IPv4 e IPv6: qual è la differenza?

L’IPv4 (Internet Protocol version 4) è un protocollo di rete che permette l’instradamento delle connessioni. Creato nel 1981, è a tutt’oggi il protocollo più diffuso per il collegamento a Internet. Ogni dispositivo connesso a una rete ha bisogno di un indirizzo IP per essere individuato e per comunicare con gli altri dispositivi: IPv4 permette di assegnare a ogni dispositivo un indirizzo univoco a 32 bit, spesso rappresentato con una sequenza di cifre separate da punti (ad esempio 192.168.1.25).

Il limite dei 32 bit fa sì che sia possibile ottenere soltanto un massimo di 4,3 miliardi di indirizzi IP unici: questo significa che soltanto 4,3 miliardi di dispositivi potrebbero collegarsi a Internet. Con la diffusione di Internet sempre più capillare, questo limite è ovviamente diventato un problema. Sono state trovate alcune soluzioni temporanee, come l’utilizzo di sottoreti per permettere a più dispositivi di collegarsi a Internet utilizzando lo stesso indirizzo IP, ma è evidente come sia necessario risolvere il problema alla radice.

Pro:

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  Semplice e facile da ricordare.
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  Supportato dalla maggior parte dei siti web.
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  Tecnologia affidabile e collaudata.

Contro:

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  Pochi nuovi indirizzi e risorse IPv4.
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  Problemi di subnetting.

Per cercare di superare il limite intrinseco del protocollo IPv4, nel 1998 è stata creata una nuova versione: IPv6. Questo nuovo protocollo permette di assegnare indirizzi IP a 128 bit, alzando perciò il limite di IP unici ottenibili. Per dare un’idea del numero in questione: con IPv4 non sarebbe possibile nemmeno assegnare un singolo IPv4 per ogni abitante del pianeta; con IPv6, invece, a ogni abitante potrebbero essere assegnati miliardi di indirizzi IPv6 diversi.

Pro:

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  Utilizza una tecnologia a 128 bit e può fornire 340 undecilioni di indirizzi IP.
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  Nuovo protocollo all’avanguardia supportato dai nuovi dispositivi.
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  Nessun problema di subnetting.
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  La sua struttura è più sicura rispetto a quella dell’IPv4.

Contro:

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  L’IPv6 è più complicato da configurare, con conseguenti maggiori possibilità di commettere errori durante la sua implementazione.
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  Non è supportato da tutti i siti web.
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  Indirizzi molto lunghi e difficili da ricordare.

Come abbiamo già visto, IPv6 è stato progettato in primo luogo per risolvere il problema del numero limitato di indirizzi IPv4 disponibili. Questo non è però l’unico vantaggio dell’implementare questo nuovo protocollo.

Sicurezza

ICMP (Internet Control Message Protocol) è un protocollo di rete integrato in IPv4 che viene utilizzato per inviare eventuali messaggi di errore in caso di problemi nella comunicazione con altri indirizzi IP. Questo protocollo può però essere utilizzato anche per inviare malware, rendendo così la rete vulnerabile ad attacchi informatici. Molti firewall aziendali, infatti, bloccano questo protocollo proprio come difesa contro gli hacker.

Al posto di ICMP, IPv6 utilizza IPSec (Internet Protocol Security), un gruppo di protocolli che permettono di crittografare e autenticare i pacchetti inviati, rendendo la rete molto più sicura.

Instradamento

Un protocollo IP svolge diverse funzioni: identifica i dispositivi connessi, riceve i dati, li incapsula in pacchetti, aggiunge un’intestazione, instrada i pacchetti sulla rete e verifica che i dati ricevuti siano integri.

Nel protocollo IPv4, le intestazioni possono avere lunghezza variabile, mentre con il protocollo IPv6 la lunghezza è costante. L’instradamento dei dati diventa così più semplice e richiede meno risorse. Per questo motivo, utilizzare il protocollo IPv6 può avere degli effetti molto positivi sulla qualità del servizio e sull’esperienza utente.

Limiti geografici

Quando IPv4 è stato creato, circa la metà degli indirizzi IP a disposizione sono stati riservati per gli Stati Uniti. Questo è ovviamente diventato un problema quando è stato raggiunto il limite degli indirizzi assegnabili, in quanto una parte di essi erano semplicemente stati riservati e mai utilizzati.

Per il protocollo IPv6 non sono state prese decisioni simili, quindi non si sono create situazioni di disparità nell’assegnazione degli indirizzi. Ciò significa che gli IP verranno assegnati a seconda delle richieste fino a esaurimento, che comunque non avverrà ancora per moltissimo tempo.

Connettività end-to-end

Uno dei metodi utilizzati per aggirare il limite degli indirizzi IP disponibili con il protocollo IPv4 prevede l’utilizzo di indirizzi pubblici e indirizzi privati. L’IP pubblico viene assegnato dal provider di servizi Internet e serve a identificare il dispositivo collegato a Internet, quindi è generalmente assegnato al router di una rete locale. L’IP privato è invece assegnato dal router ai dispositivi collegati alla rete locale, i quali utilizzano questi indirizzi privati soltanto per comunicare tra loro all’interno della rete stessa.

In questo modo, gli IP privati devono essere unici soltanto all’interno della stessa rete, ma possono essere utilizzati in più reti diverse. Ad esempio, l’indirizzo privato 192.168.1.10 può essere usato dal proprio computer e dal computer di un amico, purché i due computer siano collegati a reti domestiche diverse.

Poiché IPv6 mette a disposizione un numero estremamente alto di indirizzi IP, questo metodo non è più necessario, e sarà possibile assegnare IP unici a tutti i dispositivi, indipendentemente dalla rete a cui sono collegati. Non ci sarà quindi più bisogno di un intermediario per far sì che un dispositivo possa comunicare con Internet direttamente.

Con l’evoluzione dei protocolli internet, l’IPv6 si è imposto come il successore dell’IPv4, con tutte le possibili ramificazioni positive che ne conseguono. Tuttavia, una sua completa adozione pone diversi problemi.

Retro-compatibilità

IPv6 non è retro-compatibile con IPv4. Questo significa che se un provider utilizza il protocollo IPv6, i siti che funzionano unicamente con IPv4 non saranno accessibili. Anche se molti router e dispositivi moderni supportano l’IPv6, una vera e propria transizione universale richiederebbe che tutte le entità, dai dispositivi e sistemi operativi fino agli ISP, siano totalmente aggiornati. Questo implica l’esecuzione concomitante dei protocolli IPv4 e IPv6 per un periodo indeterminato di tempo, con tutti i costi derivanti da tale scenario.

Diffusione di IPv4

Dato che IPv4 è ancora oggi il protocollo più diffuso, è essenziale che i dispositivi siano compatibili con entrambi i protocolli. Pertanto, dovranno avere due indirizzi IP distinti per poter accedere liberamente a internet e fruire di tutti i contenuti.

Transizione su larga scala

Il passaggio completo all’IPv6 potrà concretizzarsi solo quando ogni dispositivo, sistema, server e provider adotterà questo protocollo. Considerando anche i costi di una transizione su così vasta scala, l’iter potrebbe richiedere molto tempo.

Vantaggi non immediati

Per concludere questa breve panoramica sulle criticità, è bene ricordare che i vantaggi dell’IPv6 spesso non sono di facile e immediata comprensione per l’utente medio. Tale mancanza di chiarezza complica la situazione per le aziende, rendendo difficile giustificare ingenti investimenti in questa nuova tecnologia, considerando che i benefici diretti per i clienti sembrano minimi.

Se è vero che l’espansione degli indirizzi IP rappresenta un’iniziativa lungimirante, le sue implicazioni dirette potrebbero non essere apprezzate appieno dagli utenti “normali”, almeno finché non saranno esauriti tutti gli indirizzi IPv4.

La principale differenza tra i protocolli IPv4 e IPv6 è che IPv4 utilizza indirizzi di 32 bit, mentre IPv6 adotta indirizzi di 128 bit. Questa differenza nell’ampiezza degli indirizzi è la base delle principali distinzioni tra i due protocolli. Scopri di seguito le altre differenze tra IPv4 e IPv6.

Notazione

L’IPv4 utilizza una notazione decimale separata da punti: l’esempio tipico è 127.0.0.1. Invece, l’IPv6 utilizza una notazione esadecimale separata da due punti. Un esempio può essere 2001: db8: 3333: 4444: 5555: 6666: 7777: 8888.

Intestazioni IP

Le intestazioni nell’IPv4 variano da 20 a 60 byte in lunghezza, mentre nell’IPv6 hanno una dimensione fissa di 40 byte. Questo cambiamento implica un overhead maggiore nell’IPv6, con l’aggiunta di funzionalità migliorative come l’assenza di checksums e l’uso di etichette di flusso.

Tipi di indirizzi

Se l’IPv4 offre un numero limitato di tipologie di indirizzi, come ad esempio broadcast, unicast e multicast, l’IPv6 amplia la gamma includendo anche tipi unicast (globali, link-local e altri), multicast e anycast.

Configurazione degli indirizzi

La configurazione degli indirizzi IPv4 può essere manuale o tramite DHCP. Un’altra differenza rispetto all’IPv6 che offre una configurazione manuale, una automatica chiamata SLAAC (StateLess Address AutoConfiguration) e anche DHCPv6, garantendo così una maggiore flessibilità nella fase di configurazione.

Indirizzi locali

L’IPv4 sfrutta il protocollo ARP (Address Resolution Protocol) per collegare indirizzi internet a indirizzi locali. Invece, l’IPv6 utilizza il protocollo NDP (Neighbor Discovery Protocol) per connettere dispositivi locali e collegarli al gateway internet della rete locale.

Le tecnologie IPv4 e IPv6, pur presentando delle differenze fondamentali fra loro, hanno anche importanti tratti in comune, elencati qua sotto:

• Entrambi gli indirizzi IP sono costituiti da numeri binari e vengono utilizzati per identificare macchine collegate a una rete.
• Supportano tutti e due l’assegnazione manuale degli IP.
• Entrambi i sistemi IP presentano pacchetti con intestazione e possono trasmettere pacchetti frammentati.
• Sia IPv4 che IPv6 hanno capacità di broadcasting e multicasting.
• Entrambi supportano il VLSM (Variable Length Subnet Masking).

Ma in estrema sintesi è meglio IPv4 o IPv6? Oltre al vantaggio cruciale di questa nuova tecnologia, ovvero la capacità di risolvere la carenza di indirizzi IPv4, l’IPv6 offre alcuni vantaggi chiave che gli utenti potranno apprezzare solo quanto questa tecnologia verrà adottata al 100%.

Un mito da sfatare è quello della presunta superiore velocità del protocollo IPv6. Sono infatti stati effettuati dei test per stabilire quale dei due protocolli sia più veloce, ed è emerso che IPv4 è in grado di ottenere risultati leggermente migliori. La differenza tra IPv4 e IPv6 è comunque infinitesimale, praticamente impossibile da percepire durante la normale navigazione.

L’indirizzo IP che si utilizza per collegarsi a Internet è generalmente assegnato dal proprio provider. Per sapere se si sta utilizzando il protocollo IPv4 o IPv6, e per conoscere con precisione il proprio indirizzo, si può ricorrere a diversi metodi molto semplici.

La soluzione più immediata è semplicemente quella di fare una ricerca su Google per “mio IP“: i primi risultati saranno tutti in grado di dare la risposta corretta. Osservando l’indirizzo si può capire quindi se si sta usando il protocollo IPv4 o IPv6: come già accennato, IPv4 assegna indirizzi del tipo 150.32.48.501 (quattro gruppi di massimo tre cifre, separati da un punto); IPv6 assegna invece indirizzi del tipo 2001:4cu3:95z3:0a9k:284d:53ef:7099:4de3 (otto gruppi da quattro caratteri, separati da due punti).

Molto probabilmente, l’indirizzo così individuato sarà del tipo IPv4: si tratterà quindi di un indirizzo IP pubblico. Per ottenere gli indirizzi IP privati interni alla propria rete locale è necessario accedere alle impostazioni del router, dove sono elencati tutti i dispositivi collegati.

Per ottenere informazioni più dettagliate sui protocolli IPv4 e IPv6, si può anche utilizzare apposite applicazioni. Ad esempio, Wi-Fi Analyzer esegue un’analisi completa della rete locale a cui si è collegati, mostrando indirizzi IP pubblici e privati, DNS, indirizzi MAC, qualità del segnale, ping e molto altro.

Poiché gli indirizzi IP sono assegnati dai fornitori di servizi Internet, per utilizzare IPv6 è necessario che questa funzionalità sia disponibile per la propria connessione. Se non lo dovesse essere, sarà necessario cambiare operatore, scegliendone uno che offre questa possibilità. Oltre all’operatore è necessario anche avere un router compatibile con il protocollo IPv6. A questo punto, per utilizzare il nuovo protocollo è sufficiente accedere al pannello di controllo del router e selezionare la voce IPv6, che solitamente si trova tra le funzionalità avanzate.

Arrivato alla fine di questo articolo, forse ti starai chiedendo se c’è un legame tra IPv6 e le VPN. Molti dei principali fornitori di VPN, inclusa NordVPN, non supportano attualmente il protocollo IPv6. Se utilizzi un indirizzo IPv4, invece, dovresti riuscire a interfacciarti perfettamente con la tua VPN; i dati saranno protetti mentre vengono trasmessi attraverso il tunnel crittografato.

Questo perché la maggior parte dei software VPN funziona su IPv4. Se si tentasse di utilizzare l’IPv6 su una VPN che supporta solo l’IPv4, probabilmente il traffico IPv6 verrebbe reindirizzato attraverso il gateway predefinito e l’ISP. In questo modo, il traffico IPv6 passerebbe al di fuori del tunnel VPN sicuro, perdendo tutte le protezioni del caso.

Al momento, la soluzione adottata da alcuni provider implica la disabilitazione della maggior parte del traffico IPv6, così da garantire che il traffico dell’utente sia sempre protetto. Fatte queste doverose precisazioni, moltissimi fornitori di reti private virtuali, come NordVPN, hanno detto chiaramente che prevedono di aggiornare i propri servizi e prodotti per supportare l’IPv6 in futuro.