IPv4 vs IPv6: qual è la differenza?

Non tutti gli indirizzi IP (abbreviazione di "protocollo Internet") sono uguali. L'IP stabilisce regole comuni per lo scambio di pacchetti di informazioni che consentono alle reti di computer di funzionare in modo coerente. Affinché ogni dispositivo sia in grado di comunicare con altri dispositivi su Internet, deve essere identificato in modo univoco. L'IP funziona in tandem con il Transmission Control Protocol (TCP) per assicurarsi che tutto ciò che è connesso a Internet sappia come e dove inviare il traffico. IPv4 era oggi il quarto e più comune sistema IP, mentre molti si stanno impegnando per rendere il sesto sistema, IPv6, il sistema più preferito oggi.

Esploreremo le principali differenze di cui gli host dei siti devono essere consapevoli quando si considerano gli indirizzi IPv4 vs IPv6 e in che modo ogni versione del protocollo Internet è adatta ai loro scopi.

Che cos'è IPv4?

IPv4 è il sistema di indirizzamento del protocollo Internet originale, applicato per la prima volta dal primo sistema ARPANET di Internet nel 1983. Oltre il 90% del traffico Internet utilizza ancora un indirizzo IPv4 perché è estremamente versatile ed è facilmente adattato dall'infrastruttura generale di Internet fino ad oggi .

Con il formato di indirizzo a 32 bit di IPv4, sono possibili più di 4 miliardi di combinazioni di indirizzi IP univoci: 2^32, per la precisione. Tuttavia, la proliferazione di Internet e delle capacità informatiche ha portato gli informatici a sviluppare un formato di indirizzo IP con bit rate molto più elevati. Sebbene IPv4 abbia alcune limitazioni, ha ancora alcune caratteristiche che il formato IPv6 non ha, il che potrebbe estendere l'uso del sistema IPv4 anche quando avvengono le transizioni a IPv6. Per quanto tempo sarà così, nessuno può esserne certo, ma è certo che IPv4 non diventerà semplicemente obsoleto di punto in bianco.

Che cos'è IPv6?

Con 128 bit, questa versione IP offre la capacità di 340 undecillion di combinazioni di indirizzi IP univoci, in pratica una quantità infinita. Chiamato anche “IPng” (o “Protocollo Internet di nuova generazione”), IPv6 è stato inventato dalla Internet Engineering Task Force nel 1994 e implementato nel 1998 principalmente per fornire più indirizzi IP ma anche per risolvere alcune limitazioni inerenti a IPv4. Ciò include il superamento delle limitazioni per consentire a più dispositivi di accesso di connettersi a Internet contemporaneamente.

Differenze chiave

Sebbene IPv6 sia stato inventato per migliorare alcune limitazioni di IPv4, esistono ancora differenze uniche tra i due che rendono difficile affermare che uno sia decisamente migliore dell'altro. Entrambi svolgono il compito principale di identificare le macchine connesse tramite una rete, ma svolgono tale compito in modi molto diversi con vantaggi e svantaggi propri.

Una delle principali differenze è che IPv6 ha un'infrastruttura di indirizzamento e routing gerarchica, che semplifica le tabelle di routing per vari collegamenti su un sito Web e i dispositivi collegati alla rete del server del sito Web (o, più specificamente, gli identificatori univoci di tali dispositivi). IPv4 richiede molti identificatori multipli che possono creare confusione, mentre IPv6 può utilizzare un singolo valore con più prefissi per eseguire la stessa operazione senza complicate tabelle di routing e algoritmi.

Altre differenze chiave tra gli indirizzi IPv4 e IPv6 includono quanto segue:

• IPv6 non supporta la trasmissione di indirizzi IP, cosa che IPv4 fa per necessità.
• IPv4 esegue la mappatura degli indirizzi MAC tramite Address Resolution Protocol (ARP), mentre IPv6 utilizza Neighbor Discovery Protocol (NDP) per ottenere la stessa cosa.
• A causa dei suoi limiti di dimensione, IPv4 è suddiviso in cinque classi distinte: IPv6 non ha bisogno di categorie di classi.

Nomenclatura IPv6 e IPv4

È possibile individuare facilmente la differenza tra i due formati di indirizzo a seconda che l'indirizzo sia numerico o alfanumerico. IPv4 utilizza indirizzi IP rigorosamente numerici, mentre IPv6 utilizza caratteri esadecimali alfanumerici. Inoltre, i bit binari negli indirizzi IPv4 sono separati da un punto (.) – gli indirizzi IPv6 separano invece i bit binari con i due punti (:). Ecco un esempio di entrambi:

IPv4: 192.149.250.00

IPv6: 3ffe:1900:fe20:4554:0000:0000:0000:0000

La maggiore lunghezza in bit di IPv6 consente una maggiore semplificazione nello scambio di pacchetti di dati e nei database di instradamento. Questo non solo è più facile da gestire per i gestori di rete, ma porta anche a una maggiore efficienza. Non è necessario fare affidamento su complicati sistemi di subnet e di intestazione e lo scambio di pacchetti può avvenire senza tutta l'elaborazione necessaria per risolvere lo scambio di pacchetti e gli algoritmi di instradamento.

Garantire la compatibilità tra IPv4 e IPv6

Questo è il modo in cui vanno le cose, ma va notato che IPv4 deve ancora essere accolto e per buoni motivi. Per prima cosa, la stragrande maggioranza dell'IT e dell'infrastruttura di rete è stata creata sulla base di IPv4 e deve essere mantenuta insieme a IPv6. Un altro motivo è che, per quanto IPv6 sia migliorato in molti modi, IPv4 ha ancora alcune caratteristiche che IPv6 non ha - vedi di più nella sezione pro e contro di seguito.

Miglioramento della sicurezza dell'indirizzo IP

Tuttavia, quando si tratta di sicurezza e privacy, questioni di crescente preoccupazione, è chiaro che i vantaggi di IPv6 rispetto a IPv4 sono più significativi. Essendo più recente, IPv6 è stato costruito con il lusso di una maggiore conoscenza e senno di poi. Ad esempio, IPsec (IP Security) viene fornito di serie con IPv6, mentre è solo un'opzione con IPv4 che può essere utilizzata o meno: dipende dal fatto che l'applicazione che utilizza IPv4 sia progettata o meno per utilizzare IPsec.

La sicurezza è ulteriormente migliorata grazie alla verifica dell'identità e alla coerenza dei dati di IPv6. Ciò ha l'ulteriore vantaggio di migliorare la riservatezza e la privacy e coloro che considerano la privacy online una priorità farebbero bene a utilizzare IPv6 invece di IPv4 quando possibile.

Pro e contro di IPv4

Mentre alcuni dei pro e dei contro di ciascun sistema di indirizzi IP sono solo differenze, ci sono alcuni chiari vantaggi per ciascuno. Quale sia considerato un pro o un contro, e fino a che punto, dipende molto dall'ambiente di rete utilizzato, ma quanto segue dovrebbe servire come schema delle qualità che rendono IPv4 e IPv6 unici.

Pro di IPv4

• Supporta VLSM (mascheramento di sottorete a lunghezza variabile)
• Semplici livelli di comunicazione virtuale su dispositivi diversificati
• Richiede meno memoria rispetto a IPv6
• Abilita videoconferenze e biblioteche
• Più campi di intestazione (12) rispetto a IPv6 (8)
• Ha campi di checksum
• Utilizza tipi di indirizzi broadcast
• I diffusi dispositivi NAT (Network Address Translation) rendono possibile l'integrità end-to-end tramite il mascheramento degli indirizzi non instradabili.

Contro di IPv4

• Meno ideale di IPv6 per le interazioni tra nodi vicini.
• Profondità di bit molto inferiore rispetto a IPv6.
• La configurazione del sistema non è facoltativa.
• Non supporta la configurazione automatica e richiede più manutenzione.
• Meno intrinsecamente sicuro: la sicurezza dipende dalle applicazioni.

Pro e contro di IPv6

Pro di IPv6

• Sono disponibili indirizzi univoci quasi infiniti, consentendo l'indirizzamento diretto.
• Spazio degli indirizzi più ampio.
• Infrastruttura gerarchica di indirizzamento e routing, che porta a tabelle di routing semplificate per i siti web.
• Teoricamente più veloce di IPv4 a causa della sua non dipendenza da NAT.
• Supporta il multicast, una funzionalità che consente la trasmissione di flussi di pacchetti a larghezza di banda elevata a più destinazioni contemporaneamente.
• Più sicuro: costruito con IPsec (Internet Protocol Security) e compatibile con un'infrastruttura chiave adeguata.
• Configurazione stateful e stateless.
• Supporto per la qualità del servizio (QoS).
• Campo di intestazione più lungo (40) rispetto a IPv4 (20).
• Utilizza i tipi di indirizzo anycast.
• Più adatto per dispositivi mobili e applicazioni di rete mobile.

Contro di IPv6

• Non supporta VLSM (Variable Length Subnet Masking).
• Non ha campi checksum.
• Consente solo la frammentazione dei pacchetti di dati dagli host, non dai router.

Che è migliore?

Poiché IPv6 è il sesto e più recente sistema di protocollo Internet, è stato realizzato con maggiore sicurezza, velocità ed efficienza. Alcune delle qualità del sistema IPv6, come la sua lunghezza in bit molto più lunga, sono intrinsecamente utili, mentre altre sono semplicemente maggiori capacità di cui l'ambiente di rete (e Internet in generale) deve ancora sfruttare appieno. Tuttavia, è necessario passare a IPv6 solo a causa delle limitazioni dell'indirizzo IPv4 ed è importante assicurarsi che i propri futuri sforzi di rete siano maggiormente orientati verso IPv6.

Allo stesso tempo, IPv4 non scomparirà, quindi i siti Web e le apparecchiature di rete devono ancora essere retrocompatibili con IPv4 per garantire il massimo livello di coesione. L'intero scopo degli standard di indirizzamento del protocollo Internet è generalmente, come sempre, garantire che le apparecchiature di rete possano funzionare insieme secondo un sistema universale. Conciliare sistemi diversi per raggiungere questi obiettivi è ora una questione tecnica più importante, ma non è nemmeno un problema.

In effetti, IPv4 ha ancora alcune qualità che IPv6 non ha, rendendolo utile per la sua novità e per il fatto che la stragrande maggioranza delle apparecchiature di rete è stata costruita secondo gli standard IPv4. Poiché la transizione a IPv6 è più rapida, deve adattarsi a tutto ciò che IPv4 ha costruito, per essere essenzialmente il più compatibile possibile con le versioni precedenti, ma è anche improbabile che lo sostituisca completamente, tranne forse in un futuro lontano.

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