Nozioni sulle Reti: Indirizzi IP e classi di Indirizzi IP

Un indirizzo IP (dall'inglese Internet Protocol address) - in informatica e nelle telecomunicazioni - è un'etichetta numerica che identifica univocamente un dispositivo detto host collegato ad una rete informatica che utilizza l'Internet Protocol come protocollo di rete.

Viene assegnato a una interfaccia (ad esempio una scheda di rete) che identifica l'host di rete, che può essere un personal computer, un tablet, uno smartphone, un router, o anche un elettrodomestico. Va anche considerato che un host può contenere più di una interfaccia: ad esempio, un router ha diverse interfacce (minimo due) per ognuna delle quali occorre un indirizzo.

Gli indirizzi IP sono suddivisi in classi. Le classi di indirizzi IP (o classful addressing) sono una formalità per dividere lo spazio di indirizzamento IPv4 introdotta dal RFC791 nel 1981 ed in uso fino all'introduzione nel 1993 del Classless Inter-Domain Routing (detta Annotazione CIDR).

Questo sistema di indirizzamento basato sulla classe prevede che dai primi bit di un indirizzo IP si possa determinare la classe e di conseguenza la subnet mask.

In questo modo il tipo di classe si può determinare sulla base dei bit più significativi.

Vediamo come:

Classe A

Il primo byte rappresenta la rete; gli altri tre gli host per ogni rete.

In notazione decimale gli IP variano nel modo seguente: 0-127.H.H.H;

La maschera di rete è 255.0.0.0 (o anche detta /8 in quanto i bit di rete sono 8);

Questi indirizzi in binario iniziano con il bit 0.

Classe B

I primi due byte rappresentano la rete; gli altri due gli host per ogni rete.

In notazione decimale gli IP variano nel modo seguente: 128-191.N.H.H;

N varia da 0 a 255.

La maschera di rete è 255.255.0.0 (o anche detta /16 in quanto i bit di rete sono 16);

Questi indirizzi in binario iniziano con i bit 10.

Classe C

I primi tre byte rappresentano la rete; l'ultimo gli host per ogni rete.

In notazione decimale gli IP variano nel modo seguente: 192-223.N.N.H;

La maschera di rete è 255.255.255.0 (o anche detta /24 in quanto i bit di rete sono 24);

Questi indirizzi in binario iniziano con i bit 110.

Classe D

È riservata agli indirizzi multicast.

In notazione decimale gli IP variano nel modo seguente: 224-239.x.x.x;

Non è definita una maschera di rete, essendo tutti e 32 i bit dell'indirizzo utilizzati per indicare un gruppo, non un singolo host;

Questi indirizzi in binario iniziano con i bit 1110.

Classe E

Riservata per usi futuri;

In notazione decimale gli IP variano nel modo seguente: 240-255.x.x.x;

Non è definita una maschera di rete;

Questi indirizzi in binario iniziano con i bit 1111.

Esempio:

Se occorresse analizzare l'indirizzo IP 130.165.4.2 privo di maschera di rete e fosse necessario trovarne la classe di appartenenza, si potrebbe iniziare considerando che convertito in binario il primo ottetto (il numero 130) risulterebbe 10000010, ovverosia un numero appartenente alla classe B proprio perché gli indirizzi di classe B iniziano con i primi bit a 10.

Esempio:

Se fosse necessario calcolare a mano il numero di reti e di host disponibili negli indirizzi di classe B, si effettuano i seguenti calcoli:

Numero di reti:   214 (bit di rete) = 16.384
Numero di host: 216 (bit di host) = 65.536 Sottraendo 2 (in quanto si escludono l'indirizzo di rete e quello di broadcast) = 65.534

Per il calcolo della rete si effettua 214 in quanto questo è il calcolo per trovare tutte le combinazioni possibili su 14 bit. Infatti in classe B vi sono 16 bit utilizzati per la rete (vedere riferimenti alla tabella: In classe B il numero di bit per la rete N è 16) ma considerando che i primi 2 bit sono sempre fissi a 10, allora i bit che veramente possono variare scendono a 14.

Analogo discorso per il calcolo degli host, dove si effettua 216 in quanto questo è il calcolo per trovare tutte le combinazioni possibili di host su 16 bit disponibili a tale scopo (vedere riferimenti alla tabella: In classe B il numero di bit per gli host H è 16). È molto importante sottolineare come non siano mai considerati host sia l'indirizzo di broadcast (tutti i bit degli host H a 1) che l'indirizzo di rete (tutti i bit degli host H a 0); per cui nel calcolo degli host si sottrae sempre 2 al risultato ottenuto proprio per escludere questi due indirizzi particolari che non sono host.

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L'intervallo di indirizzi utilizzati da ogni classe sono indicati nello schema successivo mediante notazione decimale puntata (dot-decimal notation).

Alcuni indirizzi sono riservati per usi speciali:

Sostituzione delle classi

A lungo andare, le classi di tipo C si sono rivelate troppo poche per le esigenze di indirizzamento e si è dovuto assegnare subnet di grana più fine anche all'interno delle classi A e B. A partire dal 1993 si abbandonò quindi il concetto di classful routing in favore del Classless Inter-Domain Routing (CIDR).

IP Pubblici 

Gli indirizzi IP pubblici e i range di indirizzi sono rilasciati e regolamentati dall'ICANN tramite una serie di organizzazioni delegate. A causa della saturazione dello spazio di IPv4 l'ICANN ha proceduto alla definizione di una nuova versione del protocollo IP: IPv6. Tale versione è basata su indirizzi a 128 bit anziché a 32, ciò permetterà l'assegnazione di un numero maggiore di indirizzi.

La difficile implementazione a livello globale dell'IPv6 ha portato all'introduzione di nuovi concetti, che hanno rivoluzionato la teoria e la pratica delle reti. Vanno citati l'abbandono del concetto di classi di indirizzi IP e il conseguente utilizzo sempre maggiore di indirizzi classless (privi del concetto di classe), la subnet mask, la riorganizzazione gerarchica degli indirizzi mediante utilizzo massivo di Network address translation (NAT).

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