Che cos’è il protocollo Internet (IP)?
Il protocollo Internet (IP) è un protocollo, o un insieme di regole, per instradare e indirizzare i pacchetti di dati in modo che possano viaggiare attraverso le reti e arrivare alla giusta destinazione. I dati che attraversano Internet sono divisi in pezzi più piccoli, chiamati pacchetti. Le informazioni IP sono allegate a ciascun pacchetto e queste informazioni aiutano i router a inviare i pacchetti al posto giusto. Ad ogni dispositivo o dominio che si connette a Internet viene assegnato un indirizzo IP, e poiché i pacchetti sono diretti all’indirizzo IP ad essi collegato, i dati arrivano dove sono necessari.
Una volta che i pacchetti arrivano a destinazione, vengono gestiti in modo diverso a seconda del protocollo di trasporto utilizzato in combinazione con IP. I protocolli di trasporto più comuni sono TCP e UDP.
Cos’è un protocollo di rete?
Nel networking, un protocollo è un modo standardizzato di fare certe azioni e di formattare i dati in modo che due o più dispositivi siano in grado di comunicare e comprendersi a vicenda.
Per capire perché i protocolli sono necessari, considera il processo di spedizione di una lettera. Sulla busta, gli indirizzi sono scritti nel seguente ordine: nome, indirizzo, città, stato e codice postale. Se una busta viene lasciata in una cassetta postale con il codice postale scritto per primo, seguito dall’indirizzo stradale, seguito dallo stato e così via, l’ufficio postale non la consegnerà. C’è un protocollo concordato per scrivere gli indirizzi affinché il sistema postale funzioni. Allo stesso modo, tutti i pacchetti di dati IP devono presentare certe informazioni in un certo ordine, e tutti gli indirizzi IP seguono un formato standardizzato.
Cos’è un indirizzo IP? Come funziona l’indirizzamento IP?
Un indirizzo IP è un identificatore unico assegnato a un dispositivo o dominio che si connette a Internet. Ogni indirizzo IP è una serie di caratteri, come ‘192.168.1.1’. Tramite i resolver DNS, che traducono i nomi di dominio leggibili dall’uomo in indirizzi IP, gli utenti sono in grado di accedere ai siti web senza memorizzare questa complessa serie di caratteri. Ogni pacchetto IP conterrà sia l’indirizzo IP del dispositivo o del dominio che invia il pacchetto sia l’indirizzo IP del destinatario, proprio come l’indirizzo di destinazione e quello di ritorno sono inclusi in un pezzo di posta.
IPv4 vs. IPv6
La quarta versione di IP (IPv4 in breve) è stata introdotta nel 1983. Tuttavia, proprio come ci sono solo tante possibili permutazioni per i numeri di targa delle automobili e devono essere riformattati periodicamente, la fornitura di indirizzi IPv4 disponibili si è esaurita. Gli indirizzi IPv6 hanno molti più caratteri e quindi più permutazioni; tuttavia, IPv6 non è ancora completamente adottato, e la maggior parte dei domini e dei dispositivi hanno ancora indirizzi IPv4. Per saperne di più su IPv4 e IPv6, vedi Qual è il mio indirizzo IP?
Cos’è un pacchetto IP?
I pacchetti IP sono creati aggiungendo un’intestazione IP ad ogni pacchetto di dati prima che venga inviato sulla sua strada. Un’intestazione IP è solo una serie di bit (uno e zero), e registra diverse informazioni sul pacchetto, compreso l’indirizzo IP di invio e di ricezione. Le intestazioni IP riportano anche:
- Lunghezza dell’intestazione
- Lunghezza del pacchetto
- Time To Live (TTL), o il numero di salti di rete che un pacchetto può fare prima di essere scartato
- Quale protocollo di trasporto è in uso (TCP, UDP, ecc.)
In totale ci sono 14 campi per le informazioni nelle intestazioni IPv4, anche se uno di questi è opzionale.
Come funziona il routing IP?
Internet è costituito da grandi reti interconnesse che sono ciascuna responsabile di alcuni blocchi di indirizzi IP; queste grandi reti sono note come sistemi autonomi (AS). Una varietà di protocolli di routing, incluso BGP, aiuta a instradare i pacchetti attraverso gli AS in base ai loro indirizzi IP di destinazione. I router hanno tabelle di routing che indicano attraverso quali AS i pacchetti dovrebbero viaggiare per raggiungere la destinazione desiderata il più velocemente possibile. I pacchetti viaggiano da AS ad AS fino a quando non raggiungono uno che rivendica la responsabilità per l’indirizzo IP desiderato. Questo AS quindi instrada internamente i pacchetti verso la destinazione.
I protocolli attaccano le intestazioni dei pacchetti a diversi livelli del modello OSI:
I pacchetti possono prendere percorsi diversi verso lo stesso posto, se necessario, proprio come un gruppo di persone che guida verso una destinazione concordata può prendere strade diverse per arrivarci.
Cos’è il TCP/IP?
Il Transmission Control Protocol (TCP) è un protocollo di trasporto, cioè detta il modo in cui i dati vengono inviati e ricevuti. Un’intestazione TCP è inclusa nella porzione di dati di ogni pacchetto che usa TCP/IP. Prima di trasmettere i dati, TCP apre una connessione con il destinatario. Il TCP assicura che tutti i pacchetti arrivino in ordine una volta iniziata la trasmissione. Tramite TCP, il destinatario confermerà di aver ricevuto ogni pacchetto che arriva. I pacchetti mancanti saranno inviati di nuovo se la ricezione non è confermata.
TCP è progettato per l’affidabilità, non per la velocità. Poiché TCP deve assicurarsi che tutti i pacchetti arrivino in ordine, il caricamento dei dati via TCP/IP può richiedere più tempo se alcuni pacchetti mancano.
TCP e IP sono stati originariamente progettati per essere usati insieme, e sono spesso indicati come la suite TCP/IP. Tuttavia, altri protocolli di trasporto possono essere usati con IP.
Che cos’è UDP/IP?
Lo User Datagram Protocol, o UDP, è un altro protocollo di trasporto molto usato. È più veloce del TCP, ma è anche meno affidabile. UDP non si assicura che tutti i pacchetti siano consegnati e in ordine, e non stabilisce una connessione prima di iniziare o ricevere le trasmissioni.
UDP/IP è solitamente utilizzato per lo streaming audio o video, poiché questi sono casi d’uso in cui il rischio di pacchetti persi (cioè, dati mancanti) è superato dalla necessità di mantenere la trasmissione in tempo reale. Per esempio, quando gli utenti guardano un video online, non tutti i pixel devono essere presenti per ogni fotogramma del video. Gli utenti preferiscono che il video venga riprodotto a velocità normale piuttosto che stare seduti ad aspettare che ogni bit di dati venga consegnato.