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IPv4 vs IPv6: il futuro dei protocolli Internet

Al giorno d'oggi ogni utente di Internet deve aver trovato i termini IPv4 e IPv6. Potresti aver sentito persone dire che IPv6 è meglio di IPv4 ed è il futuro. Ma che cosa significano esattamente i termini IPv4 e IPv6, e che cosa rende quest'ultima più valida? Se sei confuso dalle stesse domande, allora continua a leggere, mentre discutiamo di IPv4 vs IPv6 e guardiamo meglio il mondo dei protocolli Internet. Ma prima, discutiamo di cosa sono i protocolli Internet.

Cos'è l'IP?

Il protocollo Internet o IP è il protocollo di comunicazione principale nel campo della suite di protocolli Internet per inoltrare i datagrammi attraverso i confini della rete. Il protocollo Internet ha una funzione di routing che abilita l'inter-networking tra vari dispositivi in ​​tutto il mondo e, in modo efficace, stabilisce la rete che chiamiamo internet. L'IP è responsabile per indirizzare gli host, incapsulare i dati in datagrammi e instradare datagrammi da un host di origine a un host di destinazione attraverso una o più reti IP. In termini Lehman, l'IP contiene l' insieme di regole e linee guida che devono essere seguite durante la trasmissione di qualsiasi dato su qualsiasi spettro di rete.

IPv4 vs IPv6: cosa significano?

Internet Protocol Version 4 (IPv4) è la quarta versione di Internet Protocol (IP) . È stato inizialmente distribuito per la produzione in ARPANET nel 1983 e da allora è cresciuto fino a oggi per la maggior parte del traffico Internet. IPv4 è un protocollo senza connessione implementato su reti che utilizzano la commutazione di pacchetti. Funziona con il miglior modello di consegna dello sforzo, il che significa che ottengono il bit rate variabile e il tempo di consegna non specificati, a seconda del carico di traffico corrente. Non garantisce la consegna, né assicura il corretto sequenziamento o l'evasione di consegne duplicate.

Formato intestazione IPv4

Internet Protocol Version 6 (IPv6) è la versione più recente di Internet Protocol e l'aggiornamento incrementale a IPv4. Essenzialmente, IPv6 è un protocollo Internet Layer per l'internetworking a commutazione di pacchetto e fornisce la trasmissione end-to-end dei datagrammi su più reti IP, aderendo strettamente ai principi di progettazione sviluppati nella versione precedente del protocollo. IPv6 è stato descritto per la prima volta nel documento standard di Internet RFC 2460, pubblicato nel dicembre 1998, ma ha iniziato a esistere sui dispositivi dalla fine del 2006.

Formato intestazione IPv6

IPv4 vs IPv6: differenze dettagliate

IPv4IPv6
Indirizzo32 bit (4 byte)
12: 34: 56: 78
128 bit (16 byte)
Esempio12: 34: 56: 781234: 5678: 9abc: def0: 1234: 5678: 9abc: def0
Dimensione del pacchetto576 byte richiesti, frammentazione opzionale1280 byte richiesti senza frammentazione
Frammentazione del pacchettoRouter e host di invioInvio solo di host
Intestazione pacchettoNon identifica il flusso di pacchetti per la gestione della QoS
Include un checksum
Include opzioni
fino a 40 byte
Contiene il campo Etichetta di flusso che specifica il flusso di pacchetti per la gestione della QoS
Non include un checksum
Intestazioni di estensione utilizzate per dati opzionali
Record DNSIndirizzo (A) record,
mappa i nomi degli host
Record Pointer (PTR),
Dominio DNS IN-ADDR.ARPA
Record di indirizzo (AAAA),
mappa i nomi degli host
Record Pointer (PTR),
Dominio DNS IP6.ARPA
Configurazione dell'indirizzoManuale o tramite DHCPAutoconfigurazione dell'indirizzo stateless (SLAAC) utilizzando Internet Control Message Protocol versione 6 (ICMPv6) o DHCPv6
Risoluzione da IP a MACtrasmettere ARPMulticast Neighbor Solicitation
Gestione del gruppo di sottorete localeInternet Group Management Protocol (IGMP)Multicast Listener Discovery (MLD)
TrasmissioneNo
Multicast
IPSecfacoltativo, esternonecessario

Perché la necessità di IPv6?

IPv4 utilizza solo 32 bit per i suoi indirizzi Internet. Ciò significa in sostanza che IPv4 può supportare fino a 2 ^ 32 indirizzi IP in totale, che rappresentano 4.294.967.296 (4, 29 miliardi) . Anche se questo sembra essere un grande numero, il numero stimato di dispositivi che si connettono a Internet supera i 20 miliardi e il numero sembra crescere giorno dopo giorno. Pertanto, l'indirizzo IP per ogni dispositivo deve essere specifico e unico e, con il crescente numero di utenti, stiamo esaurendo gli indirizzi IPv4.

L'IPv6, d'altra parte, fa uso di indirizzi Internet a 128 bit. Ciò significa che il protocollo può supportare fino a 2 ^ 128 indirizzi IP in totale, che è approssimativamente 340.282.366, 920, 938, 938, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 (Trecentoquarantadicemilioni, duecentoottantadue decillion, trecentosessantasei nonillion, novecentoventiottantanove, nove centotrentotto settantesimi) (sì, è vero!) . Essenzialmente, lo standard IPv6 è più che sufficiente per mantenere operativa Internet per un tempo molto, molto lungo.

Vantaggi di IPv6

L'IPv6, insieme all'aumento del numero di indirizzi disponibili, ha anche ulteriori vantaggi. Con l'aiuto di IPv6, è stata eliminata la necessità di Network Address Translation (NAT), precedentemente utilizzata per conservare le allocazioni globali dello spazio degli indirizzi a causa della mancanza di indirizzi IPv4. Inoltre, IPv6 rimuove anche la possibilità di conflitti di indirizzi privati, insieme a un migliore routing multicast.

Rispetto agli standard IPv4, IPv6 ha un formato di intestazione più semplice, che consente un routing più semplice ed efficiente. Produce anche un aumento della qualità del servizio (QoS), anche denominata "etichettatura del flusso". Per non dimenticare, IPv6 ha il proprio supporto integrato per l'autenticazione e la privacy e ha opzioni flessibili con il supporto per le estensioni. Nel complesso, IPv6 offre anche un'amministrazione più semplice, offrendo addio al protocollo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

Da IPv4 a IPv6: lo switch

L'esaurimento di IPv4 era stato previsto anni fa. Nel 1993 è stato introdotto il CIDR (Classless Inter-Domain Routing), che è stato in seguito sostituito dall'uso esteso di Network Address Translation (NAT). Mentre entrambi i metodi funzionavano, non erano altro che mezzi temporanei per ritardare l'esaurimento dell'indirizzo IPv4. Essenzialmente, il passaggio a IPv6 è necessario, ma i progressi sono stati lenti. Per effettuare il passaggio, software e router richiedono modifiche per supportare la rete più avanzata, che richiederà tempo e denaro.

Tempistica IPv6: aumento del numero di dispositivi che adottano gli standard IPv6

A partire dal 2014, IPv4 deteneva ancora oltre il 99% del traffico Internet mondiale . Nonostante una storia di sviluppo e implementazione decennale come protocollo Standards Track, l'implementazione mondiale generale di IPv6 sta aumentando lentamente. A partire dal 22 luglio 2017, la percentuale di utenti che raggiungono i servizi Google con IPv6 ha raggiunto per la prima volta il 20, 1%, con una crescita pari a circa il 7, 2% all'anno, anche se varia notevolmente in base all'area geografica. Mentre i dispositivi adottano gli standard IPv6, il numero di provider di rete che passano a IPv6 è ancora piuttosto basso . Nel frattempo, IPv4 e IPv6 funzionano in modo efficace come reti parallele, sebbene lo scambio di dati tra questi protocolli richieda gateway speciali.

IPv4 vs IPv6: la modifica inevitabile

La mancanza di indirizzi IPv4 è qui, ma per fortuna abbiamo IPv6. Con 2 ^ 32 indirizzi (non citerò di nuovo il numero esatto), lo standard IPv6 dovrebbe facilmente resistere alla prova del tempo. Tutti i dispositivi più recenti sono dotati di IPv6 come standard e, anche se non l'hai notato, è probabile che tu abbia già effettuato il passaggio a IPv6. Il passaggio a IPv6 è necessario e inevitabile, che dovrai realizzare presto. O, ad essere onesti, considerando che i dispositivi intorno a te e il tuo ISP sono già passati a questo, anche tu farai il passaggio.

Ecco tutto quello che c'è da discutere su IPv4 vs IPv6. Raccontaci le tue opinioni sulla prossima grande cosa nel mondo del protocollo Internet nella sezione commenti qui sotto.

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