.0 dove il range andrà da 172.16.0.0 a 172.16.255.255
- Classe A: 10.0.0.0 dove il range andrà da 10.0.0.0 a 10.255.255.255
Questi indirizzi sono usabili liberamente per creare la propria rete interna e poi utilizzare uno o pochi indirizzi ip pubblici con cui far uscire messaggi all'esterno della rete.
La seconda possibilità invece rappresenta l'attuale assegnazione delle reti: il Subnetting.
Forse vi starete chiedendo il perché dover per forza avere blocchi di bytes con tutti i bit a 0 e 1 e non fare un misto di bit a 0 e 1 e infatti la questione è più che corretta.
Se ad esempio ho una subnet mask a 11111111.11111111.11111111.11111100, allora potrò codificare 2numero di bit a 0 indirizzi, ovvero 22 indirizzi in questo caso e quindi 4 indirizzi, in questo caso possiamo indicare la subnet mask semplicemente come /30, ovvero con 30 bit a valore 1.
Dalle seguenti Subnet Mask posso ottenere:- /30, 22 = 4 indirizzi
- /29, 23 = 8 indirizzi
- /28, 24 = 16 indirizzi
- /27, 25 = 32 indirizzi
- /26, 26 = 64 indirizzi
- /25, 27 = 128 indirizzi
- /24, 28 = 256 indirizzi
- /23, 29 = 512 indirizzi
- /22, 210 = 1.024 indirizzi
- /21, 211 = 2.048 indirizzi
- /20, 212 = 4.096 indirizzi
- /19, 213 = 8.192 indirizzi
- /18, 214 = 16.384 indirizzi
- /17, 215 = 32.768 indirizzi
- /16, 216 = 65.536 indirizzi
- /15, 217 = 131.072 indirizzi
- /14, 218 = 262.144 indirizzi
- /13, 219 = 524.288 indirizzi
- /12, 220 = 1.048.576 indirizzi
- /11, 221 = 2.097.152 indirizzi
- /10, 222 = 4.194.304 indirizzi
- /9, 223 = 8.388.608 indirizzi
- /8, 224 = 16.777.216 indirizzi
Con queste due tecniche combinate è possibile ridurre enormemente gli sprechi, ma va tenuto presente che il primo indirizzo è sempre dedicato all'identificatore della rete, mentre l'ultimo indirizzo è sempre dedicato al broadcast (l'indirizzo in cui se viene mandato un messaggio, viene inoltrato a tutti i dispositivi della rete).
Inoltre è presente anche il default gateway che in genere è un dispositivo rappresentato al secondo o al penultimo indirizzo che in genere rappresenta l'indirizzo ip del router o di un altro dispositivo di routing.
Il motivo per cui si mette subito dopo l'indirizzo di rete oppure subito prima del broadcast è solo per motivi di gestione dello spazio in modo da non essere difficile da trovare in mezzo agli indirizzi del dispositivo, ma può tranquillamente essere un indirizzo qualsiasi del range.
Esempio pratico:
Se devo codificare una rete con 60 computer, allora in questo caso dovrò codificare 60 indirizzi + 2 per rete e broadcast.
Quindi posso utilizzare una subnet mask /26 che prevede 64 indirizzi, quindi in teoria al momento ne verranno sprecati 2, tuttavia è sempre bene tenerne qualcuno libero per poter estendere la rete.
Posso prendere ad esempio la rete pubblica
191.242.1.0
Indirizzo di Rete: 191.242.1.0
Indirizzo di Broadcast: 191.242.1.63 (essendo 64 indirizzi va da 0 a 63)
Default Gateway: 191.242.1.1 oppure 191.242.1.62
Range Host (Dispositivi): da 191.242.1.1 191.242.1.62
Subnet Mask: 255.255.255.192 (ovvero 11111111.11111111.11111111.11000000)
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stavo pensando come se la caverebbero gli amministratori qui su ff se dovessero bannare degli IPV6 
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