Che cosa si potrà fare con l\'IPv6. Scritto nel 2007, valido ancora oggi visti i ritardi enormi nella banda larga in Italia

1. I quaderni di
A cura di Alberto Mucci
La domanda di comunicazione
chiede di aggiornare Internet
Comunicare, d’accordo, è alla base E bisogna tener conto che ogni persona
dell’attuale società della comunicazione. ha più di un dispositivo che si collega
Ma per comunicare, per trasmettere a Internet. E tutti i dispositivi, dalla TV
parole, suoni, immagini ecc, occorrono al cellulare, all’elettrodomestico,
adeguate strutture, reti efficienti, protocolli possono e potranno essere connessi
abilitati a fornire risposte tempestive a Internet. La moltiplicazione dei punti
e complete ad una crescente di contatto è nei fatti.
e sempre più articolata domanda. Siamo di fronte ad una domanda
È in quest’ottica che vanno affrontati crescente che richiede un protocollo
e analizzati gli strumenti esistenti in grado di ampliare gli spazi
per comunicare e quelli che si delineano. di comunicazione. E che nel contempo
Attualmente il protocollo IP, fondamento permette di gestire meglio la qualità
del comunicare con Internet è basato sulla dell’informazione, del servizio.
versione 4. La sigla conosciuta è IPv4. Un nuovo protocollo, dunque, che richiede
Ma si sta guardando, come è giusto, adeguati (e quindi notevoli) investimenti.
al domani e cioè all’IPv6. Ed allora Da qui l’attenzione degli operatori
ci si domanda: è proprio necessario a non compiere il passo più lungo
e urgente questo nuovo protocollo? della gamba e dei tempi opportuni,
Quali i costi per essere messo a punto ma impegno ad essere tempestivamente
e diffuso? La risposta agli interrogativi adeguati alle necessità.
si sostanzia negli strumenti La risposta, come documentiamo in questo
che la tecnica innovativa deve dare “Quaderno” è il protocollo IPv6.
alla sempre crescente e innovativa Un obiettivo che va perseguito con
società della comunicazione. attenzione e con ponderazione, tenendo
Con la diffusione di Internet aumenta conto degli incessanti progressi tecnologici
il numero degli utenti e quindi il numero e dei crescenti costi di reti che devono
degli indirizzi. essere sempre più sofisticate.
Supplemento al numero 242 di dicembre 2006/gennaio 2007 di

2. Indice
IPv6: capriccio o necessità? 51
Da IPv4 a IPv6 53
La magia dell’IP: IPv6 59
L’evoluzione verso IPv6 66
IPv6 per la creazione di nuovi servizi 72
Supporto della mobilità in IPv6 76
IPv6 nelle Reti Mobili 81
Evoluzione della normativa ITU-T per il trasporto di pacchetti IP 86
Concludendo su IPv6… 88
Il quaderno di Telèma è stato realizzato dalla Fondazione Ugo Bordoni
Il quaderno di Telèma è stato realizzato dalla Fondazione Ugo Bordoni
(Presidente il Prof. Giordano Bruno Guerri, Direttore Generale il Consigliere Guido Salerno,
Direttore delle Ricerche l’Ing. Mario Frullone).
Coordinatore del Quaderno Francesco Matera.
Hanno collaborato: Guido Vannucchi, Politecnico di Milano; Gianluca Mazzini,
Carlo Bellettini, Università di Ferrara; Nevio Boscariol, Wind; Leonardo Ferracci, TILAB;
Emanuele Mazza, Cisco Systems Italy; Antonio Cimmino, Raluca Dragnea,
Dimitri Papadimitriou, Alcatel; Jonathan Buschmann Ericsson; Gastone Bonaventura, ITU-T
Commissione 15; Sergio Cascelli, Ministero delle Comunicazioni, Mario Morelli.
Sono usciti nel 2005/2006:
Le nano e micro tecnologie nella realtà dell’Italia 2000 giugno 2005
L’uso della telefonia tramite internet settembre 2005
La sfida sicurezza nella società dell’informazione ottobre 2005
L’attività spaziale italiana ha molti punti di eccellenza novembre 2005
Le sfide 2006 della Tecnologia della lingua dicembre 2005/gennaio 2006
Tv, dati e telefono si fondono sempre di più febbraio 2006
D-cinema dalla pellicola al file marzo 2006
Il “punto” sulla firma digitale in Italia aprile 2006
La casa digitale apre nuove porte maggio 2006
Politica industriale e terrorismo: l’importanza dell’“intelligence” giugno 2006
La TV ad Alta Definizione sul trampolino di lancio luglio/agosto 2006
Accesso radio: wimax in “pole position” settembre 2006
E ora siamo nell’epoca del “TUTTOFONINO” ottobre 2006
Il digitale offre al cinema nuovi spazi di diffusione novembre 2006

3. IPv6: capriccio o necessità?
da parecchi anni che si parla di IPv6 co-
È me la nuova frontiera di Internet, afferman-
do che il passaggio alla nuova versione del pro-
Si può quindi affermare che l’introduzione del
nuovo protocollo IPv6 rappresenta un aspetto cru-
ciale per il futuro dell’ICT, dal momento che vi sono
tocollo è importante per il futuro della Rete. La diversi motivi che ne indicano l’ineluttabilità della
continua e sostenuta crescita di Internet è, in- sua presenza in rete: dall’aumento vertiginoso pre-
fatti, un fenomeno le cui molteplici conseguen- visto dalle comunicazioni ‘machine to machine’ al
ze coinvolgono svariati aspetti della vita quoti- boom dei giochi con concorrenti in rete, senza
diana, sia in ambito consumer che business, e dimenticare l’aspetto assai importante del il supe-
che sta esplodendo con l’aumentare delle con- ramento del ‘digital divide’ per i Paesi poveri che
nessioni a banda larga per rete fissa e rete mo- oggi non più in grado di ottenere nuovi indirizzi
bile: tutto ciò implica una revisione dei protocolli In questo stato di cose, se tutti sono d’accor-
nati in tutt’altra situazione. do sui vantaggi dell’IPv6 e sul fatto che le pro-
II funzionamento di Internet è oggi fondato spettive offerte dal questa evoluzione sembra-
quasi esclusivamente sulla versione 4 del proto- no allettanti, gli operatori si mostrano tuttavia
collo IP (IPv4) concepito negli anni ’80 e che sta cauti sui tempi di migrazione che ci si può por-
oggi mostrando tutti i propri limiti, soprattutto re come obiettivo e ciò sia per ragioni di natura
nella ridotta capacità di garantire la mutua rag- tecnica sia economica.
giungibilità di un elevato numero di indirizzi in La prima domanda che si è portati a farsi è la
modo univoco. seguente: sostituire IPv4 o lasciarlo coesistere
Quella che vediamo crescere a ritmo sempre con IPv6?
sostenuto, è una Internet che potremmo defini- Fortunatamente, la nuova versione di protocol-
re “indisposta” poiché lo spazio di indirizzamen- lo offre un insieme di meccanismi di transizione
to già attualmente non è più univoco. progettati per agevolare la coesistenza con l’at-
La nuova versione del protocollo IP (Internet Pro- tuale versione e facilitare, di conseguenza, una
tocol versione 6 – IPv6) supera le limitate capacità migrazione graduale. Ad esempio IPv4 ed IPv6
di indirizzamento di IPv4 rendendo disponibile una possono coesistere sui router, sugli host e sui link
quantità pressoché illimitata di indirizzi per i nodi perché si è capito nello studio della nuova versio-
di rete. IPv6 si presenta quindi come fattore abili- ne di protocollo che assicurare la coesistenza era
tante per tutti quei servizi che richiedono un ele- un “must” di primaria importanza per il successo
vato numero di indirizzi per i terminali in rete, pri- stesso di IPv6. Per tale ragione, più che pensare
mi fra tutti i servizi basati su connessioni always- a sostituire IPv4 dove questo funziona in modo
on e sulla convergenza tra reti fisse e mobili. soddisfacente, sarebbe importante cominciare a
Ma sarebbe sbagliato ritenere che IPv6 signi- diffondere il più possibile la nuova versione, sopra-
fichi solo uno sterminato aumento delle possibi- tutto per cominciare a diffondere le applicazioni
lità di indirizzamento. La nuova versione di pro- ed i servizi innovativi (giochi, file sharing, ecc.) che
tocollo è infatti determinante per facilitare la cre- essa è in grado di sostenere.
scita di applicazioni e, fra l’altro, va incontro all’e- Va anche tenuto conto che non è un proble-
sigenza di diffusione di dispositivi domestici di ma di costi nell’implementazione negli apparati
vario tipo in grado di instaurare un colloquio perché i grandi ‘player’ come Microsoft e Sony
‘machine to machine’. IPv6 sarà anche in gra- offrono già il nuovo protocollo. È pertanto solo
do di rendere l’utente finale ”padrone della rete” un problema di compatibilità delle reti che, come
portando benefici immediati all’utenza residen- spesso accade, ha necessità di ricercare le
ziale ed in aggiunta, e ciò non va assolutamen- modalità che riescano ad innescare un circolo
te trascurato, introdurrà miglioramenti in altri virtuoso per portare ad una diffusa e pervasiva
aspetti importanti della Rete quali il supporto alla adozione di IPv6, lasciando spazio ad un’anali-
mobilità ed alla sicurezza. si critica sulle reali ricadute per l’utente finale
DICEMBRE 2006/GENNAIO 2007 51

4. IPV6: CAPRICCIO O NECESSITÀ?
Pur in questo quadro apparentemente favore- grediente fondamentale per la crescita di Inter-
vole, la preoccupazione dei provider è che la tran- net, per evitare di rimandare sine die decisioni in
sizione comporti costi importanti, problematiche assenza delle quali ci si potrebbe trovare un gior-
di coesistenza e non facili piani di migrazione, il no con gravi problemi nell’utilizzo della rete.
tutto con una certa difficoltà a giustificare il ritor- Questo quaderno di Telèma rappresenta per-
no sugli investimenti. Manca cioè un modello di tanto un’importante occasione sia per aggior-
business che stimoli a cambiare le cose e a dare narsi in Italia sulla nuova versione di protocollo
il là ad una partenza decisa dell’IPv6. In altre paro- IP e sulle architetture e nuovi servizi di rete sia
le, siamo oggi entrati nel solito circolo vizioso che per verificare il dovuto interesse verso IPv6 da
porta a dire la classica frase: “occorre trovare parte dei molteplici attori coinvolti.
una killer application per IPv6 ”! È necessario inve-
ce convincersi che l’IPv6 non è un servizio, ma Guido Vannucchi
un fattore abilitante e che esso rappresenta l’in- Politecnico di Milano e Presidente AICT
La task force italiana sull’IPv6
N egli ultimi anni la Com-
missione Europea ha af-
frontato un notevole sforzo
quegli attori operanti in Italia nei
più svariati settori (Pubblica
Amministrazione, telco ed ISP,
mandazione Finale (scaricabi-
le dal sito della IPv6 Task For-
ce) che contiene la sintesi dei
economico sostenendo innu- Università, enti di ricerca ed at- lavori svolti nell’ambito dei
merevoli attività tecniche foca- tori operanti nel settore priva- Gruppi di Lavoro sul Settore
lizzate su IPv6 che hanno per- to) interessati ad IPv6. Pubblico, Settore Privato, Dis-
messo di acquisire conoscen- semination, Servizi e Applica-
ze sempre più approfondite, Il principale obiettivo della IPv6 zioni, Mobility e Wireless, co-
analizzando le molteplici novità Task Force è quindi quello di stituitisi in seno alla IPv6 Task
introdotte dal nuovo protocol- diffondere, tramite documen- Force, ove vengono evidenzia-
lo e la loro applicabilità in con- ti tecnici, partecipazione a se- te le possibili azioni da intra-
testi reali. minari e convegni, la cono- prendere per accelerare la dif-
scenza del protocollo IPv6, fusione di IPv6 in Italia e pro-
Fra queste attività ricordiamo la evidenziando i possibili van- poste linee guida riferite a tut-
nascita della IPv6 Task Force Eu- taggi con l’intento di stimola- ti gli attori interessati, a parti-
ropea, nel cui ambito, si svilup- re la discussione sul protocol- re dalle Istituzioni Governative
pa, nel giugno 2004, la IPv6 Ta- lo IP di nuova generazione al ed Università.
sk Force Italiana (http://www. di fuori dei laboratori di ricer-
it.ipv6tf.org/index.php). ca e proponendo spunti di ri-
flessione per incoraggiarne l’u- Mario Morelli
Essa si propone sin dall’inizio tilizzo in modo consapevole.
come ente privo di stato giuri- Uno dei principali risultati fin
dico, le cui iniziative si svolgo- qui raggiunti è stata la reda-
no su base volontaria ed alla zione e pubblicazione, nel lu-
quale possono aderire tutti glio del 2005, della Racco-
52 I quaderni di

5. LA DOMANDA DI COMUNICAZIONE CHIEDE DI AGGIORNARE INTERNET
Da IPv4 a IPv6
Nascita, scopo e difetti di IPv4 una politica di assegnazione gerarchica. Al di là
È ormai semplice abitudine inviare un messaggio degli indubbi vantaggi, questa potrebbe tuttavia
di posta elettronica, navigare sul World Wide Web impedire di sfruttare a fondo lo spazio di indiriz-
o guardare un film attraverso una connessione a zamento disponibile. In secondo luogo, bisogna
banda larga: tutto ciò è reso possibile da IP (Inter- tener presente che il numero di macchine che
net Protocol). IP nasce ufficialmente nel 1981 co- implementano IP, e che si aprono verso il mon-
me elemento strategico del programma di difesa do esterno, è cresciuto vertiginosamente negli
statunitense, ed ha avuto la sua affermazione ne- anni, ben oltre le previsioni disponibili agli albori
gli anni ’90, risultando oggi il protocollo più impor- di Internet (si confronti la Fig. 1).
tante nel mercato delle TLC. Col tempo, Internet si è trasformata notevolmen-
L’elevata longevità è sicuramente dovuta alla te: ha perso la sua connotazione di rete di comu-
semplicità del protocollo e alla sua versatilità, che nicazione per soli specialisti o strutture di ricerca,
lo hanno reso di facile e ampia implementazione. diventando anche laboratorio di sperimentazione
La sua applicabilità è infatti indipendente dal sup- sociale, base di fornitura di servizi gratuiti e com-
porto fisico su cui si basa una rete e dal tipo di merciali, e molto altro ancora, via via permettendo
protocollo usato per l’accesso al mezzo. Oggi IP un accesso sempre più esteso. Non stupisce allo-
è impiegato soprattutto su reti Ethernet, ma vede ra che abbia acquisito vitale rilevanza l’aspetto di
implementazioni sempre crescenti su: doppino sicurezza: come essere sicuri di dialogare con la
telefonico (xDSL), fibra ottica, wireless (Wi-Fi, persona giusta? O di fornire il proprio numero di
WiMax). Ricordando la specifica originale, attual- carta di credito, o i propri dati personali, all’azien-
mente rispettata, IP è stato concepito per “forni- da desiderata e a nessun altro? Nativamente, IP
re le funzioni necessarie alla consegna di un bloc- non mette a disposizione alcuno strumento utile,
co di bit […] da una sorgente a una destinazione mostrando anzi numerose vulnerabilità: per esem-
mediante un sistema interconnesso di reti”. Gli pio, senza opportune cautele, sarebbe immediato
estremi della comunicazione sono identificati tra- impersonare un qualunque corrispondente, con
mite una coppia di indirizzi di lunghezza fissa, det- tutto ciò che ne conseguirebbe.
ti appunto indirizzi IP. I pacchetti (datagram) rag- Per sopperire a queste ed altre mancanze di IP,
giungono la destinazione transitando per molti negli anni ha trovato applicazione una pletora di
nodi diversi (chiamati router), senza rispettare un protocolli e pratiche di miglioramento, sicuramen-
particolare percorso predefinito, ma cercando di te efficaci, ma spesso con importanti limitazioni e
arrivare il prima possibile, per esempio sceglien- inelegantemente inseriti nello stack di comunica-
do le vie meno congestionate. zione. I casi più notevoli sono l’introduzione del-
Al momento, sono previsti 32 bit per indirizzo, l’indirizzamento privato (non è più richiesta l’uni-
che permettono l’identificazione univoca di oltre cità di un ampio insieme di indirizzi, purché non
quattro miliardi di differenti macchine. Negli anni connessi direttamente a Internet), il NAT (in com-
’90, tale vincolo ha cominciato a rivelarsi del tutto binazione col caso precedente, permette la comu-
insufficiente rispetto alle esigenze del momento. nicazione verso l’esterno a indirizzi privati), i pro-
Infatti, non permette di avere uno spazio di indiriz- tocolli multicast (che permettono l’efficiente comu-
zamento abbastanza ampio da garantire un’effi- nicazione uno-a-molti). La sicurezza può essere
ciente gestione degli instradamenti (routing), né tie- garantita dal protocollo IPsec, oppure – ed è la
ne conto della crescente necessità di indirizzi IP. soluzione comunemente adottata, eccetto che
La prima ragione è motivata dal modo in cui per VPN – da protocolli di alto livello, come SSL
vengono mantenute le informazioni di routing. Al e TLS (livello 7, quello delle applicazioni utente).
fine di evitare la compilazione e la consultazione In definitiva, per quanto continui a svolgere il pro-
di una lunga lista contenente ogni possibile desti- prio compito, appare chiaro che sono molti i segni
nazione (indirizzamento piatto), si è optato per dell’età di IP.
DICEMBRE 2006/GENNAIO 2007 53

6. DA IPV4 A IPV6
Breve panoramica sull’IPv6 modalità utile per ottenere un servizio il prima pos-
La versione di IP discussa fino ad ora è la quar- sibile, quando sono più macchine ad offrirlo.
ta, scritta in breve IPv4. Nel 1998, ha raggiunto Entrando maggiormente nel dettaglio, IPv6 clas-
piena maturità, in forma di specifica, una versio- sifica gli indirizzi anche in base all’ambito di utiliz-
ne rivista e ammodernata di IPv4, molto più pron- zo (“scope”): ristretto a un collegamento locale
ta ad affrontare i problemi attuali e gli scenari ragio- (indirizzo link-local), a un intero sito separato da
nevolmente prevedibili: si tratta di IPv6, il succes- Internet (indirizzo site-local) oppure globale (indi-
sore destinato di IPv4. rizzo global). La specifica distingue sintatticamen-
In che modo IPv6 risolve i problemi che afflig- te ciascun tipo di indirizzo.
gono IPv4? Anzitutto, l’aspetto forse più eviden- A differenza di IPv4, IPv6 prevede un importan-
te: la lunghezza degli indirizzi passa da 32 a ben te meccanismo di autoconfigurazione dell’indiriz-
128 bit, fornendo uno spazio di indirizzamento zo (“stateless address autoconfiguration”), che
virtualmente illimitato. In questo modo, ogni ter- consente a un nodo di ottenere autonomamen-
minale, di qualunque specie, può possedere facil- te connettività, senza una procedura di assegna-
mente anche un gran numero di indirizzi IP, e tut- zione esplicita dell’indirizzo, come avviene in IPv4
ti unici rispetto a quelli di chiunque altro, senza con DHCP (che pure esiste in versione IPv6, come
necessità di ricorrere a strategie di NAT e di indi- “stateful address autoconfiguration”). L’autocon-
rizzamento privato. Anche la gestione del routing, figurazione è resa possibile grazie al requisito per
mediante assegnazione gerarchica degli indirizzi, i router IPv6 di inviare periodicamente dei mes-
non rappresenta più un ostacolo ed è notevol- saggi (“Router Advertisement”) sulla rete che gesti-
mente semplificata. scono, pubblicizzando la propria presenza e for-
Con IPv6 scompaiono gli indirizzi di tipo broad- nendo i prefissi di rete utilizzabili. Un nodo che
cast, e si introduce nativamente il supporto mul- riceve uno di questi messaggi accosta a un pre-
ticast e un innovativo tipo di indirizzamento, det- fisso valido un proprio identificativo univoco, tipi-
to anycast. Un indirizzo anycast può essere solo camente generato come trasformazione di quel-
destinazione, e permette a un nodo di raggiun- lo Ethernet. Inoltre, il nodo viene anche a cono-
gere molti destinatari, come nel caso multicast, scenza del router da usare per comunicare ver-
ma allo scopo di ricevere risposta da uno solo di so l’esterno, a meno che non voglia limitarsi a
essi, quello topologicamente più vicino. È una comunicazioni di tipo link-local.
FIGURA 1. NUMERO COMPLESSIVO DI UTENTI CONNESSI A INTERNET (MILIONI).
1.700
1.000
800
600
400
200
0
’95 ’96 ’97 ’98 ’99 ’00 ’01 ’02 ’03 ’04 ’05 ’06
54 I quaderni di

7. LA DOMANDA DI COMUNICAZIONE CHIEDE DI AGGIORNARE INTERNET
Sulla scorta della lunga esperienza maturata ra tale da permetterne l’utilizzo anche su IPv4,
con IPv4, il progetto di IPv6 risulta molto più orga- come visto.
nico e razionale anche sotto altri aspetti. Diversa- Per concludere questa breve panoramica di
mente da IPv4, la sua architettura si integra per- IPv6, è utile notare il fatto che anche i vari proto-
fettamente con lo schema ISO/OSI, eliminando colli di assistenza a IPv4, in particolare ICMP e
tutti gli elementi non pertinenti al livello 3 dello ARP, risultano di gran lunga migliori nelle loro ver-
stack: IPv6 non si occupa più di controllare la cor- sioni per IPv6. ICMP è rimpiazzato da ICMPv6,
rettezza della comunicazione, né di spezzare i che per esempio prevede in maniera standard l’u-
pacchetti troppo lunghi (se non in maniera espli- so dei citati Router Advertisement. ARP è sosti-
cita e preventiva da parte del nodo sorgente). tuito dal ben più completo e corposo “Neighbor
Una preziosa novità introdotta è l’elegante sem- Discovery”, che prevede in aggiunta test specifi-
plicità di estensione di IPv6. È possibile aggiun- ci di raggiungibilità dei nodi e di verifica della vali-
gere funzionalità non previste usando il meccani- dità di un indirizzo.
smo degli “extension header”. Si ricorda che un
header altro non è che una parte di pacchetto che
non contiene i dati che l’utente vuole scambiare Mobilità: definizione e caso IPv6
(come il testo di un’email), bensì consiste in una Tutti gli strumenti efficienti messi a disposizione
sequenza di campi che specifica le indispensabili da IPv6 sono di grande aiuto nella gestione della
informazioni di controllo. Per esempio, gli indiriz- mobilità dei terminali. In cosa consiste il proble-
zi sorgente e destinazione sono due campi del- ma della mobilità? Una necessità sempre più sen-
l’header IP, sia esso IPv4 o IPv6. Con la locuzio- tita nel corso degli anni è quella di garantire, sen-
ne extension header, si intende l’innesto di nuovi za interruzioni, un’ampia gamma di servizi ad uten-
header di seguito a quelli già presenti, come in un ti in movimento.
gioco di scatole cinesi. Il modello è anche simile Questo già accade da tempo nei sistemi cellu-
alle liste puntate di un programma C: ciascun hea- lari con la trasmissione della voce, mentre da mol-
der contiene un campo che indica la tipologia del- to meno riguarda sessioni dati, come nel caso del-
l’header successivo. la distribuzione di contenuti video personalizzati (il
Alcuni header sono stati definiti direttamente caso della televisione non è pertinente, poiché il
con IPv6, come il “Routing Header” (che permet- segnale è presente sempre uguale ovunque). Tipi-
te a una sorgente di specificare un preciso per- camente, il problema concerne scenari wireless
corso di instradamento), l’“Hop-by-Hop Options (uso di cellulari, palmari, laptop Wi-Fi), dal momen-
Header” (che va processato da ciascun router di to che semplici utenti nomadici, pur cambiando
transito) e il “Destination Options Header” (che punto di accesso alla rete, non hanno il requisito
riguarda solo la destinazione). Per sveltire il pro- di mantenere la continuità della sessione di lavoro.
cessamento del pacchetto, esistono precisi vin- Così com’è, IPv6 non è tuttavia in grado di permet-
coli sul posizionamento degli header, sia per quan- tere la mobilità dei terminali. La ragione è che un
to riguarda l’ordine relativo, sia per quanto riguar- indirizzo IP funziona allo stesso tempo da localiz-
da il numero di byte che ne separa l’inizio dall’ini- zatore e da identificatore per un nodo.
zio del pacchetto (requisito di allineamento). Si noti A causa della struttura gerarchica del sistema di
che l’approccio per extension header introduce assegnazione degli indirizzi, infatti, un nodo è cor-
inevitabilmente maggior overhead (cioè, maggior rettamente raggiungibile dall’esterno solo se pos-
presenza di dati di controllo non utili all’utente), siede un indirizzo compatibile con la locazione in
insito in qualunque progetto modulare. cui si trova. Diversamente, tutto quanto è a lui indi-
Così come accade per multicast, anche l’aspet- rizzato viene inoltrato in maniera errata. In aggiun-
to di sicurezza è integrato direttamente in IPv6, ta, per ragioni di sicurezza, molti router di frontiera
mediante l’uso di extension header di tipo IPsec, non permettono l’uscita di pacchetti con indirizzi
che consentono di autenticare (garantendo inal- sorgenti diversi da quelli localmente autorizzati
terabilità e paternità) e cifrare (garantendo riser- (“ingress filtering”). Pertanto, è pacifico che un nodo,
vatezza) la comunicazione. Vista la sua importan- spostandosi nell’Internet IPv6, debba via via acqui-
za, il protocollo IPsec è stato progettato in manie- sire indirizzi diversi per poter continuare a comuni-
DICEMBRE 2006/GENNAIO 2007 55

8. DA IPV4 A IPV6
care. In figura 2 è rappresentato il caso di un ter- rizzi IP. Uno è permanente (“Home Address”) e
minale mobile che non cambia il proprio indirizzo: agisce da identificatore, mentre il secondo (“Care-
quand’anche fosse in grado di raggiungere un ser- of Address”) varia nel corso degli spostamenti e
ver esterno, per esempio WWW, i pacchetti invia- fornisce la necessaria connettività. MIPv6 deno-
ti da quest’ultimo finirebbero inevitabilmente per ta come “rete di casa” (“Home Network”) quella
raggiungere la vecchia locazione. alla quale appartiene amministrativamente il nodo
Procedendo in questa maniera, però, il nodo mobile, che può ivi configurare il proprio Home
perde quella che è la sua identità: le comunica- Address, anche manualmente. Sulla Home
zioni che ha instaurato, infatti, vengono a cade- Network è presente uno speciale router, detto
re, poiché tutti gli altri nodi coi quali è in comuni- “Home Agent”, che consente la comunicazione
cazione non lo riconoscono più come il medesi- in mobilità del nodo mobile.
mo interlocutore. Anche se per l’identificazione Quando il nodo mobile viene a trovarsi su una
venissero comunque usate vie alternative, come rete diversa da quella di casa (si parla di “Foreign
credenziali crittografiche, l’impatto sugli altri livelli Network”, “rete straniera”), si configura un Care-
dello stack sarebbero comunque disastrose già of Address attraverso meccanismi standard (tipi-
al livello 4 di trasporto, per esempio causando l’in- camente in maniera stateless), e lo comunica in
terruzione delle sessioni TCP. Il nodo dovrebbe a forma sicura (uso di IPsec) al proprio Home Agent,
questo punto rinegoziarle tutte, con notevole segnalando la propria identità mediante l’indica-
dispendio di tempo, risorse ed eventualmente zione del proprio Home Address. Se tutti i con-
energia. trolli di sicurezza danno esito positivo, l’Home
Una soluzione è il protocollo “Mobile IPv6” Agent approva esplicitamente la richiesta (“ack-
(MIPv6), approvato come standard nel 2004, qua- nowledgement”) e registra l’associazione (“bin-
le estensione a IPv6. Eredita molte funzionalità e ding”). Nel corso di questa procedura, fra il nodo
procedure di “Mobile IPv4” (MIPv4), migliorando- mobile e l’Home Agent è instaurato un tunnel,
lo significativamente. L’idea di base è piuttosto avente come estremi il Care-of Address e l’indi-
semplice: associare a un nodo mobile due indi- rizzo dell’Home Agent stesso. Il tunnel (eventual-
FIGURA 2. NECESSITÀ DI CAMBIARE INDIRIZZO NEGLI SPOSTAMENTI.
56 I quaderni di

9. LA DOMANDA DI COMUNICAZIONE CHIEDE DI AGGIORNARE INTERNET
mente autenticato e/o cifrato) è un’astrazione ulte- tuisce la protezione fornita da IPsec, non utilizza-
riore sul percorso di comunicazione: dal punto di bile in contesti globali. Lo scambio di traffico può
vista logico, è come se il nodo mobile e l’Home ora avvenire in forma diretta fra il nodo mobile e il
Agent fossero direttamente connessi punto-pun- Correspondent Node: ogni pacchetto è scambia-
to. Più specificamente, il tunnel realizza un inca- to fra questi e il Care-of Address, riportando in un
psulamento di tipo IPv6 in IPv6. campo specifico l’indicazione dell’Home Address,
Una volta registrato il Care-of Address presso che è la sorgente o la destinazione logicamente
l’Home Agent, il nodo mobile può comunicare nel- intesa.
la modalità detta “bidirectional tunneling”. Volen-
do inviare un pacchetto al destinatario X, il nodo
mobile costruisce il pacchetto di interesse esatta- Dual-stack: problemi e approcci
mente come se si trovasse sulla propria rete di MIPv6 ha ottime caratteristiche di flessibilità e fun-
casa: sorgente = Home Address, destinazione = zionalità, presenta un profilo di sicurezza del tut-
X. Attraversando il tunnel, questo pacchetto arri- to accettabile ed è già stata implementato con
va all’Home Agent, che si incarica poi di inoltrarlo successo in quasi tutta la sua interezza. Purtrop-
verso X (l’Home Agent è “relay” per il nodo mobi- po, è una soluzione praticabile solamente per reti
le, si parla di comunicazione in “reverse tunnel”). IPv6. La situazione attuale, infatti, vede IPv6 anco-
Si ricordi che il nodo mobile non può trasmettere ra relegato alla pura sperimentazione, lontanissi-
direttamente il pacchetto, poiché l’Home Address mo dal globale dispiegamento e dall’utilizzo com-
non è in generale utilizzabile su una rete straniera. merciale tipici di IPv4. La ragione è di ordine sia
X riceve un normale pacchetto IPv6, e non può tecnico, sia economico, dal momento che la
determinare in alcun modo se il mittente si trovi o migrazione richiederebbe la riscrittura di tutti i pro-
meno sulla sua rete di casa. grammi utente attualmente usati, oltre che un
Pertanto, X replica al solo indirizzo che vede, completo aggiornamento di tutti i router oggi pre-
cioè all’Home Address. Ipotizzando il corretto fun- senti. Pertanto, come da linee guida del proget-
zionamento dell’infrastruttura di routing, la rispo- to di IPv6, lo scenario tipico è quello di alcune
sta di X giunge sulla Home Network. Qui, grazie “isole” IPv6, separate da un’infrastruttura di rou-
al meccanismo di “Proxy Neighbor Discovery”, ting solo IPv4, nell’ottica di una transizione gra-
l’Home Agent di registrazione intercetta il pac- duale e indipendente fra i vari siti.
chetto (funzione di “proxy”), inoltrandolo al nodo Per consentire la creazione di un’Internet IPv6,
mobile attraverso il tunnel. In Fig. 3, si schema- e cioè l’interconnessione di siti IPv6 autonomi,
tizza in forma essenziale la comunicazione in bidi- sono stati pensati e messi in opera una serie di
rectional tunneling. protocolli specifici, che essenzialmente basano il
Per quanto efficace, questa procedura non risul- proprio funzionamento sulla presenza di macchi-
ta particolarmente efficiente, data la necessità di ne di transizione o traduzione che implementano
triangolare per l’Home Agent tutto il traffico: vi sono sia IPv4, sia IPv6, variamente utilizzate. Si parla
problemi di sicurezza (per esempio, la disponibilità di router (o meglio, “gateway”) “dual-stack”. Un
delle informazioni è mal garantita, poiché l’Home approccio classico è quello di porli ai confini di un
Agent costituisce un singolo punto di rottura), ma sito IPv6, così da ricevere il traffico IPv6 in usci-
soprattutto di prestazioni (ritardo e congestione). ta, per poi incapsularlo in pacchetti IPv4 (tunne-
Per ovviare a questo inconveniente, MIPv6 preve- ling) e inoltrarlo verso i loro pari, responsabili del
de una seconda modalità di comunicazione, det- sito IPv6 di destinazione. Questi si occupano del-
ta “Route Optimization” (non presente in MIPv4 la ricezione, compiendo operazioni reciproche:
standard). In seguito a una particolarissima proce- decapsulamento e successivo inoltro del pacchet-
dura di autorizzazione, un nodo mobile è in grado to IPv6 sul sito interno.
di registrarsi su un qualunque “Correspondent Queste strategie di routing “misto” sfruttano tipi-
Node” (ossia un qualunque nodo IPv6), alla stre- camente una qualche forma di mappatura fra lo
gua di quanto avviene con l’Home Agent. Vi è natu- spazio di indirizzamento IPv4 e quello IPv6. La
ralmente il vincolo che il Correspondent Node imple- scoperta dei router di transizione e il loro utilizzo
menti MIPv6. La procedura di autorizzazione sosti- può avvenire con differenti gradi di trasparenza,
DICEMBRE 2006/GENNAIO 2007 57

10. DA IPV4 A IPV6
Home agent
Tunnel IPv6 in IPv6
Rete di casa
Nodo mobile
Altra rete Rete straniera
FIGURA 3. IL BIDIRECTIONAL TUNNELING MOBILE IPV6.
ma non è mai immediata: il nodo IPv6 deve Peraltro, la grande maggioranza dello spazio IPv6
comunque implementare lo specifico protocollo allocato è assegnato da RIPE NCC (responsabile
usato, se intende comunicare al di fuori del pro- di Europa e Medio Oriente), seguito da quello gesti-
prio sito. Altre soluzioni, con tecniche simili (tun- to da APNIC (Asia e Pacifico). In Italia, il primo siste-
neling e mappatura), si propongono di fornire con- ma autonomo IPv6 è nato alla fine 2000. Bassis-
nettività IPv6 a un singolo nodo dual-stack posto sima la penetrazione negli altri continenti: è signi-
in un sito IPv4. Il solo uso di IPv6, questa volta, ficativo il fatto che neppure il 4% delle agenzie
non sarebbe infatti sufficiente. governative statunitensi ha terminato di implemen-
Una forte complicazione degli scenari eteroge- tare IPv6, e molte poche hanno completato i pia-
nei è il quasi onnipresente NAT. Si ricorda che esi- ni di transizione, secondo una ricerca indipenden-
stono molte possibili implementazioni di NAT, con te di giugno 2006. Il problema fondamentale è che
effetti differenti, ma generalmente problematici, al IPv6 non viene visto come una tecnologia capa-
di là degli indubbi benefici che ha portato (in par- ce di veicolare un nuovo modello di business, ben-
ticolare, la sopravvivenza di IPv4). Traducendo gli sì come un mero aggiornamento tecnico, non trop-
indirizzi privati sorgente in uscita, e corrisponden- po necessario. Il fattore economico è perciò
temente quelli pubblici destinazione in ingresso, senz’altro determinante.
NAT ha l’effetto non trascurabile di interporsi atti- Anche se molto si è fatto per cercare di lancia-
vamente fra gli estremi della comunicazione, vio- re IPv6, ad esempio rendendolo disponibile in tut-
lando il principio end-to-end sul quale molti altri te le versioni degli ultimi sistemi operativi, molto è
protocolli si basano. Non a caso, la totale man- ancora da fare per vedere una sua reale penetra-
canza di trasparenza di NAT richiede di specializ- zione nel mercato delle TLC. La tendenza attua-
zarlo a tutti i servizi ai quali si desidera accedere le di far convergere tutti i servizi su IP porta a pen-
(per esempio, FTP). sare che il prossimo passo sarà quello di avere
comunicazioni IP per ogni genere di terminale
mobile, sia per la fonia, che per i dati, che in gene-
Conclusioni rale – e soprattutto – per le comunicazioni multi-
IPv6 è nato per sostituire IPv4, ma ha risposto trop- mediali. L’enorme numero di terminali presenti nel
po lentamente alla necessità crescente di indiriz- globo e la caratteristica predisposizione alla mobi-
zi IP. IPv4 si è riorganizzato completamente trami- lità di IPv6, insieme con la necessità di essere rag-
te il NAT e ad oggi, osservando un router BGP giunti con un indirizzo pubblico, sono elementi
dual-stack, si hanno meno di 800 prefissi annun- chiave di successo per l’utilizzo di IPv6.
ciati in IPv6, contro una cifra che per IPv4 può
superare i 270000 (dati di ottobre 2006), anche Gianluca Mazzini e Carlo Bellettini
se mediamente si attesta a un valore inferiore. Università di Ferrara
58 I quaderni di

11. LA DOMANDA DI COMUNICAZIONE CHIEDE DI AGGIORNARE INTERNET
La magia dell’IP: IPv6
“Ogni tecnologia una tecnologia che a mio avviso dovrebbe essere
considerata come la più “rivoluzionaria” del XX seco-
sufficientemente lo e probabilmente anche del XXI.
Ritornando agli aspetti più tecnologici, anche
avanzata è sotto questo profilo, l’IP costituisce la conditio
sine qua non. Molta della tecnologia attuale non
indistinguibile potrebbe esistere o non avrebbe motivo di esi-
stere e questo vale anche per il futuro, perché è
dalla magia” il “flusso magico” dei protocolli Internet che ren-
derà possibili le interfacce semplici e usabili
ARTHUR C. CLARKE (WYGIWYS), la personalizzazione, l’interattività,
la multicanalità e la multimedialità oltre che il
tracking di tutte le nostre “intenzioni”. Tutte que-
e c’è una parola che racchiude lo spirito ste caratteristiche prendono vita in moltissimi dei
S dell’innovazione digitale è IP, Internet Pro- servizi e aziende che utilizziamo ogni giorno: Inter-
tocol. Dai tempi del progetto ARPA e Tim Ber- net, blog, email, e-commerce, VoIP, Wi-Fi,
ners-Lee fino a Google, l’IP ha cambiato radical- smarthphone, i-pod, search, giochi online, travel
mente il modo di comunicare, passando dal online, Iptv, Google, i-Tunes, Amazon, Expedia
“marconiano” punto-punto alla connessione in- e la lista sarebbe infinita. Ma procediamo con
terdipendente e integrante che si sviluppa e ri- ordine e per lo scopo dell’articolo ci focalizziamo
combina secondo un numero e modalità prati- sugli aspetti tecnologici abilitanti dell’IP.
camente infinite e personali. Non solo, la natura La continua e sostenuta crescita di Internet è
e la filosofia della tecnologia IP sono quelle che ormai un fenomeno le cui molteplici conseguen-
hanno permesso e assicurato le condizioni poi ze coinvolgono svariati aspetti della vita quotidia-
di fatto a tutte le menti, società e aziende geniali na, sia in ambito consumer che business dalla
e innovative di cambiare radicalmente ogni tipo diffusione delle connessioni a banda larga (xDSL
di relazioni e flussi del nostro mondo grazie alle e fibra ottica) e dei servizi da essa abilitati (VoIP,
loro tecnologie, applicazioni, servizi e prodotti, VoD, Instant Messaging, altre applicazioni P2P e
dal www progettato da Vinton Cerf alle diverse addirittura la TV) all’evoluzione dei servizi di con-
properties di Google (search, earth, ecc.). nettività ed applicativi per utenti mobili
Un cambiamento radicale si è verificato anche (GPRS/EDGE, UMTS, Wi-Fi).
in due mondi, come quelli delle telecomunicazioni Il funzionamento attuale di Internet è fondato
e della televisione, che fino a poco fa erano visti quasi esclusivamente sulla versione 4 del proto-
come tradizionalisti e statici, se non è magia que- collo IP (IPv4): di fronte alle nuove e maggiori esi-
sta… e la magia continua perché il tipo di relazio- genze degli utenti, IPv4, concepito negli anni ’80,
ni e comunicazioni che l’IP crea e/o trasporta han- sta oggi mostrando tutti i propri limiti, soprattutto
no la capacità di auto-influenzarsi e rigenerarsi in nella ridotta capacità di garantire la mutua raggiun-
forme nuove, più evolute e complesse quasi in uno gibilità di un elevato numero di terminali, fornendo
sviluppo genetico continuo che modifica profon- i loro indirizzi univoci per essere identificati. Pro-
damente e crea la psicologia e la socialità degli indi- blema tanto più importante quanto più le comu-
vidui, delle società, della loro organizzazione e del- nicazioni Internet tenderanno sempre maggior-
le fondamenta (si pensi ad alcuni aspetti del Dirit- mente ad ampliarsi, in un vicino futuro, da colle-
to come privacy, autore/contenuti, sicurezza) arri- gamenti esclusivamente tra individui e comunica-
vando addirittura a temi che coinvolgono la libertà zioni tra oggetti (“machine to machine”) che si met-
di informazione. Incredibile cosa possa aver fatto tono automaticamente in connessione tra loro.
DICEMBRE 2006/GENNAIO 2007 59

12. LA MAGIA DELL’IP: IPV6
Ma già nel 2001/2002 Microsoft aveva com- menti di comunicazione a nostra disposizione:
preso la portata delle possibilità del nuovo pro- telefoni, sistemi di instant messaging con gestio-
tocollo di rete offrendo il dual stack (IPv4/IPv6) ne della presenza, e-mail, caselle vocali, videote-
sul medesimo PC con sistema operativo XP e svi- lefoni, applicativi di e-collaboration e addirittura
luppando una nuova linea di Web services basa- la TV. Tutti vivono di vita propria e richiedono all’u-
ti sulle capacità di real time communication dei tente uno sforzo integrativo non indifferente. Stia-
vari terminali utente indipendentemente dalla tec- mo assistendo a un processo di fusione che ha
nica di accesso. già portato all’integrazione dei sistemi di gestio-
La nuova versione del protocollo IP (IPv6), supe- ne dei messaggi e che consente agli utenti di
ra le limitate capacità di indirizzamento di IPv4 accedere a tutti gli strumenti di comunicazione
rendendo disponibile una quantità pressoché illi- attraverso un’unica interfaccia.
mitata di indirizzi per i nodi di rete: IPv6 si presen- L’IPv6 faciliterà l’accesso a servizi e applicazio-
ta quindi come fattore abilitante per tutti quei ser- ni basati sull’IP ricorrendo a una vasta gamma di
vizi che richiedono un elevato numero di indirizzi tecnologie di accesso. Gli operatori delle reti
per i terminali in rete, primi fra tutti i servizi basa- potranno prestare i loro servizi a prescindere dal
ti su connessioni always-on e sulla convergenza tipo di accesso (ad es. UMTS, LAN senza fili) oltre
tra reti fisse e mobili. a fornire ai loro clienti un’esperienza Internet sen-
A fianco di quelle che ormai possono essere defi- za soluzione di continuità.
nite applicazioni tradizionali del mondo IP (acces- Questo renderà finalmente del tutto trasparen-
so al Web, posta elettronica, telefonia su IP) e che te al cliente la tecnologia in quanto per esempio
hanno sostituito gli strumenti tradizionali, stanno una video-conferenza sarà una video-conferenza
facendo la loro comparsa sul mercato nuove appli- con le stesse modalità cliente sia da fisso che da
cazioni in grado di potenziare la comunicazione mobile, su UMTS o dsl o WiMax, come la visione
arricchendola di multimedialità e servizi già speri- di un programma televisivo o il gioco online o chat-
mentati in parte nel mercato consumer. La sempre tare. L’IP sostenuto dalla sua giusta architettura ha
maggior diffusione di reti wireless, sia pubbliche che la possibilità di standardizzare in modo aperto i
private, fa pensare che questo fenomeno sarà desti- diversi tipi di linguaggi e formati per offrire al clien-
nato a espandersi, supportato anche da nuove tec- te l’applicazione software, di contenuto o vocale
nologie, non ultima il WiMax. su qualsiasi dispositivo su qualsiasi rete e combi-
Stiamo assistendo a un’evoluzione progressi- nandole insieme tra di loro. Quasi dimenticavo:
va di convergenza ed integrazione a tre livelli. ogni connessione tra dispositivi e scambio di dati
Il primo livello di integrazione riguarda la multime- è un’informazione preziosa per conoscere il clien-
dialità: voce, video e dati viaggiano ormai sulle stes- te e dargli quello che vuole. Google questo l’ha già
se connessioni IP e gli apparati attivi più intelligenti capito… Lasciamo le questioni di privacy e sicu-
consentono di superare i vincoli di banda mediante rezza per un altro articolo.
meccanismi sofisticati e di gestione della QoS. I siste-
mi integrati non riguardano più solo la telefonia e la Le prospettive di mercato nel breve-lungo perio-
videocomunicazione, ma si spingono alle comuni- do riguardano soprattutto:
cazioni radio in banda Uhf o Vhf. Il secondo livello di Lo sviluppo accesso a Banda Larga (always-on).
integrazione porta le applicazioni ed i servizi a con- Lo sviluppo VAS anche multimediale – IMS
vergere nella Rete. La standardizzazione di proce- (entertainment, mobile office, m2m, sharing
dure, protocolli e servizi rende, infatti, possibile la con- contemporaneo di video clip e musica duran-
vergenza degli stessi negli apparati di reti intelligenti te una conversazione telefonica).
in grado di ottimizzare e distribuirne le funzioni a livel- Volumi di comunicazione tra le persone in
lo geografico. In questo modo servizi legati alle fun- aumento.
zionalità di comunicazione, all’affidabilità, alla sicurez- Terminali sempre più evoluti e multiservizio.
za e alla mobilità divengono disponibili in maniera per- Internet Appliances.
vasiva e ubiqua. Una volta implementato, l’IPv6 permetterà l’of-
Il terzo livello riguarda invece l’integrazione fra ferta di servizi sempre più ricchi. Ma quali servizi
le applicazioni. Come è noto sono molti gli stru- saranno possibili? Servizi mobili IP (PDA, cellula-
60 I quaderni di

13. LA DOMANDA DI COMUNICAZIONE CHIEDE DI AGGIORNARE INTERNET
Mobile
VolP Office
Web TV
INDIRIZZI
Mobile Phone M2M
IPv6 Rete VOIP
Mobile Phone
Mobile Servizi
Host Triple Play
VolP
Clienti
VAS
FIGURA 4/A. IL MONDO IP.
ri) voce, radio VoIP, giochi, RFID, insomma un’of- Un altro esempio significativo di un nuovo servizio
ferta vasta e diversificata, che si rivolgerà ai 17 è quello del gioco online numero uno in Cina, che
miliardi di dispositivi che si prevede saranno col- conta ben 800.000 utenti concorrenti.
legati nel 2012.
Il mobile IP è un ulteriore e fondamentale acce-
leratore dell’IPv6 e già molti vendor hanno inse- Quale effetto avrà IPv6 nella
rito la capacità di interfacciarsi con l’IPv6 in alcu- gestione delle applicazioni di rete?
ni modelli. Il mobile inoltre cercherà di “estende- Con IPv6 ci sono alcuni cambiamenti significativi
re la magia” grazie all’incontro tra Tv e telefoni- che migliorano la gestione dei dispositivi di rete.
no. Oltre al mobile, anche l’integrazione di infor- Innanzitutto, l’aumento degli indirizzi IP da 32 a
matica e telecomunicazioni lascia intravedere 128 bit è accompagnato da un aumento di dimen-
un’enorme crescita di nuovi servizi per il futuro. sioni della struttura e dell’allocazione degli indiriz-
Già oggi Skype conta 4-5 milioni di utenti che zi. L’indirizzo IPv6 comprende un prefisso d’instra-
usano simultaneamente il servizio di telefonia VoIP. damento globale, un ID di sotto rete e un ID di
FIGURA 4/B. IL MONDO IP.
INSTALLAZIONI WW PREVISTE AL 2012
Appliance/Toys
11.000MLI MLML mML ML
Industrial/automotive
500ML ML
Entertainment
1.500ML ML
Handhelds
2.500ML ML
Computers
1.080ML ML
DICEMBRE 2006/GENNAIO 2007 61

14. LA MAGIA DELL’IP: IPV6
interfaccia (la porzione locale ad un link in una LAN). complete per il traffico tra IPv4 e IPv6, è possi-
La sola parte globale dell’indirizzo è distribuita bile tradurre tutto il traffico per l’uso da parte di
gerarchicamente in accordo con la topologia del- punti terminali sia di tipo IPv4 che IPv6; questo
l’infrastruttura di rete attraverso IANA. Questo per- permette di affrontare in modo graduale sia la
mette alla tabella d’instradamento globale per IPv6 migrazione che gli aggiornamenti di IPv6.
di essere piccola, evitando così alcuni problemi di Non solo, l’integrazione con l’esistente OSS,
scala comuni oggi con l’instradamento BGP. Billing, CRM e altri sistemi è una sfida non da
In secondo luogo, esistono abbastanza indirizzi poco, ed è richiesta una stretta collaborazione
IPv6 per definire forse un indirizzo IP univoco ovun- con il marketing per assicurare che tali sviluppi
que. Se da un lato questo, in teoria, permette ad siano guidati dal prodotto/servizio e non dalla
ogni apparecchio di essere su Internet, dall’altro, tecnologia. Un modello di billing è necessario per
la gestione dell’attribuzione degli indirizzi costitui- ogni evento, sia esso a tempo, per MB (anche
sce un potenziale problema di difficile risoluzione secondo una fair use policy) o flat rate. Il model-
per gli amministratori. Fortunatamente, IPv6 pre- lo deve essere quindi testato per l’intero proces-
vede una caratteristica chiamata “autoconfigura- so fino al terminale. Questo significa realizzare
zione dei nodi” che in sostanza rappresenta la nuo- un’architettura robusta dei suddetti elementi con
va generazione di DHCP e ARP e che è disponibi- prodotti commerciali off-the-shelf.
le in tutte le reti IPv6; essa permette di collegare un L’integrazione end-to-end è un compito molto
nuovo dispositivo alla rete senza alcuna configura- complesso. Il layer del network è indipendente da
zione. Inoltre, rende anche molto più semplice rein- quello delle applicazioni ed integrare tutto end-to-
dirizzare la rete se si cambia ISP (e si è assegnati end significa affidarsi a clients specifici per i termi-
ad un diverso prefisso di routing) perché non si ha nali (fissi o mobili). A seconda della strategia del-
altro da fare che cambiare la configurazione del l’operatore, può esserci o meno uno stretto con-
vostro router e l’intera vostra rete riacquisterà nuo- trollo sui clients e quindi può essere una vera sfi-
vi indirizzi con il nuovo prefisso. Questo comporta da garantire che lo specifico client di un’applica-
una forte riduzione del carico di gestione della rete. zione sia stato correttamente installato. Se poi si
Sono queste caratteristiche che permettono di tratta di terminali mobili, se questi sono pre-con-
individuare univocamente e connettere così tan- figurati e aggiornati direttamente, allora il proble-
ti dispositivi e rende possibile le trasmissioni audio- ma è risolto, ma altre persone sullo stesso network
video in modalità unicast cioè personale, oppure potrebbero non poter usare le stesse applicazio-
multicast cioè uno a molti oppure anycast cioè ni perché hanno terminali con differenti funziona-
simulazione del broadcast.Insieme alle aumenta- lità, almeno per un po’ di tempo.
te capacità di IPv6 arrivano però anche ulteriori Nel dettaglio i sistemi di billing e di gestione dei
problematiche di gestione. IPv6 dispone di una ricavi devono:
funzionalità di sicurezza chiamata IPsec. Questa essere caratterizzati dal real time e dall’integra-
cifratura può includere o meno alcuni dati del- zione con il network adattandosi alle nuove tec-
l’header a seconda della modalità di realizzazio- nologie/servizi che di volta in volta vengono
ne della VPN che può ridurre la gestione del traf- introdotti sul mercato;
fico attivo tra client e server. Anche la gestione permettere lo sviluppo di più servizi contem-
della policy di sicurezza tra punti terminali (IKE) poraneamente in modo da consentire speri-
può essere problematica per chi la vuole imple- mentazioni, rollout, test e misurazioni dei ser-
mentare. Naturalmente IPsec può essere fragile vizi senza far fronte a grandi investimenti per
in alcune situazioni di accesso remoto come quan- ogni singolo servizio;
do si accede ad una rete aziendale da un dispo- considerare i partner: la piattaforma di gestio-
sitivo mobile andando ad aumentare il carico di ne dei ricavi dovrebbe supportare la gestione
gestione da parte di chi fornisce questi servizi. ed il pagamento degli account con i content
La migrazione da una rete IPv4 esistente ad partner dove loro hanno il ruolo di aggregato-
una rete IPv6 non deve essere affrontata in un ri, distributori, proprietari di contenuti locali o
unico step, grazie alla nuova tecnologia che for- degli stessi utenti (come nel caso dello User
nisce servizi gateway i quali forniscono proxy Generated Content). I content provider richie-
62 I quaderni di

15. LA DOMANDA DI COMUNICAZIONE CHIEDE DI AGGIORNARE INTERNET
dono flessibilità e le Royalty, insieme al paga- verso un back/front office flessibile.
mento dei contratti, non devono basarsi su un Quindi una robusta architettura, preferibilmen-
unico modello già esistente. te Service Oriented e implementata centralmen-
In questo contesto diventa essenziale, per i con- te, è la chiave per gestire gap tra i prodotti e i
tent provider, essere in grado di sapere precisa- componenti della rete IP, ridurre i total cost of
mente cosa i propri clienti stanno consumando ownership e dare la flessibilità e scalabilità richie-
indipendentemente dal device o mezzo di distri- ste con alti volumi di transazioni.
buzione che stanno utilizzando. In US, Verizon ha I servizi offerti dalle NGN il Next Generation
acquisito dal broadcaster televisivo CBS i conte- Network, termine coniato nel 1999 da Joe Nac-
nuti che normalmente vengono distribuiti in moda- chio, capo di Qwest, prevalentemente usato oggi
lità free-to-air (remunerati attraverso le inserzioni in Europa per indicare le reti (fisse e mobili) di nuo-
pubblicitarie) per distribuirli attraverso la propria va generazione che adottano la tecnologia Inter-
piattaforma per l’IPTV; questo tipo di contenuto net (il protocollo IP) ovunque: accesso fisso e mobi-
potrebbe diventare un incubo logistico qualora il le, reti metropolitane, dorsali a lunga distanza e piat-
sistema di billing non operi in real time. Vediamo taforme di servizio. Le reti NGN sono agnostiche
come saprà cavarsela in questo senso Verizon con all’accesso nel senso che le fibre ottiche si spingo-
l’interessantissimo e dirompente accordo con You no fino a qualche centinaio di metri da casa e que-
Tube annunciato il 7 Novembre scorso. sti ultimi metri si possono coprire con UMTS/Hsd-
Infine i service provider devono strutturare il pro- pa, Wi-Fi/WiMax (reti radio locali e metropolitane a
prio ambiente di billing considerando anche il non tecnologia Internet/Ethernet) oppure tramite il famo-
ancora presente, l’abilità a rispondere al cambia- so doppino in rame o ancora con fibra ottica.
mento rapido e la domanda degli utenti all’inter-
no di differenti aree. Nel caso in cui si presentas- Probabilmente il cliente vorrà, in sintesi, quan-
se la possibilità di avere un terminale dual mode to sotto:
disponibile sul mercato, quali saranno i modelli di Simple & single bill.
pricing e di remunerazione delle chiamate? Saran- One operator for all services.
no i modelli di billing in grado di riadattare il pricing Fixed & mobile Voice & Data.
dei servizi? Se dovesse essere implicato anche il One time settings and personalization
roaming con terze parti? E cosa succederebbe se Seamless Services (Look and feel, address
venisse aggiunto anche il download dei contenu- book,…).
ti al mix dei servizi? Qualora ci fosse una proble- Single Phone for fixed and mobile telephony.
matica di DRM regionale? Common Voice mailbox.
La verità è che i consumatori stanno evolven- Common set of service when at home at work
do rapidamente verso forme di comunicazione or travelling.
sempre più avanzate, navigano tra differenti Common directory.
media, device e tecnologie, sono collegati con i Optimised delivery.
loro amici e familiari, creano community, guarda- On any terminal (Mobile, PDA, PC,...).
no e condividono contenuti e l’unico modo, per Over any access network (WLAN, DSL, GPRS)
gli operatori, per stare dietro ai loro ritmi è attra- One contact address/number.
FIGURA 5. SERVIZI NELLE NUOVE RETI.
OSS/BSS Ordering Provisioning Billing Costumer Care
Functions
Service Delivery Service Delivery Service Control
Platform
Service Video Voice Wireless Data
Platforms Platform Platform Platform Platform
DICEMBRE 2006/GENNAIO 2007 63

16. LA MAGIA DELL’IP: IPV6
Come va il mondo? Dunque si sta andando verso due mercati mol-
Tutta la distribuzione sta diventando “Internet to diversi tra loro. Da un lato il Nord America e la
distribution”, questo vuol dire che grazie alle nuo- Corea (leader mondiale nel tasso di penetrazio-
ve reti i media tradizionali devono cercare nuove ne della banda larga), si stanno muovendo ver-
strategie e modelli di business perché sia la strut- so un sistema basato su una piattaforma 2.5 con
tura di comunicazione che quella di distribuzio- due potenti reti – quella della tv via cavo e quel-
ne stanno profondamente cambiando, oltre ai la delle fibre ottiche degli operatori telefonici –
budget riservati alla pubblicità. dall’altro lato i principali paesi europei vano inve-
Secondo uno studio di Jupiter Research, gli ame- ce verso un sistema basato su una piattaforma
ricani passano ormai più tempo davanti allo scher- 1.5 incentrata sulla tecnologia DSL diffusa attra-
mo del proprio pc (14 ore a settimana) che quello verso il doppino di rame o la fibra ottica.
del televisore. Un’altra ricerca, questa volta sugli Questa differenze di struttura ha impattato anche
europei e pubblicata sul Financial Times, riporta che sui contenuti, i prezzi, gli investimenti e la politica
Internet è il medium prediletto per l’informazione regolatoria. Nei Paesi con il sistema 2.5 c’è più
d’attualità. I dati sono stati raccolti su un campione competizione, prezzi più bassi, maggiore dinami-
di 5000 persone che vivono in Francia, Germania, smo ma anche maggiore volatilità quindi un mag-
Gran Bretagna, Italia e Spagna. Dall’analisi emerge giore rischio per gli investitori. I sistemi 1.5 invece
che gli europei passano in media quattro ore per sono teoricamente più remunerativi, quindi più sicu-
settimana sul web, contro le due ore del 2003. I ri per gli investitori, ma danno maggior potere di
francesi, con 5 ore, detengono il record per il mag- mercato agli operatori dominanti nei confronti dei
gior tempo passato in rete. fornitori di contenuti e anche dei consumatori, per
Anche se il web è preferito alla stampa, per gli questo richiede politiche regolatorie più restrittive
europei la tv resta il medium privilegiato, davan- sulle tariffe e sull’accesso al mercato.
ti al quale passano 12 ore a settimana. Ma per Per questo se il primo sistema sarà più dina-
quanto ancora? mico il secondo più trasversale. Il primo più com-
Vediamo quali modelli di sviluppo grazie all’IP merciale l’altro più partecipativo e se è vero che
si stanno vedendo nel mondo. il mezzo è il messaggio, queste caratteristiche
Sulle due sponde dell’Atlantico si vanno svilup- avranno un impatto di lungo termine sulla società,
pando due sistemi di comunicazione digitale appa- la cultura, la crescita economica e la politica sul-
rentemente molto simili, ma in realtà ben diversi tra le due sponde dell’Atlantico.
loro. Per entrambi il collegamento base è la ban-
da larga, ma mentre in Europa la banda larga arri-
va nelle case attraverso il doppino di rame delle Convergenza fisso-mobile
compagnie telefoniche al contrario negli Stati Uni- La convergenza fisso/mobile è al centro di una
ti è fornita principalmente attraverso i cavi – molto crescente attenzione da parte dell’industria del-
più potenti – delle compagnie televisive. le telecomunicazioni. Grazie al protocollo IP sono
I motivi di questa differenza sono svariati, ma possibili non solo offerte convergenti ma anche
il più importante è la prevalenza della tv via cavo servizi convergenti. Gli operatori del settore sono
in Nord America, mentre nei principali paesi euro- ancora alla ricerca del modo migliore per com-
pei la tv tende ad essere trasmessa via satellite. binare voce, Internet e servizi a valore aggiun-
Negli Stati Uniti le compagnie televisive han- to, come musica o video. L’obiettivo è quello di
no spinto molto aggressivamente la diffusione sviluppare prodotti che uniscano gli aspetti
della banda larga attraverso i loro potenti cavi migliori dei servizi fissi e mobili all’interno di offer-
coassiali e si sono accaparrate i due terzi del te più complete di semplici piani tariffari. La pro-
mercato. Gli operatori telefonici hanno dovuto gressiva riduzione dei costi dei servizi mobili ren-
darsi una mossa per riconquistare posizioni e derà le offerte attuali meno interessanti. L’obiet-
dopo aver tentato di sfondare con la tecnologia tivo degli operatori è diventare gli unici fornitori
DSL come gli operatori europei, si sono imbar- di tutti i servizi di comunicazione e quindi di
cati in una serie di costosi programmi per pas- acquisire la massima quota possibile della spe-
sare alla fibra ottica. sa totale del cliente.
64 I quaderni di

17. LA DOMANDA DI COMUNICAZIONE CHIEDE DI AGGIORNARE INTERNET
Le attuali offerte sulla convergenza sono incen- rispetto ai gestori di un solo tipo di rete, in quan-
trate prevalentemente su servizi vocali, i piani di to in grado di erogare i servizi attraverso diversi
integrazione degli operatori sono focalizzati più canali di accesso. I risparmi immediati realizzati
sugli sconti che sulla crescita degli utili. Per dif- attraverso la convergenza delle reti fisse e mobili
ferenziarsi dai concorrenti e aumentare profitti, possono essere impiegati per accrescere la quo-
tutti i fornitori di servizi dovranno: ta di mercato.
Sviluppare servizi a valore aggiunto con le stes- I fornitori di servizi su reti solo fisse devono
se funzioni e la stessa presentazione su interfacce garantire che le proprie offerte comprendano qual-
diverse, ad esempio terminali mobili e fissi, Pc desk- che forma di mobilità e bilanciare attentamente
top e portatili. I servizi, inoltre, dovrebbero essere l’investimento in prodotti vocali convergenti per
indipendenti dalla collocazione geografica quando il mercato di massa con lo sviluppo di servizi con-
supportati da tecnologie come IP e Wi-Fi. vergenti per gli utenti business on-site e off-site.
Sviluppare offerte di intrattenimento per i segmen- Per gli operatori pure play di questa categoria,
ti consumer per compensare la riduzione delle tarif- un primo passo consiste nella creazione di part-
fe di accesso ai servizi in voce e solo dati. nership con gli operatori mobili o con i gestori di
Unificare le procedure sign-on, l’help desk e l’as- reti virtuali mobili.
sistenza post-vendita per tutti i canali di accesso I fornitori di servizi solo mobili devono valutare
per evitare discontinuità nell’erogazione dei servizi come sfruttare la convergenza fisso/mobile per
ai clienti. Occorre inoltre considerare le seguenti accelerare la sostituzione fisso/mobile. In alcuni
strategie per i diversi tipi di operatori di rete: mercati, il lancio di un’offerta convergente
Gli operatori ibridi con reti fisse e mobili pos- fisso/mobile da parte di un fornitore può creare
sono essere avvantaggiati sul piano dei costi interessanti opportunità.
TABELLA 1. LA QUALITÀ DEL SERVIZIO (QOS) NELLE APPLICAZIONI.
QoS Category Application QoS Specification
UGS VoIP Maximum Sustained Rate
Unsolicited Grant Maximum Latency Tolerance
Service Jitter Tolerance
rtPS Streaming Audio Minimum Reserved Rate
Real-Time Packet Video Maximum Sustained Rate
Service Maximum Latency Tolerance
Traffic Priority
ErtPS Voice with Activity Minimum Reserved Rate
Extended Real-Time Detection Maximum Sustained Rate
Packet Service VoIP Maximum Latency Tolerance
Jitter Tolerance
Traffic Priority
nRtPS File Transfer Minimum Reserved Rate
Non Real-Time Protocol (FTP) Maximum Sustained Rate
Packet Service Traffic Priority
BE Data Transfer, Web Minimum Reserved Rate
Best Efforts Service Browising Traffic Priority
DICEMBRE 2006/GENNAIO 2007 65

18. LA MAGIA DELL’IP: IPV6
Wind e la convergenza la la fedeltà del cliente; una sorta di one-stop shop
Fino a ieri un nuovo servizio tecnologico avreb- con un prezzo competitivo per impedire la defe-
be fatto la stessa cosa della tecnologia che sta- zione per offerte singole di voce o altro.
va sostituendo, ma con maggiore efficienza e ad Realizzare un servizio triple-play propone sfide
un costo inferiore e magari con qualche funzio- tecniche, operative e organizzative notevoli per
nalità aggiuntiva. Non è più così con l’introduzio- farlo con successo perché un servizio conver-
ne dell’IP e soprattutto dell’IPv6 e degli NGN in gente necessità di integrazione tra le diverse par-
quanto il cambiamento determinato non è tanto ti a modello degli NGN dove tutti i servizi sono
di tecnologia quanto di business. Infatti il cliente condivisi e coesistono dentro un singolo canale
non è un cliente difficile, vuole semplicemente il di trasmissione. Le difficoltà maggiori nel provi-
migliore e talvolta più innovativo servizio, ad un sioning e gestione di tre servizi sulla stessa linea
prezzo conveniente e senza problemi. Lo svilup- logica e fisica esistono quando si creano richie-
po del cosiddetto triple-play (voice, Internet e ste differenti e talvolta conflittuali sul bearer. La
IPTV) come il primo esempio di servizi di nuova soluzione ha 2 aspetti. Primo, il processo di pro-
generazione sta focalizzando le telecom sul fat- visioning deve essere smart. Tutti e tre i servizi
to che l’organizzazione complessiva deve pen- compreso il sottostante trasporto devono esser
sare ai servizi in un modo diverso se intende ave- forniti con la giusta qualità. Dato un canale fisico
re successo. di trasporto (ottenuto utilizzando varie tecnolo-
Il cosiddetto “service catalog” approach nel gie di accesso) occorre stabilire delle corrette
comporre e gestire i servizi è ora cruciale in que- politiche di gestione della qualità del traffico e di
sta trasformazione. profilazione/priorizzazione delle varie classi di traf-
L’obiettivo del triple-play per il business resi- fico in funzione delle caratteristiche di ciascun
denziale non è tanto quello di competere con altri servizio profilato per l’utenza finale. A titolo esem-
operatori infrastrutturati capaci di fornire pacchet- plificativo, viene riportato sotto, la tabella relati-
ti di servizi quanto con i provider di un solo ser- va la QoS del WiMax.
vizio come gli ISP o i VoIPs. Secondo, telco e i suoi fornitori non possono
Il pacchetto triple-play comprensivo di collega- più sviluppare il provisioning in silos perché il siste-
mento a Internet veloce o super-veloce, telefono ma deve gestire la coesistenza.
e TV multicanale è un bundle di servizi che stimo- Nevio Boscariol Wind
L’evoluzione verso IPv6
IPv4: successi e crisi rizzi distinti pari a circa 16 milioni; ad una rete in
Nonostante la lunghezza di 32 bit scelta per gli “Classe B” era assegnato un prefisso /16, ed infi-
indirizzi IPv4 non potesse essere inizialmente con- ne alla “Classe C” corrispondevano prefissi /24).
siderata inadeguata per gli scopi per cui era sta- I problemi legati a questo approccio non tarda-
to pensato il protocollo IP, la preoccupazione per rono a manifestarsi: nella pratica, molte delle reti
la possibile cattiva gestione ed il conseguente esistenti erano troppo grandi per essere numera-
prematuro esaurimento dello spazio di indirizza- te con una Classe C, ma erano anche troppo pic-
mento è sempre stata presente fin nelle prime cole per garantire un livello di utilizzazione ragio-
bozze delle specifiche del protocollo IPv4. nevole dello spazio di indirizzamento notevolmen-
Nel 1981, la versione definitiva dello standard di te più ampio offerto da una Classe B.
IPv4 (RFC791) affrontava questo problema con l’in- Nessuno dei due approcci utilizzati al tempo si
troduzione dell’indirizzamento di tipo classful: per rivelava soddisfacente: assegnare una Classe B
razionalizzare la distribuzione degli indirizzi, questi ad una rete troppo piccola comportava uno spre-
erano assegnati in “taglie” prefissate, dette classi co di indirizzi ed il rapido esaurimento dei prefis-
(a ciascuna rete in “Classe A” corrispondeva un si disponibili in Classe B, mentre assegnare più
prefisso /8, e quindi un numero massimo di indi- Classi C ad un’unica rete significava aumentare
66 I quaderni di

19. LA DOMANDA DI COMUNICAZIONE CHIEDE DI AGGIORNARE INTERNET
la dimensione della tabella di routing globale di lo poi di nuovo disponibile, all’atto della disconnes-
Internet, e quindi aveva impatti prestazionali rile- sione, ad un altro nodo che ne avesse bisogno.
vanti sui router del backbone: tutti i prefissi asso- Nel 1994 è stata introdotta una nuova, ulterio-
ciati alle Classi C assegnate ad un’unica rete re, soluzione all’esaurimento degli indirizzi IPv4:
dovevano infatti essere annunciati singolarmen- l’indirizzamento privato. Partendo dall’osser-
te nella tabella di routing di Internet per poter vazione che non tutte le reti che richiedevano indi-
essere raggiungibili, e non esisteva nessuna rizzi IP per la propria connettività interna aveva-
modalità di annunciare tali prefissi in modo aggre- no la necessità di essere anche connesse ad
gato per risparmiare risorse di memoria e di cal- Internet (e quindi di utilizzare indirizzi IP pubblici
colo sui router. Come conseguenza, già nel 1992 e globalmente univoci), si pensò di riservare, all’in-
i modelli mostravano chiaramente una crescita terno dello spazio di indirizzamento IPv4, un insie-
esponenziale delle dimensioni della tabella di rou- me di prefissi che qualunque organizzazione pote-
ting globale di Internet. va utilizzare liberamente per numerare le proprie
In risposta a tale situazione nel 1993 fu intro- reti non connesse ad Internet: tale numerazione
dotto il meccanismo di supernetting, generaliz- non poteva più essere globalmente univoca, ma
zato l’anno successivo nel CIDR (Classless Inter- i possibili impatti negativi della sovrapposizione
Domain Routing): fu abbandonata l’assegnazio- di indirizzi erano eliminati dal fatto che le reti che
ne dei prefissi in base alle classi, e da allora i pre- utilizzavano indirizzi privati erano isolate da Inter-
fissi assegnati alle reti non sono più vincolati ad net e non potevano quindi scambiarsi traffico.
avere una lunghezza multipla di 8 bit. Se poi una rete che utilizzava indirizzi privati vole-
In questo modo diventava finalmente possibile va essere connessa ad Internet, poteva utilizzare il
assegnare reti di dimensioni adeguate alle esigen- NAT (Network Address Translator): un dispositivo
ze di chi le richiedeva, ponendo fine allo spreco di che si occupava di tradurre indirizzi IP pubblici in
indirizzi comportato dall’assegnazione di Classi B privati (e viceversa) per i pacchetti appartenenti a
a reti troppo piccole e contemporaneamente per- connessioni verso Internet originate dalla rete pri-
mettendo a chi disponeva di Classi C contigue di vata. Per il suo impatto sulla modalità di funziona-
annunciarle in modo aggregato, e non più singo- mento “classica” di Internet il NAT è sempre stato
larmente, nella tabella di routing di Internet. A sua un meccanismo molto controverso: da un punto di
volta, la capacità di aggregare l’annuncio dei pre- vista topologico, impone un’architettura di rete con
fissi ha portato alla diffusione della modalità di allo- un unico punto di uscita verso la rete Internet (il NAT
cazione distribuita degli indirizzi: organizzazioni che stesso), che quindi rappresenta un potenziale col-
disponevano di un ampio spazio di indirizzamen- lo di bottiglia ed un single point of failure; per il suo
to ne assegnavano una parte ad organizzazioni più funzionamento, si adatta bene a modelli di connes-
piccole, e continuavano ad annunciare pubblica- sione client-server, ma non all’originario modello
mente solo l’aggregato delle proprie reti, nascon- end-to-end di Internet: il NAT infatti permette in gene-
dendo al resto di Internet i dettagli delle assegna- rale solo connessioni uscenti dalle reti private, e
zioni all’interno della propria rete Questa modalità modificando i pacchetti che transitano attraverso di
è stata successivamente formalizzata nella gerar- esso distrugge la trasparenza end-to-end delle con-
chia di allocazione degli indirizzi in uso ancora nessioni: ciò è particolarmente critico per quei pro-
oggi sia per IPv4 che per IPv6: un’entità centra- tocolli che utilizzano gli indirizzi IP anche a livello
le (IANA – Internet Assigned Number Authority) applicativo (ad esempio: FTP per il trasferimento di
alloca prefissi ai 5 RIR (Regional Internet Regi- file; SIP e SDP per applicazioni di audio/video-comu-
stry), i quali a loro volta allocano porzioni di tali nicazione e messaggistica), in quanto la traduzio-
prefissi ai LIR (Local Internet Registry) loro mem- ne di indirizzo effettuata dal NAT avviene solo nel-
bri; infine, i LIR assegnano gli indirizzi agli utenti l’intestazione dei pacchetti IP e non nel payload da
finali. Parallelamente, per limitare il consumo di indi- essi trasportato. Come risultato, alcuni protocolli (ad
rizzi IPv4 si iniziò a considerare la possibilità di non esempio FTP) hanno dovuto introdurre nuove fun-
dare staticamente un indirizzo IP ad ogni host, ma zionalità per il supporto di connessioni attraverso
di assegnarne dinamicamente uno ogni volta che il NAT; al contrario altri (ad esempio SIP) possono non
nodo si connettesse alla rete (dial-up), per render- funzionare del tutto attraverso un NAT, a meno che
DICEMBRE 2006/GENNAIO 2007 67

20. L’EVOLUZIONE VERSO IPV6
non si utilizzi una ulteriore funzionalità di ALG (Appli- IPv6
cation Level Gateway) che si faccia carico di tradur-
re opportunamente anche gli indirizzi IP trasportati INDIRIZZAMENTO
a livello applicativo. L’ALG deve interpretare il con- Gli indirizzi IPv6 sono lunghi 128 bit: la lunghez-
tenuto dei pacchetti fino al livello applicativo, quin- za quadruplicata rispetto ad IPv4 consente un
di occorre utilizzare un ALG specifico per ogni numero teorico di indirizzi enormemente sovra-
protocollo che deve attraversare il NAT. dimensionato rispetto alle prevedibile esigenze
L’effetto benefico di questi rimedi elaborati nel future. Diversi esercizi hanno provato a dare un’i-
corso degli anni non è stato però di lunga durata: dea della quantità di indirizzi che 128 bit metto-
la dimensione della tabella di routing di Internet, no a disposizione: secondo uno di essi, “se la
dopo una fase di crescita pressoché lineare, ha terra fosse costituita interamente di granelli di
ripreso a crescere in modo esponenziale a partire sabbia di 1 mm3, allora sarebbe possibile dare
dal 1998, ed anche l’impatto positivo dell’introdu- un indirizzo unico a ciascun granello di sabbia in
zione del CIDR è stato rapidamente assorbito dal 300 milioni di pianeti grandi come la terra”.
boom di Internet (e relativa esplosione della doman- In IPv6 sono definite tre tipologie di indirizzi: oltre
da di indirizzi IPv4) della fine degli anni ’90. agli indirizzi unicast e multicast presenti in IPv4,
Questi fenomeni hanno dimostrato la lungimiran- sono introdotti gli indirizzi anycast: un indirizzo
za delle scelte della comunità Internet, che già a par- anycast è tipicamente assegnato a più di un’inter-
tire dai primi anni ’90 aveva iniziato a studiare le pos- faccia, ed un pacchetto destinato ad un indirizzo
sibili evoluzioni del protocollo IP, e nel 1995 aveva anycast è consegnato all’interfaccia con quell’in-
approvato, nel working group dell’Internet Enginee- dirizzo più vicina (secondo la metrica del protocol-
ring Task Force (IETF) dedicato all’IPng (Internet Pro- lo di routing in uso) al nodo mittente.
tocol, next generation), il primo standard (RFC1883) Anche la notazione degli indirizzi è cambiata: per
della nuova versione del protocollo IP, IP versione 6 rappresentare un indirizzo IPv6 in forma letterale,
(IPv6). Il salto dalla versione 4 alla versione 6 di IP è questo è diviso in 8 parti di 16 bit, ciascuna rappre-
dovuto al fatto che il valore 5 per il campo Version sentata con 4 cifre esadecimali, ed i gruppi di cifre
era già stato assegnato ad ST (Internet STreaming esadecimali (semplificati eliminando gli eventuali zeri
Protocol), un protocollo sperimentale che è stato non significativi) sono separati dal simbolo“:”. Inol-
sviluppato tra la fine degli anni ’70 e l’inizio degli anni tre, una sequenza arbitrariamente lunga di zeri con-
’80 per trasportare traffico di tipo streaming e real secutivi può essere sostituita dal simbolo “::”: per
time in parallelo ad IP, ma che nella pratica non ha non generare ambiguità questa sostituzione può
mai avuto applicazioni significative. avvenire al massimo una sola volta all’interno del-
FIGURA 6. STRUTTURA DELL’INTESTAZIONE DI UN PACCHETTO IPV6.
0 4 8 12 16 20 24
0
28 32
64
128 SOURCE ADDRESS
192
256 DESTINATION ADDRESS
320
68 I quaderni di

21. LA DOMANDA DI COMUNICAZIONE CHIEDE DI AGGIORNARE INTERNET
l’indirizzo. Un esempio di indirizzo IPv6 è così livelli superiori, ad esempio TCP) e della frammen-
2001:6b8::198. Il prefisso associato ad un indirizzo tazione hop-by-hop: la frammentazione dei pac-
è indicato con la stessa notazione di IPv4: <indiriz- chetti è ancora possibile in IPv6, ma questa può
zo IPv6>/<lunghezza prefisso>; la sequenza di bit avvenire solo al nodo sorgente del pacchetto, e
aggiunta al prefisso per ottenere l’indirizzo comple- non in corrispondenza dei router intermedi attra-
to è detta Interface ID (identificativo d’interfaccia). versati nel percorso verso la destinazione.
L’ampiezza dell’indirizzo rende più facile la gestio-
ne gerarchica dello spazio di indirizzamento, e quin- AUTOCONFIGURAZIONE DEGLI HOST
di rende possibile la riduzione delle dimensioni del- Tutti i nodi IPv6 supportano una nuova modalità di
la tabella di routing IPv6 di Internet. autoconfigurazione dell’indirizzo: la configurazione
stateless. Quando un nodo si connette ad un link,
IL NUOVO FORMATO DELL’HEADER attende che il router attestato a tale link gli invii un
Sulla base dell’esperienza operativa accumulata messaggio ICMPv6 di Router Advertisement (in
con IPv4, la struttura dell’header IPv6 (figura 6) alternativa, può sollecitare l’invio di tale messaggio
è stata notevolmente semplificata, in modo da tramite un messaggio di Router Solicitation inviato
aumentare l’efficienza del forwarding e quindi all’indirizzo multicast su cui si mettono in ascolto
ridurre il carico computazionale richiesto ai rou- tutti i router attestati ad un link, ff02::2). Il messag-
ter che processano i pacchetti. gio di Router Advertisement contiene il prefisso con
cui l’host può costruirsi il proprio indirizzo IPv6, che
Il nuovo header IPv6 è lungo 40 byte, suddivisi l’host ricava appendendo al prefisso un Interface ID
nei seguenti campi: di propria scelta (ricavato a partire dall’indirizzo MAC
Version (4 bit): la versione del protocollo IP (6 della propria scheda di rete, oppure generato in
per IPv6); modo pseudo-casuale). Una volta verificato attra-
Traffic Class (8 bit): equivalente del byte verso il processo di Duplicate Address Detection
ToS/DS (Type of Service/Differentiated Servi- che l’indirizzo scelto non è in uso, l’host può comin-
ces) di IPv4, è utilizzato per applicazioni di Qua- ciare ad utilizzarlo per le comunicazioni.
lità del Servizio (QoS – Quality of Service); Inoltre in IPv6 continua ad essere disponibile
Flow Label (20 bit): offre un’ulteriore moda- DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), nel-
lità per differenziare diversi flussi di traffico per la versione specifica per il nuovo protocollo,
applicazioni di QoS; DHCPv6; di DHCPv6 esiste anche una variante
Payload Length (16 bit): la lunghezza del stateless, che è utile per fornire agli host parame-
payload del pacchetto (escluso l’header ma tri di configurazione (come ad esempio indirizzo
comprese le eventuali opzioni); del server DNS o del proxy SIP) di cui il server non
Next header (8 bit): identifica il protocollo di ha bisogno di conservare informazioni di stato.
livello 4 trasportato (ad esempio UDP o TCP),
oppure l’opzione che segue immediatamente SICUREZZA
l’header (se presente); Le crescenti esigenze di sicurezza sono state
Hop Limit (8 bit): decrementato di un’unità tenute in considerazione in IPv6 rendendo il sup-
da ogni router che processa il pacchetto, è l’e- porto di IPsec obbligatorio per tutte le implemen-
quivalente del Time To Live (TTL) di IPv4; tazioni (in IPv4, al contrario, il supporto di IPsec
Source Address (128 bit): l’indirizzo sorgen- è facoltativo): questo si aggiunge ovviamente a
te del pacchetto; tutti gli altri meccanismi di sicurezza di livello supe-
Destination Address (128 bit): l’indirizzo riore, ed in particolare di livello applicativo, che
destinazione del pacchetto. continuano ad essere disponibili in IPv6 (SSL,
TLS, SFTP, SSH, …).
Tra gli altri accorgimenti adottati, l’efficienza del
forwarding è aumentata rispetto ad IPv4 in parti- MULTICAST
colare dal nuovo meccanismo di gestione delle IPv6 migliora anche il supporto al multicast, renden-
opzioni, dall’eliminazione del checksum (in quan- dolo più scalabile e più facile da configurare rispet-
to l’eventuale controllo di integrità è demandato ai to ad IPv4. Il protocollo IGMP è infatti sostituito dal
DICEMBRE 2006/GENNAIO 2007 69