Le Classi degli Indirizzi IPv4.

Prima di vedere quali sono le varie classi degli indirizzi IPv4, vediamo brevemente come l'indirizzamento era stato originariamente pensato.
La coordinazione globale dell'indirizzamento IPv4 viene eseguito dal IANA (Internet Assigned Numbers Authority).
Originariamente quando un'azienda voleva comunicare su internet, richiedevano un range di indirizzi IP.
Nel caso avessero 6000 host, avrebbero chiesto un range sufficientemente grande per coprire il bisogno, più dello spazio per un'eventuale crescita.
Sfortunatamente, alla creazione dell'IPv4, i creatori non previdero quanto Internet sarebbe cresciuto, quindi non crearono uno spazio abbastanza grande di indirizzi IP, con il risultato che non vi sono indirizzi per tutti.
La soluzione a lungo termina sarebbe stata la versione successiva dell'IP, l'IPv6 che ha uno spazio di indirizzi molto più grande.
Attualmente si usano indirizzi IP privati con NAT (Network Address Translation), nella maggioranza delle reti aziendali, come soluzione temporanea.
Vedremo il funzionamento del NAT e dell'IPv6 in lezioni successive, ma per poter capire meglio l'IPv4 trovo sia utile capire come fosse stato pensato all'inizio.
Le autorità Internet hanno diviso lo spazio degli indirizzi IPv4 in diverse classi.

Classe A

Le classi A vengono assegnate alle reti con un numero molto grande di host.
Il bit con peso maggiore (msb, most significant bit) nelle classi A è il primo bit del primo byte (primo ottetto) ed è sempre impostato su 0.
La maschera di sottorete di default è /8, quindi, il primo byte corrisponde all'identificatore di rete, mentre gli altri 3 byte fanno parte dell'identificatore di host.
Ciò significa che nelle classi A l'identificatore di rete può assumere solo valori compresi tra 1 e 126, e quindi da 1.0.0.0 a 126.0.0.0 /8.
Ciò permette di avere fino a 126 reti e 16777214 host per rete.
A questo punto si potrebbe aver notato che l'identificatore di rete non assume i valori 0 o 127, perché?
In ogni classe vi sono indirizzi che sono riservati per vari usi, e nella classe A l'indirizzo 0.0.0.0/8 viene utilizzato per riferirsi a "questa rete", mentre l'indirizzo 127.0.0.0/8 viene utilizzato come indirizzo di loopback per verificare il corretto funzionamento del protocollo TCP/IP nel computer locale (che vedremo meglio in un'altra lezione).
Nella classe A, quindi, gli indirizzi da 127.0.0.1 a 127.255.255.255 non sono indirizzi validi per gli host, questo ha fatto sì che ben 33554428 indirizzi andassero persi, questo perché gli ideatori, come abbiamo già visto, non pensavano che Internet avrebbe riscosso il successo che ha ottenuto.

Ovviamente, nessun'azienda metterebbe mai 16777214 host in una singola rete: ci sarebbero tantissimi problemi di performance e sicurezza.
Piuttosto, dividerebbero l'allocazione degli indirizzi in sottoreti più piccole allocandole a differenti uffici e/o tipo di host.
Per esempio, se un'azienda riceve 15.0.0.0 /8, potrebbero usare la sottorete 15.0.1.0/24 per i computer di vendita che si trovano nell'ufficio di New York, 15.0.2.0 /24 ai computer usati per la contabilità e 15.0.9.0/24 per i computer di vendita nell'ufficio di Boston.
Questa divisione della rete in sottoreti viene chiamata subnetting.

Classe B

Gli indirizzi di classe B vengono assegnati alle reti medie e grandi.
I bit con peso maggiore di questa classe sono i primi due del primo ottetto e sono sempre impostati rispettivamente su 1 e 0.
La maschera di sottorete standard è /16, e l'identificatore di rete può assumere valori tra 128.0.0.0 e 191.255.0.0 /16.
Questo permette di avere 16384 reti e 65534 host per rete.
Naturalmente anche questo verrebbe subnettato.

Classe C

Gli indirizzi di questa classe vengono usati per le reti piccoli.
I bit con peso maggiore sono i primi tre del primo byte, e sono sempre impostati rispettivamente su 1 1 0.
La maschera di sottorete è /24.
Gli indirizzi di rete validi vanno da 192.0.0.0 a 223.255.255.255.0 /24.
Questo permette di avere 2097152 reti e 254 host per rete.
Nel caso delle classi C, non è necessario fare subnetting.

Indirizzi Privati

Come ho già detto, per ogni classe vi è un range di indirizzi privati.
Questi possono essere assegnati agli host ma non sono instradabili sulla Rete Pubblica (Internet).
Sono stati pensati per gli host in una rete privata chiusa senza connettività ad Internet.
Per le classi A il range va da 10.0.0.0 a 10.255.255.255.
Per le classi A il range va da 172.16.0.0 a 172.41.255.255.
Per le classi C il range va da 192.168.0.0 a 192.168.255.255.
Vedremo meglio gli indirizzi privati in dettaglio nella lezione a loro dedicata.

Classe D

Gli indirizzi di classe D sono riservati per gli indirizzi IP di multicast.
I bit con peso maggiore sono sempre impostati rispettivamente su 1 1 1 0.
Questi indirizzi non vengono assegnati agli host e per questo motivo non c'è la maschera di sottorete.
Gli indirizzi validi vanno da 224.0.0.0 a 239.255.255.255.
Come abbiamo visto nella lezione del traffico di multicast, invece di mandare in unicast lo stesso pacchetto di dati più volte ad ogni host interessato (occupando più banda di quanta necessaria), possiamo usare un indirizzo di multicast, come 239.0.0.1, per mandare una sola copia del traffico.