Nuova vesione divisa in due parti.
[gapil.git] / ipprot.tex
1 %% ipprot.tex
2 %%
3 %% Copyright (C) 2000-2002 Simone Piccardi.  Permission is granted to
4 %% copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free
5 %% Documentation License, Version 1.1 or any later version published by the
6 %% Free Software Foundation; with the Invariant Sections being "Prefazione",
7 %% with no Front-Cover Texts, and with no Back-Cover Texts.  A copy of the
8 %% license is included in the section entitled "GNU Free Documentation
9 %% License".
10 %%
11 \chapter{Il protocollo IP}
12 \label{cha:ip_protocol}
13
14 L'attuale Internet Protocol (IPv4) viene standardizzato nel 1981
15 dall'RFC~719; esso nasce per disaccoppiare le applicazioni della struttura
16 hardware delle reti di trasmissione, e creare una interfaccia di trasmissione
17 dei dati indipendente dal sottostante substrato di rete, che può essere
18 realizzato con le tecnologie più disparate (Ethernet, Token Ring, FDDI,
19 etc.).
20
21
22 \section{Introduzione}
23 \label{sec:IP_intro}
24
25 Il compito di IP è pertanto quello di trasmettere i pacchetti da un computer
26 all'altro della rete; le caratteristiche essenziali con cui questo viene
27 realizzato in IPv4 sono due:
28
29 \begin{itemize}
30 \item \textit{Universal addressing} la comunicazione avviene fra due host
31   identificati univocamente con un indirizzo a 32 bit che può appartenere ad
32   una sola interfaccia di rete.
33 \item \textit{Best effort} viene assicurato il massimo impegno nella
34   trasmissione, ma non c'è nessuna garanzia per i livelli superiori né
35   sulla percentuale di successo né sul tempo di consegna dei pacchetti di
36   dati.
37 \end{itemize}
38
39 Per effettuare la comunicazione e l'instradamento dei pacchetti fra le varie
40 reti di cui è composta Internet IPv4 organizza gli indirizzi in una
41 gerarchia a due livelli, in cui una parte dei 32 bit dell'indirizzo indica il
42 numero di rete, e un'altra l'host al suo interno.  Il numero di rete serve
43 ai router per stabilire a quale rete il pacchetto deve essere inviato, il
44 numero di host indica la macchina di destinazione finale all'interno di detta
45 rete.
46
47 Per garantire l'unicità dell'indirizzo Internet esiste un'autorità
48 centrale (la IANA, \textit{Internet Assigned Number Authority}) che assegna i
49 numeri di rete alle organizzazioni che ne fanno richiesta; è poi compito di
50 quest'ultime assegnare i numeri dei singoli host.  
51
52 Per venire incontro alle diverse esigenze gli indirizzi di rete sono stati
53 originariamente organizzati in \textit{classi}, (rappresentate in
54 \tabref{tab:IP_ipv4class}), per consentire dispiegamenti di reti di dimensioni
55 diverse.
56
57
58 \begin{table}[htb]
59   \centering
60   \footnotesize
61   \begin{tabular} {c@{\hspace{1mm}\vrule}
62       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}
63       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}
64       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}
65       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}
66       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}
67       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}
68       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}
69       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}}
70     \omit&\omit& \multicolumn{7}{c}{7 bit}&\multicolumn{24}{c}{24 bit} \\
71     \cline{2-33}
72     \omit\hfill\vrule &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& \\
73     classe A &\centering 0&
74     \multicolumn{7}{@{}c@{\vrule}}{\parbox[c]{21mm}{\centering net Id}} &
75     \multicolumn{24}{@{}c@{\vrule}}{\parbox[c]{72mm}{\centering host Id}} \\
76     \omit\hfill\vrule &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& \\
77     \cline{2-33}
78     \multicolumn{33}{c}{ } \\
79     \omit&\omit&\omit& 
80     \multicolumn{14}{c}{14 bit}&\multicolumn{16}{c}{16 bit} \\
81     \cline{2-33}
82     \omit\hfill\vrule &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& \\
83     classe B&\centering 1&\centering 0& 
84     \multicolumn{14}{@{}c@{\vrule}}{\parbox{42mm}{\centering net Id}} &
85     \multicolumn{16}{@{}c@{\vrule}}{\parbox{48mm}{\centering host Id}} \\
86     \omit\hfill\vrule &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& \\
87     \cline{2-33}
88    
89     \multicolumn{33}{c}{ } \\
90     \omit&\omit&\omit& 
91     \multicolumn{21}{c}{21 bit}&\multicolumn{8}{c}{8 bit} \\
92     \cline{2-33}
93     \omit\hfill\vrule &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& \\
94     classe C&\centering 1&\centering 1&\centering 0&
95     \multicolumn{21}{@{}c@{\vrule}}{\parbox{63mm}{\centering net Id}} &
96     \multicolumn{8}{@{}c@{\vrule}}{\parbox{24mm}{\centering host Id}} \\
97     \omit\hfill\vrule &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& \\
98     \cline{2-33}
99
100
101     \multicolumn{33}{c}{ } \\
102     \omit&\omit&\omit&\omit& 
103     \multicolumn{28}{c}{28 bit} \\
104     \cline{2-33}
105     \omit\hfill\vrule &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& \\
106     classe D&\centering 1&\centering 1&\centering 1&\centering 0&
107     \multicolumn{28}{@{}c@{\vrule}}{\parbox{63mm}{\centering 
108         multicast group Id}} \\
109     \omit\hfill\vrule &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& \\
110     \cline{2-33}
111
112     \multicolumn{33}{c}{ } \\
113     \omit&\omit&\omit&\omit&\omit&
114     \multicolumn{27}{c}{27 bit} \\
115     \cline{2-33}
116     \omit\hfill\vrule &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& \\
117     classe E&\centering 1&\centering 1&\centering 1&\centering 1&\centering 0&
118     \multicolumn{27}{@{}c@{\vrule}}{\parbox{59mm}{\centering 
119         reserved for future use}} \\
120     \omit\hfill\vrule &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& \\
121     \cline{2-33}
122
123 \end{tabular}
124 \caption{Le classi di indirizzi secondo IPv4.}
125 \label{tab:IP_ipv4class}
126 \end{table}
127
128 Le classi usate per il dispiegamento delle reti sono le prime tre; la classe D
129 è destinata al (non molto usato) \textit{multicast} mentre la classe E è
130 riservata per usi sperimentali e non viene impiegata.
131
132 Come si può notare però la suddivisione riportata in \tabref{tab:IP_ipv4class}
133 è largamente inefficiente in quanto se ad un utente necessita anche solo un
134 indirizzo in più dei 256 disponibili con una classe A occorre passare a una
135 classe B, con un conseguente spreco di numeri.
136
137 Inoltre, in particolare per le reti di classe C, la presenza di tanti
138 indirizzi di rete diversi comporta una crescita enorme delle tabelle di
139 instradamento che ciascun router dovrebbe tenere in memoria per sapere dove
140 inviare il pacchetto, con conseguente crescita dei tempi di processo da parte
141 di questi ultimi ed inefficienza nel trasporto.
142
143 \begin{table}[htb]
144   \centering
145   \footnotesize
146   \begin{tabular} {c@{\hspace{1mm}\vrule}
147       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}
148       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}
149       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}
150       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}
151       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}
152       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}
153       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}
154       p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}p{3mm}@{\vrule}}
155     \omit&
156     \multicolumn{12}{c}{$n$ bit}&\multicolumn{20}{c}{$32-n$ bit} \\
157     \cline{2-33}
158     \omit\hfill\vrule &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& \\
159     CIDR &
160     \multicolumn{12}{@{}c@{\vrule}}{\parbox[c]{36mm}{\centering net Id}} &
161     \multicolumn{20}{@{}c@{\vrule}}{\parbox[c]{60mm}{\centering host Id}} \\
162     \omit\hfill\vrule &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& &&&&&&&& \\
163     \cline{2-33}
164 \end{tabular}
165 \caption{Uno esempio di indirizzamento CIDR.}
166 \label{tab:IP_ipv4cidr}
167 \end{table}
168
169 Per questo nel 1992 è stato introdotto un indirizzamento senza classi (il
170 CIDR, \textit{Classless Inter-Domain Routing}) in cui il limite fra i bit
171 destinati a indicare il numero di rete e quello destinati a indicare l'host
172 finale può essere piazzato in qualunque punto (vedi \tabref{tab:IP_ipv4cidr}),
173 permettendo di accorpare più classi A su un'unica rete o suddividere una
174 classe B e diminuendo al contempo il numero di indirizzi di rete da inserire
175 nelle tabelle di instradamento dei router.
176
177
178 \section{I motivi della transizione}
179 \label{sec:IP_whyipv6}
180
181 Negli ultimi anni la crescita vertiginosa del numero di macchine connesse a
182 internet ha iniziato a far emergere i vari limiti di IPv4; in particolare si
183 è iniziata a delineare la possibilità di arrivare a una carenza di
184 indirizzi disponibili.
185
186 In realtà il problema non è propriamente legato al numero di indirizzi
187 disponibili; infatti con 32 bit si hanno $2^{32}$, cioè circa 4 miliardi,
188 numeri diversi possibili, che sono molti di più dei computer attualmente
189 esistenti.
190
191 Il punto è che la suddivisione di questi numeri nei due livelli rete/host e
192 l'utilizzo delle classi di indirizzamento mostrate in precedenza, ha
193 comportato che, nella sua evoluzione storica, il dispiegamento delle reti e
194 l'allocazione degli indirizzi siano stati inefficienti; neanche l'uso del CIDR
195 ha permesso di eliminare le inefficienze che si erano formate, dato che il
196 ridispiegamento degli indirizzi comporta cambiamenti complessi a tutti i
197 livelli e la riassegnazione di tutti gli indirizzi dei computer di ogni
198 sottorete.
199
200 Diventava perciò necessario progettare un nuovo protocollo che permettesse
201 di risolvere questi problemi, e garantisse flessibilità sufficiente per
202 poter continuare a funzionare a lungo termine; in particolare necessitava un
203 nuovo schema di indirizzamento che potesse rispondere alle seguenti
204 necessità:
205
206 \begin{itemize}
207 \item un maggior numero di numeri disponibili che consentisse di non restare
208   più a corto di indirizzi
209 \item un'organizzazione gerarchica più flessibile dell'attuale 
210 \item uno schema di assegnazione degli indirizzi in grado di minimizzare le
211   dimensioni delle tabelle di instradamento
212 \item uno spazio di indirizzi che consentisse un passaggio automatico dalle
213   reti locali a internet
214 \end{itemize}
215
216
217 \section{Principali caratteristiche di IPv6}
218 \label{sec:IP_ipv6over}
219
220 Per rispondere alle esigenze descritte in \secref{sec:IP_whyipv6} IPv6 nasce
221 come evoluzione di IPv4, mantendone inalterate le funzioni che si sono
222 dimostrate valide, eliminando quelle inutili e aggiungendone poche altre
223 ponendo al contempo una grande attenzione a mantenere il protocollo il più
224 snello e veloce possibile.
225
226 I cambiamenti apportati sono comunque notevoli e possono essere riassunti a
227 grandi linee nei seguenti punti:
228 \begin{itemize}
229 \item l'espansione delle capacità di indirizzamento e instradamento, per
230   supportare una gerarchia con più livelli di indirizzamento, un numero di
231   nodi indirizzabili molto maggiore e una autoconfigurazione degli indirizzi
232 \item l'introduzione un nuovo tipo di indirizzamento, l'\textit{anycast} che
233   si aggiungono agli usuali \textit{unycast} e \textit{multicast}
234 \item la semplificazione del formato dell'intestazione, eliminando o rendendo
235   opzionali alcuni dei campi di IPv4, per eliminare la necessità di
236   riprocessamento della stessa da parte dei router e contenere l'aumento di
237   dimensione dovuto ai nuovi indirizzi
238 \item un supporto per le opzioni migliorato, per garantire una trasmissione
239   più efficiente del traffico normale, limiti meno stringenti sulle
240   dimensioni delle opzioni, e la flessibilità necessaria per introdurne di
241   nuove in futuro
242 \item il supporto per delle capacità di qualità di servizio (QoS) che
243   permetta di identificare gruppi di dati per i quali si può provvedere un
244   trattamento speciale (in vista dell'uso di internet per applicazioni
245   multimediali e/o ``real-time'')
246 \end{itemize}
247
248
249 \section{L'intestazione di IPv6}
250 \label{sec:IP_ipv6head}
251
252 Per capire le caratteristiche di IPv6 partiamo dall'intestazione usata dal
253 protocollo per gestire la trasmissione dei pacchetti; in
254 \figref{fig:IP_ipv6head} è riportato il formato dell'intestazione di IPv6 da
255 confrontare con quella di IPv4 in \figref{fig:IP_ipv4_head}. La spiegazione del
256 significato dei vari campi delle due intestazioni è riportato rispettivamente
257 in \tabref{tab:IP_ipv6field} e \tabref{tab:IP_ipv4field})
258
259 % \begin{table}[htb]
260 %   \footnotesize
261 %   \begin{center}
262 %     \begin{tabular}{@{\vrule}p{16mm}@{\vrule}p{16mm}@{\vrule}p{16mm}
263 %         @{\vrule}p{16mm}@{\vrule}p{16mm}@{\vrule}p{16mm}
264 %         @{\vrule}p{16mm}@{\vrule}p{16mm}@{\vrule} }
265 %     \multicolumn{8}{@{}c@{}}{0\hfill 15 16\hfill 31}\\
266 %     \hline
267 %     \centering version&\centering priority& 
268 %     \multicolumn{6}{@{}p{96mm}@{\vrule}}{\centering flow label} \\
269 %     \hline
270 %     \multicolumn{4}{@{\vrule}p{64mm}@{\vrule}}{\centering payload length} & 
271 %     \multicolumn{2}{@{}p{32mm}@{\vrule}}{\centering next header} & 
272 %     \multicolumn{2}{@{}p{32mm}@{\vrule}}{\centering hop limit}\\
273 %     \hline
274 %     \multicolumn{8}{@{\vrule}c@{\vrule}}{} \\
275 %     \multicolumn{8}{@{\vrule}c@{\vrule}}{
276 %       source} \\
277 %     \multicolumn{8}{@{\vrule}c@{\vrule}}{
278 %       IP address} \\
279 %     \multicolumn{8}{@{\vrule}c@{\vrule}}{} \\
280 %     \hline
281 %     \multicolumn{8}{@{\vrule}c@{\vrule}}{} \\
282 %     \multicolumn{8}{@{\vrule}c@{\vrule}}{
283 %       destination} \\
284 %     \multicolumn{8}{@{\vrule}c@{\vrule}}{
285 %      IP address} \\
286 %     \multicolumn{8}{@{\vrule}c@{\vrule}}{} \\
287 %     \hline
288 %     \end{tabular}
289 %     \caption{L'intestazione o \textit{header} di IPv6}
290 %     \label{tab:IP_ipv6head}
291 %   \end{center}
292 % \end{table}
293
294 \begin{figure}[htb]
295   \centering
296   \includegraphics[width=10cm]{img/ipv6_head}
297   \caption{L'intestazione o \textit{header} di IPv6.}
298   \label{fig:IP_ipv6head}
299 \end{figure}
300
301
302 Come si può notare l'intestazione di IPv6 diventa di dimensione fissa, pari a
303 40 byte, contro una dimensione (minima, in assenza di opzioni) di 20 byte per
304 IPv4; un semplice raddoppio nonostante lo spazio destinato agli indirizzi sia
305 quadruplicato, questo grazie a una notevole semplificazione che ha ridotto il
306 numero dei campi da 12 a 8.
307
308 \begin{table}[htb]
309   \begin{center}
310   \footnotesize
311     \begin{tabular}{|l|c|p{8cm}|}
312       \hline
313       \textbf{Nome} & \textbf{Lunghezza} & \textbf{Significato} \\
314       \hline
315       \hline
316       \textit{version}       &  4 bit & 
317       \textsl{versione}, nel caso specifico vale sempre 6\\
318       \textit{priority}      &  4 bit & 
319       \textsl{priorità}, vedi Sez.~\ref{sec:prio} \\
320       \textit{flow label}    & 24 bit & 
321       \textsl{etichetta di flusso}, vedi Sez.~\ref{sec:IP_ipv6_flow}\\
322       \textit{payload length} & 16 bit & 
323       \textsl{lunghezza del carico}, cioè del corpo dei dati che segue 
324       l'intestazione, in byte. \\
325       \textit{next header}   &  8 bit & \textsl{intestazione successiva}, 
326       identifica il tipo di pacchetto che segue l'intestazione di IPv6, usa 
327       gli stessi valori del campo protocollo nell'intestazione di IPv4\\
328       \textit{hop limit}     &  8 bit & \textsl{limite di salti},
329       stesso significato del \textit{time to live} nell'intestazione di IPv4, 
330       è decrementato di uno ogni volta che un nodo ritrasmette il
331       pacchetto, se arriva a zero il pacchetto viene scartato \\
332       \textit{source IP}     & 128 bit & \textsl{indirizzo di origine} \\
333       \textit{destination IP}& 128 bit & \textsl{indirizzo di destinazione}\\
334       \hline
335     \end{tabular}
336     \caption{Legenda per il significato dei campi dell'intestazione di IPv6}
337     \label{tab:IP_ipv6field}
338   \end{center}
339 \end{table}
340
341 Abbiamo già anticipato in \secref{sec:IP_ipv6over} uno dei criteri principali
342 nella progettazione di IPv6 è stato quello di ridurre al minimo il tempo di
343 processamento dei pacchetti da parte dei router, un confronto con
344 l'intestazione di IPv4 (vedi \figref{fig:IP_ipv4_head}) mostra le seguenti
345 differenze:
346
347 \begin{itemize}
348 \item è stato eliminato il campo \textit{header length} in quanto le opzioni
349   sono state tolte dall'intestazione che ha così dimensione fissa; ci possono
350   essere più intestazioni opzionali (\textsl{intestazioni di estensione}, vedi
351   \secref{sec:IP_ipv6_extens}), ciascuna delle quali avrà un suo campo di
352   lunghezza all'interno.
353 \item l'intestazione e gli indirizzi sono allineati a 64 bit, questo rende più
354   veloce il processo da parte di computer con processori a 64 bit.
355 \item i campi per gestire la frammentazione (\textit{identification},
356   \textit{flag} e \textit{fragment offset}) sono stati eliminati; questo
357   perché la  frammentazione è un'eccezione che non deve rallentare il
358   processo dei pacchetti nel caso normale.
359 \item è stato eliminato il campo \textit{checksum} in quanto tutti i
360   protocolli di livello superiore (TCP, UDP e ICMPv6) hanno un campo di
361   checksum che include, oltre alla loro intestazione e ai dati, pure i campi
362   \textit{payload length}, \textit{next header}, e gli indirizzi di origine e
363   di destinazione; una checksum esiste anche per la gran parte protocolli di
364   livello inferiore (anche se quelli che non lo hanno, come SLIP, non possono
365   essere usati con grande affidabilità); con questa scelta si è ridotto di
366   molti tempo di riprocessamento dato che i router non hanno più la
367   necessità di ricalcolare la checksum ad ogni passaggio di un pacchetto per
368   il cambiamento del campo \textit{hop limit}.
369 \item è stato eliminato il campo \textit{type of service}, che praticamente
370   non è mai stato utilizzato; una parte delle funzionalità ad esso delegate
371   sono state reimplementate (vedi il campo \textit{priority} al prossimo
372   punto) con altri metodi.
373 \item è stato introdotto un nuovo campo \textit{flow label}, che viene usato,
374   insieme al campo \textit{priority} (che recupera i bit di precedenza del
375   campo \textit{type of service}) per implementare la gestione di una
376   ``\textsl{qualità di servizio}'' (vedi \secref{sec:IP_ipv6_qos}) che
377   permette di identificare i pacchetti appartenenti a un ``\textsl{flusso}''
378   di dati per i quali si può provvedere un trattamento speciale.
379 \end{itemize}
380
381
382 \begin{figure}[htb]
383   \centering
384   \includegraphics[width=10cm]{img/ipv4_head}
385   \caption{L'intestazione o \textit{header} di IPv4.}
386   \label{fig:IP_ipv4_head}
387 \end{figure}
388
389 \begin{table}[htb]
390   \footnotesize
391   \begin{center}
392     \begin{tabular}{|l|c|p{9cm}|}
393       \hline
394       \textbf{Nome} & \textbf{Lunghezza} & \textbf{Significato} \\
395       \hline
396       \hline
397       \textit{version}          &  4 bit & \textsl{versione}, nel caso 
398       specifico vale sempre 4\\
399       \textit{head length}      &  4 bit &\textsl{lunghezza dell'intestazione},
400       in multipli di 32 bit\\
401       \textit{type of service}  &  8 bit & \textsl{tipo di servizio}, 
402       consiste in: 3 bit di precedenza, 
403       correntemente ignorati; un bit non usato a 0;  4 bit che identificano
404       il tipo di servizio richiesto, uno solo dei quali può essere 1\\
405       \textit{total length}     & 16 bit & \textsl{lunghezza totale}, indica 
406       la dimensione del pacchetto IP in byte\\
407       \textit{identification}   & 16 bit & \textsl{identificazione}, 
408       assegnato alla creazione, è aumentato di uno all'origine della 
409       trasmissione di ciascun pacchetto, ma resta lo stesso per i 
410       pacchetti frammentati\\
411       \textit{flag}             &  3 bit & 
412       \textsl{flag} bit di frammentazione, uno indica se un
413       pacchetto è frammentato, un'altro se ci sono ulteriori frammenti, e 
414       un'altro se il pacchetto non può essere frammentato. \\
415       \textit{fragmentation offset} & 13 bit & \textsl{offset di frammento},
416       indica la posizione del frammento rispetto al pacchetto originale\\
417       \textit{time to live}    & 16 bit & \textsl{tempo di vita},
418       ha lo stesso significato di
419       \textit{hop limit}, vedi Tab.~\ref{tab:IP_ipv6field}\\
420       \textit{protocol}        &  8 bit & \textsl{protocollo} 
421       identifica il tipo di pacchetto che segue
422       l'intestazione di IPv4\\
423       \textit{header checksum} & 16 bit & \textsl{checksum di intestazione}, 
424       somma di controllo per l'intestazione\\
425       \textit{source IP}       & 32 bit & \textsl{indirizzo di origine}\\
426       \textit{destination IP}  & 32 bit & \textsl{indirizzo di destinazione}\\
427       \hline
428     \end{tabular}
429     \caption{Legenda per il significato dei campi dell'intestazione di IPv4}
430     \label{tab:IP_ipv4field}
431   \end{center}
432 \end{table}
433
434 Oltre alle differenze precedenti, relative ai singoli campi nell'intestazione,
435 ulteriori caratteristiche che diversificano il comportamento di IPv4 da
436 quello di IPv6 sono le seguenti:
437
438 \begin{itemize}
439 \item il broadcasting non è previsto in IPv6, le applicazioni che lo usano
440   dovono essere reimplementate usando il multicasting (vedi
441   \secref{sec:IP_ipv6_multicast}), che da opzionale diventa obbligatorio.
442 \item è stato introdotto un nuovo tipo di indirizzi, gli \textit{anycast}.
443 \item i router non possono più frammentare i pacchetti lungo il cammino, la
444   frammentazione di pacchetti troppo grandi potrà essere gestita solo ai
445   capi della comunicazione (usando un'apposita estensione vedi
446   \secref{sec:IP_ipv6_extens}).
447 \item IPv6 richiede il supporto per il \textit{path MTU discovery} (cioè il
448   protocollo per la selezione della massima lunghezza del pacchetto); seppure
449   questo sia in teoria opzionale, senza di esso non sarà possibile inviare
450   pacchetti più larghi della dimensione minima (576 byte).
451 \end{itemize}
452
453 \section{Gli indirizzi di IPv6}
454 \label{sec:IP_ipv6_addr}
455
456 Come già abbondantemente anticipato la principale novità di IPv6 è
457 costituita dall'ampliamento dello spazio degli indirizzi, che consente di avere
458 indirizzi disponibili in un numero dell'ordine di quello degli atomi che
459 costituiscono la terra. 
460
461 In realtà l'allocazione di questi indirizzi deve tenere conto della
462 necessità di costruire delle gerarchie che consentano un instradamento
463 rapido ed efficiente dei pacchetti, e flessibilità nel dispiegamento delle
464 reti, il che comporta una riduzione drastica dei numeri utilizzabili; uno
465 studio sull'efficienza dei vari sistemi di allocazione usati in altre
466 architetture (come i sistemi telefonici) è comunque giunto alla conclusione
467 che anche nella peggiore delle ipotesi IPv6 dovrebbe essere in grado di
468 fornire più di un migliaio di indirizzi per ogni metro quadro della
469 superficie terrestre.
470
471
472 \subsection{La notazione}
473 \label{sec:IP_ipv6_notation}
474 Con un numero di bit quadruplicato non è più possibile usare la notazione
475 coi numeri decimali di IPv4 per rappresentare un numero IP. Per questo gli
476 indirizzi di IPv6 sono in genere scritti come sequenze di otto numeri
477 esadecimali di 4 cifre (cioè a gruppi di 16 bit) usando i due punti come
478 separatore; cioè qualcosa del tipo
479 \texttt{5f1b:df00:ce3e:e200:0020:0800:2078:e3e3}.
480
481
482 Visto che la notazione resta comunque piuttosto pesante esistono alcune
483 abbreviazioni; si può evitare di scrivere gli zeri iniziali per cui si
484 può scrivere \texttt{1080:0:0:0:8:800:ba98:2078:e3e3}; se poi un intero è
485 zero si può omettere del tutto, così come un insieme di zeri (ma questo
486 solo una volta per non generare ambiguità) per cui il precedente indirizzo
487 si può scrivere anche come \texttt{1080::8:800:ba98:2078:e3e3}.
488
489 Infine per scrivere un indirizzo IPv4 all'interno di un indirizzo IPv6 si
490 può usare la vecchia notazione con i punti, per esempio
491 \texttt{::192.84.145.138}.
492
493 \begin{table}[htb]
494   \centering 
495   \footnotesize
496   \begin{tabular}{|l|l|l|}
497     \hline
498     \centering \textbf{Tipo di indirizzo}
499     & \centering \textbf{Prefisso} & {\centering \textbf{Frazione}} \\
500     \hline
501     \hline
502     riservato & \texttt{0000 0000} & 1/256 \\
503     non assegnato  & \texttt{0000 0001} & 1/256 \\
504     \hline
505     riservato per NSAP & \texttt{0000 001} & 1/128\\
506     riservato per IPX & \texttt{0000 010} & 1/128\\
507     \hline
508     non assegnato  & \texttt{0000 011} & 1/128 \\
509     non assegnato  & \texttt{0000 1} & 1/32 \\
510     non assegnato  & \texttt{0001} & 1/16 \\
511     \hline
512     provider-based & \texttt{001} & 1/8\\
513     \hline
514     non assegnato  & \texttt{010} & 1/8 \\
515     non assegnato  & \texttt{011} & 1/8 \\
516     geografic-based& \texttt{100} & 1/8 \\
517     non assegnato  & \texttt{101} & 1/8 \\
518     non assegnato  & \texttt{110} & 1/8 \\
519     non assegnato  & \texttt{1110} & 1/16 \\
520     non assegnato  & \texttt{1111 0} & 1/32 \\
521     non assegnato  & \texttt{1111 10} & 1/64 \\
522     non assegnato  & \texttt{1111 110} & 1/128 \\
523     non assegnato  & \texttt{1111 1100 0} & 1/512 \\
524     \hline
525     unicast link-local & \texttt{1111 1100 10} & 1/1024 \\
526     unicast site-local & \texttt{1111 1100 11} & 1/1024 \\
527     \hline
528     \hline
529     multicast & \texttt{1111 1111} & 1/256 \\
530     \hline
531   \end{tabular}
532   \caption{Classificazione degli indirizzi IPv6 a seconda dei bit più 
533     significativi}
534   \label{tab:IP_ipv6addr}
535 \end{table}
536
537
538 \subsection{La architettura degli indirizzi di IPv6}
539 \label{sec:IP_ipv6_addr_arch}
540
541 Come per IPv4 gli indirizzi sono identificatori per una singola (indirizzi
542 \textit{unicast}) o per un insieme (indirizzi \textit{multicast} e
543 \textit{anycast}) di interfacce di rete.  
544
545 Gli indirizzi sono sempre assegnati all'interfaccia, non al nodo che la
546 ospita; dato che ogni interfaccia appartiene ad un nodo quest'ultimo può
547 essere identificato attraverso uno qualunque degli indirizzi unicast delle sue
548 interfacce. A una interfaccia possono essere associati anche più indirizzi.
549
550 IPv6 presenta tre tipi diversi di indirizzi: due di questi, gli indirizzi
551 \textit{unicast} e \textit{multicast} hanno le stesse caratteristiche che in
552 IPv4, un terzo tipo, gli indirizzi \textit{anycast} è completamente nuovo.
553 In IPv6 non esistono più gli indirizzi \textit{broadcast}, la funzione di
554 questi ultimi deve essere reimplementata con gli indirizzi \textit{multicast}.
555
556 Gli indirizzi \textit{unicast} identificano una singola interfaccia: i
557 pacchetti mandati ad un tale indirizzo verranno inviati a quella interfaccia,
558 gli indirizzi \textit{anycast} identificano un gruppo di interfacce tale che
559 un pacchetto mandato a uno di questi indirizzi viene inviato alla più vicina
560 (nel senso di distanza di routing) delle interfacce del gruppo, gli indirizzi
561 \textit{multicast} identificano un gruppo di interfacce tale che un pacchetto
562 mandato a uno di questi indirizzi viene inviato a tutte le interfacce del
563 gruppo.
564
565 In IPv6 non ci sono più le classi ma i bit più significativi indicano il tipo
566 di indirizzo; in \tabref{tab:IP_ipv6addr} sono riportati i valori di detti
567 bit e il tipo di indirizzo che loro corrispondente.  I bit più significativi
568 costituiscono quello che viene chiamato il \textit{format prefix} ed è sulla
569 base di questo che i vari tipi di indirizzi vengono identificati.  Come si
570 vede questa architettura di allocazione supporta l'allocazione di indirizzi
571 per i provider, per uso locale e per il multicast; inoltre è stato riservato
572 lo spazio per indirizzi NSAP, IPX e per le connessioni; gran parte dello
573 spazio (più del 70\%) è riservato per usi futuri.
574
575 Si noti infine che gli indirizzi \textit{anycast} non sono riportati in
576 \tabref{tab:IP_ipv6addr} in quanto allocati al di fuori dello spazio di
577 allocazione degli indirizzi unicast.
578
579 \subsection{Indirizzi unicast \textit{provider-based}}
580 \label{sec:IP_ipv6_unicast}
581
582 Gli indirizzi \textit{provider-based} sono gli indirizzi usati per le
583 comunicazioni globali, questi sono definiti nell'RFC 2073 e sono gli
584 equivalenti degli attuali indirizzi delle classi da A a C.
585
586 L'autorità che presiede all'allocazione di questi indirizzi è la IANA; per
587 evitare i problemi di crescita delle tabelle di instradamento e una procedura
588 efficiente di allocazione la struttura di questi indirizzi è organizzata fin
589 dall'inizio in maniera gerarchica; pertanto lo spazio di questi indirizzi è
590 stato suddiviso in una serie di campi secondo lo schema riportato in
591 \tabref{tab:IP_ipv6_unicast}.
592
593 \begin{table}[htb]
594   \centering
595   \footnotesize
596   \begin{tabular} {@{\vrule}p{6mm}
597       @{\vrule}p{16mm}@{\vrule}p{24mm}
598       @{\vrule}p{30mm}@{\vrule}c@{\vrule}}
599     \multicolumn{1}{@{}c@{}}{3}&\multicolumn{1}{c}{5 bit}&
600     \multicolumn{1}{c}{$n$ bit}&\multicolumn{1}{c}{$56-n$ bit}&
601     \multicolumn{1}{c}{64 bit} \\
602     \hline
603     \omit\vrule\hfill\vrule&\hspace{16mm} & & &\omit\hspace{76mm}\hfill\vrule\\ 
604     \centering 010&
605     \centering \textsl{Registry Id}&
606     \centering \textsl{Provider Id}& 
607     \centering \textsl{Subscriber Id}& 
608     \textsl{Intra-Subscriber} \\
609     \omit\vrule\hfill\vrule& & & &\omit\hspace{6mm}\hfill\vrule\\ 
610     \hline
611   \end{tabular}
612 \caption{Formato di un indirizzo unicast \textit{provider-based}.}
613 \label{tab:IP_ipv6_unicast}
614 \end{table}
615
616 Al livello più alto la IANA può delegare l'allocazione a delle autorità
617 regionali (i Regional Register) assegnando ad esse dei blocchi di indirizzi; a
618 queste autorità regionali è assegnato un Registry Id che deve seguire
619 immediatamente il prefisso di formato. Al momento sono definite tre registri
620 regionali (INTERNIC, RIPE NCC e APNIC), inoltre la IANA si è riservata la
621 possibilità di allocare indirizzi su base regionale; pertanto sono previsti
622 i seguenti possibili valori per il \textsl{Registry Id};
623 gli altri valori restano riservati per la IANA.
624 \begin{table}[htb]
625   \begin{center}
626     \begin{tabular}{|l|l|l|}
627       \hline
628       \textbf{Regione} & \textbf{Registro} & \textbf{Id} \\
629       \hline
630       \hline
631       Nord America &INTERNIC & \texttt{11000} \\
632       Europa & RIPE NCC & \texttt{01000} \\
633       Asia & APNIC & \texttt{00100} \\
634       Multi-regionale & IANA &\texttt{10000} \\
635       \hline
636     \end{tabular}
637     \caption{Valori dell'identificativo dei 
638       Regional Register allocati ad oggi.}
639     \label{tab:IP_ipv6_regid}
640   \end{center}
641 \end{table}
642
643 L'organizzazione degli indirizzi prevede poi che i due livelli successivi, di
644 suddivisione fra \textit{Provider Id}, che identifica i grandi fornitori di
645 servizi, e \textit{Subscriber Id}, che identifica i fruitori, sia gestita dai
646 singoli registri regionali. Questi ultimi dovranno definire come dividere lo
647 spazio di indirizzi assegnato a questi due campi (che ammonta a un totale di
648 56~bit), definendo lo spazio da assegnare al \textit{Provider Id} e
649 al \textit{Subscriber Id}, ad essi spetterà inoltre anche l'allocazione dei
650 numeri di \textit{Provider Id} ai singoli fornitori, ai quali sarà delegata
651 l'autorità di allocare i \textit{Subscriber Id} al loro interno.
652
653 L'ultimo livello è quello \textit{Intra-subscriber} che è lasciato alla
654 gestione dei singoli fruitori finali, gli indirizzi \textit{provider-based}
655 lasciano normalmente gli ultimi 64~bit a disposizione per questo livello, la
656 modalità più immediata è quella di usare uno schema del tipo mostrato in
657 \tabref{tab:IP_ipv6_uninterf} dove l'\textit{Interface Id} è dato dal
658 MAC-address a 48~bit dello standard Ethernet, scritto in genere nell'hardware
659 delle scheda di rete, e si usano i restanti 16~bit per indicare la sottorete.
660
661 \begin{table}[htb]
662   \centering
663   \footnotesize
664   \begin{tabular} {@{\vrule}p{64mm}@{\vrule}p{16mm}@{\vrule}c@{\vrule}}
665     \multicolumn{1}{c}{64 bit}&\multicolumn{1}{c}{16 bit}&
666     \multicolumn{1}{c}{48 bit}\\
667     \hline
668     \omit\vrule\hfill\vrule&\hspace{16mm}&\omit\hspace{48mm}\hfill\vrule\\ 
669     \centering \textsl{Subscriber Prefix}& 
670     \centering \textsl{Subnet Id}&
671     \textsl{Interface Id}\\
672     \omit\vrule\hfill\vrule& &\omit\hspace{6mm}\hfill\vrule\\ 
673     \hline
674   \end{tabular}
675 \caption{Formato del campo \textit{Intra-subscriber} per un indirizzo unicast
676   \textit{provider-based}.}
677 \label{tab:IP_ipv6_uninterf}
678 \end{table}
679
680 Qualora si dovesse avere a che fare con una necessità di un numero più
681 elevato di sottoreti, il precedente schema andrebbe modificato, per evitare
682 l'enorme spreco dovuto all'uso dei MAC-address, a questo scopo si possono
683 usare le capacità di autoconfigurazione di IPv6 per assegnare indirizzi
684 generici con ulteriori gerarchie per sfruttare efficacemente tutto lo spazio
685 di indirizzi.
686
687 Un registro regionale può introdurre un ulteriore livello nella gerarchia
688 degli indirizzi, allocando dei blocchi per i quali delegare l'autorità a dei
689 registri nazionali, quest'ultimi poi avranno il compito di gestire la
690 attribuzione degli indirizzi per i fornitori di servizi nell'ambito del/i
691 paese coperto dal registro nazionale con le modalità viste in precedenza.
692 Una tale ripartizione andrà effettuata all'interno dei soliti 56~bit come
693 mostrato in \tabref{tab:IP_ipv6_uninaz}.
694
695 \begin{table}[htb]
696   \centering
697   \footnotesize
698   \begin{tabular} {@{\vrule}p{3mm}
699       @{\vrule}p{10mm}@{\vrule}p{12mm}@{\vrule}p{18mm}
700       @{\vrule}p{18mm}@{\vrule}c@{\vrule}}
701     \multicolumn{1}{@{}c@{}}{3}&\multicolumn{1}{c}{5 bit}&
702     \multicolumn{1}{c}{n bit}&\multicolumn{1}{c}{m bit}&
703     \multicolumn{1}{c}{56-n-m bit}&\multicolumn{1}{c}{64 bit} \\
704     \hline
705     \omit\vrule\hfill\vrule& & & & &\omit\hspace{64mm}\hfill\vrule\\
706     \centering \texttt{3}&
707     \centering \textsl{Reg.}&
708     \centering \textsl{Naz.}&
709     \centering \textsl{Prov.}& 
710     \centering \textsl{Subscr.}& 
711     \textsl{Intra-Subscriber} \\
712     \omit\vrule\hfill\vrule &&&&&\\ 
713     \hline
714   \end{tabular}
715 \caption{Formato di un indirizzo unicast \textit{provider-based} che prevede
716       un registro nazionale.}
717 \label{tab:IP_ipv6_uninaz}
718 \end{table}
719
720
721 \subsection{Indirizzi ad uso locale}
722 \label{sec:IP_ipv6_linksite}
723
724 Gli indirizzi ad uso locale sono indirizzi unicast che sono instradabili solo
725 localmente (all'interno di un sito o di una sottorete), e possono avere una
726 unicità locale o globale.
727
728 Questi indirizzi sono pensati per l'uso all'interno di un sito per mettere su
729 una comunicazione locale immediata, o durante le fasi di autoconfigurazione
730 prima di avere un indirizzo globale.
731
732 \begin{table}[htb]
733   \centering
734   \footnotesize
735   \begin{tabular} {@{\vrule}p{10mm}@{\vrule}p{54mm}@{\vrule}c@{\vrule}}
736     \multicolumn{1}{c}{10} &\multicolumn{1}{c}{54 bit} & 
737     \multicolumn{1}{c}{64 bit} \\
738     \hline
739     \omit\vrule\hfill\vrule & & \omit\hspace{64mm}\hfill\vrule\\
740     \centering \texttt{FE80}& 
741     \centering\texttt{0000 .   .   .   .   . 0000} &
742     Interface Id \\
743     \omit\vrule\hfill\vrule & &\\
744     \hline
745 \end{tabular}
746 \caption{Formato di un indirizzo \textit{link-local}.}
747 \label{tab:IP_ipv6_linklocal}
748 \end{table}
749
750 Ci sono due tipi di indirizzi, \textit{link-local} e \textit{site-local}. Il
751 primo è usato per un singolo link; la struttura è mostrata in
752 \tabref{tab:IP_ipv6_linklocal}, questi indirizzi iniziano sempre per
753 \texttt{FE80} e vengono in genere usati per la configurazione automatica
754 dell'indirizzo al bootstrap e per la ricerca dei vicini (vedi
755 \ref{sec:IP_ipv6_autoconf}); un pacchetto che abbia tale indirizzo come
756 sorgente o destinazione non deve venire ritrasmesso dai router.
757
758 Un indirizzo \textit{site-local} invece è usato per l'indirizzamento
759 all'interno di un sito che non necessita di un prefisso globale; la struttura
760 è mostrata in \tabref{tab:IP_ipv6_sitelocal}, questi indirizzi iniziano sempre
761 per \texttt{FEC0} e non devono venire ritrasmessi dai router all'esterno del
762 sito stesso; sono in sostanza gli equivalenti degli indirizzi riservati per
763 reti private definiti su IPv4.  Per entrambi gli indirizzi il campo
764 \textit{Interface Id} è un identificatore che deve essere unico nel dominio in
765 cui viene usato, un modo immediato per costruirlo è quello di usare il
766 MAC-address delle schede di rete.
767  
768 \begin{table}[!h]
769   \centering
770   \footnotesize
771   \begin{tabular} {@{\vrule}p{10mm}@{\vrule}p{38mm}@{\vrule}p{16mm}
772       @{\vrule}c@{\vrule}}
773     \multicolumn{1}{c}{10} &\multicolumn{1}{c}{38 bit} & 
774     \multicolumn{1}{c}{16 bit} &\multicolumn{1}{c}{64 bit} \\
775     \hline
776     \omit\vrule\hfill\vrule& & & \omit\hspace{64mm}\hfill\vrule\\
777     \centering \texttt{FEC0}& 
778     \centering \texttt{0000 .   .   . 0000}& 
779     \centering Subnet Id &
780     Interface Id\\
781     \omit\vrule\hfill\vrule& & &\\
782     \hline
783 \end{tabular}
784 \caption{Formato di un indirizzo \textit{site-local}.}
785 \label{tab:IP_ipv6_sitelocal}
786 \end{table}
787
788 Gli indirizzi di uso locale consentono ad una organizzazione che non è
789 (ancora) connessa ad Internet di operare senza richiedere un prefisso globale,
790 una volta che in seguito l'organizzazione venisse connessa a Internet
791 potrebbe continuare a usare la stessa suddivisione effettuata con gli
792 indirizzi \textit{site-local} utilizzando un prefisso globale e la
793 rinumerazione degli indirizzi delle singole macchine sarebbe automatica.
794
795 \subsection{Indirizzi riservati}
796 \label{sec:IP_ipv6_reserved}
797
798 Alcuni indirizzi sono riservati per scopi speciali, in particolare per scopi
799 di compatibilità.
800
801 Un primo tipo sono gli indirizzi \textit{IPv4 mappati su IPv6} (mostrati in
802 \tabref{tab:IP_ipv6_map}), questo sono indirizzi unicast che vengono usati per
803 consentire ad applicazioni IPv6 di comunicare con host capaci solo di IPv4;
804 questi sono ad esempio gli indirizzi generati da un DNS quando l'host
805 richiesto supporta solo IPv4; l'uso di un tale indirizzo in un socket IPv6
806 comporta la generazione di un pacchetto IPv4 (ovviamente occorre che sia IPv4
807 che IPv6 siano supportati sull'host di origine).
808
809 \begin{table}[!htb]
810   \centering
811   \footnotesize
812   \begin{tabular} {@{\vrule}p{80mm}@{\vrule}p{16mm}@{\vrule}c@{\vrule}}
813     \multicolumn{1}{c}{80 bit} &\multicolumn{1}{c}{16 bit} & 
814     \multicolumn{1}{c}{32 bit} \\
815     \hline
816     \omit\vrule\hfill\vrule& &\omit\hspace{32mm}\hfill\vrule\\ 
817     \centering
818     \texttt{0000 .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 0000} & 
819     \centering\texttt{FFFF} &
820     IPv4 address \\
821     \omit\vrule\hfill\vrule& &\\ 
822     \hline
823 \end{tabular}
824 \caption{Formato di un indirizzo IPV4 mappato su IPv6.}
825 \label{tab:IP_ipv6_map}
826 \end{table}
827
828 Un secondo tipo di indirizzi di compatibilità sono gli \textit{IPv4
829   compatibili IPv6} (vedi \tabref{tab:IP_ipv6_comp}) usati nella transizione
830 da IPv4 a IPv6: quando un nodo che supporta sia IPv6 che IPv4 non ha un router
831 IPv6 deve usare nel DNS un indirizzo di questo tipo, ogni pacchetto IPv6
832 inviato a un tale indirizzo verrà automaticamente incapsulato in IPv4.
833
834 \begin{table}[htb]
835   \centering
836   \footnotesize
837   \begin{tabular} {@{\vrule}p{80mm}@{\vrule}p{16mm}@{\vrule}p{32mm}@{\vrule}}
838     \multicolumn{1}{c}{80 bit} &\multicolumn{1}{c}{16 bit} & 
839     \multicolumn{1}{c}{32 bit} \\
840     \hline
841     \omit\vrule\hfill\vrule& &\omit\hspace{32mm}\hfill\vrule\\ 
842     \centering
843     \texttt{0000 .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 0000} & 
844     \centering\texttt{0000} &
845     \parbox{32mm}{\centering IPv4 address} \\
846     \omit\vrule\hfill\vrule& &\\ 
847     \hline
848 \end{tabular}
849 \caption{Formato di un indirizzo IPV4 mappato su IPv6.}
850 \label{tab:IP_ipv6_comp}
851 \end{table}
852
853 Altri indirizzi speciali sono il \textit{loopback address}, costituito da 127
854 zeri ed un uno (cioè \texttt{::1}) e l'\textsl{indirizzo generico}
855 costituito da tutti zeri (scritto come \texttt{0::0} o ancora più
856 semplicemente come \texttt{:}) usato in genere quando si vuole indicare
857 l'accettazione di una connessione da qualunque host.
858
859 \subsection{Multicasting}
860 \label{sec:IP_ipv6_multicast}
861
862 Gli indirizzi \textit{multicast} sono usati per inviare un pacchetto a un
863 gruppo di interfacce; l'indirizzo identifica uno specifico gruppo di multicast
864 e il pacchetto viene inviato a tutte le interfacce di detto gruppo.
865 Un'interfaccia può appartenere ad un numero qualunque numero di gruppi di
866 multicast. Il formato degli indirizzi \textit{multicast} è riportato in
867 \tabref{tab:IP_ipv6_multicast}:
868
869 \begin{table}[htb]
870   \centering
871   \footnotesize
872   \begin{tabular} {@{\vrule}p{12mm}
873       @{\vrule}p{6mm}@{\vrule}p{6mm}@{\vrule}c@{\vrule}}
874     \multicolumn{1}{c}{8}&\multicolumn{1}{c}{4}&
875     \multicolumn{1}{c}{4}&\multicolumn{1}{c}{112 bit} \\
876     \hline
877     \omit\vrule\hfill\vrule& & & \omit\hspace{104mm}\hfill\vrule\\
878     \centering\texttt{FF}& 
879     \centering flag &
880     \centering scop& 
881     Group Id\\
882     \omit\vrule\hfill\vrule &&&\\ 
883     \hline
884   \end{tabular}
885 \caption{Formato di un indirizzo \textit{multicast}.}
886 \label{tab:IP_ipv6_multicast}
887 \end{table}
888
889 Il prefisso di formato per tutti gli indirizzi \textit{multicast} è
890 \texttt{FF}, ad esso seguono i due campi il cui significato è il seguente:
891
892 \begin{itemize}
893 \item \textsl{flag}: un insieme di 4 bit, di cui i primi tre sono riservati e
894   posti a zero, l'ultimo è zero se l'indirizzo è permanente (cioè un
895   indirizzo noto, assegnato dalla IANA), ed è uno se invece l'indirizzo è
896   transitorio.
897 \item \textsl{scop} è un numero di quattro bit che indica il raggio di
898   validità dell'indirizzo, i valori assegnati per ora sono riportati in
899   \tabref{tab:IP_ipv6_multiscope}.
900 \end{itemize}
901
902
903
904 \begin{table}[!htb]
905   \centering 
906   \footnotesize
907   \begin{tabular}[c]{|c|l|c|l|}
908     \hline
909     \multicolumn{4}{|c|}{\bf Gruppi di multicast} \\
910     \hline
911     \hline
912     0 & riservato & 8 & organizzazione locale \\
913     1 & nodo locale & 9 & non assegnato \\
914     2 & collegamento locale & A & non assegnato \\
915     3 & non assegnato & B & non assegnato \\
916     4 & non assegnato & C & non assegnato \\ 
917     5 & sito locale & D & non assegnato \\
918     6 & non assegnato & E & globale \\
919     7 & non assegnato & F & riservato \\
920     \hline
921   \end{tabular}
922 \caption{Possibili valori del campo \textsl{scop} di un indirizzo multicast.}
923 \label{tab:IP_ipv6_multiscope}
924 \end{table}
925
926 Infine l'ultimo campo identifica il gruppo di multicast, sia permanente che
927 transitorio, all'interno del raggio di validità del medesimo. Alcuni
928 indirizzi multicast, riportati in \tabref{tab:multiadd} sono già riservati
929 per il funzionamento della rete.
930
931 \begin{table}[!htb]
932   \centering 
933   \footnotesize
934   \begin{tabular}[c]{l l r}
935     \hline
936     \textbf{Uso}& \textbf{Indirizzi riservati} & \textbf{Definizione}\\
937     \hline 
938     \hline 
939     all-nodes & \texttt{FFxx:0:0:0:0:0:0:1} & RFC 1970\\
940     all-routers & \texttt{FFxx:0:0:0:0:0:0:2} & RFC 1970\\
941     all-rip-routers & \texttt{FFxx:0:0:0:0:0:0:9} & RFC 2080\\
942     all-cbt-routers & \texttt{FFxx:0:0:0:0:0:0:10} &\\
943     reserved &  \texttt{FFxx:0:0:0:0:0:1:0} & IANA \\
944     link-name &  \texttt{FFxx:0:0:0:0:0:1:1} &  \\
945     all-dhcp-agents & \texttt{FFxx:0:0:0:0:0:1:2} & \\
946     all-dhcp-servers & \texttt{FFxx:0:0:0:0:0:1:3} & \\
947     all-dhcp-relays & \texttt{FFxx:0:0:0:0:0:1:4} & \\
948     solicited-nodes &  \texttt{FFxx:0:0:0:0:1:0:0} & RFC 1970\\
949     \hline
950   \end{tabular}
951 \caption{Gruppi multicast predefiniti.}
952 \label{tab:multiadd}
953 \end{table}
954
955 L'utilizzo del campo di \textit{scope} e di questi indirizzi predefiniti serve
956 a recuperare le funzionalità del broadcasting (ad esempio inviando un
957 pacchetto all'indirizzo \texttt{FF02:0:0:0:0:0:0:1} si raggiungono tutti i
958 nodi locali).
959
960
961 \subsection{Indirizzi \textit{anycast}}
962 \label{sec:IP_anycast}
963
964 Gli indirizzi \textit{anycast} sono indirizzi che vengono assegnati ad un
965 gruppo di interfacce: un pacchetto indirizzato a questo tipo di indirizzo
966 viene inviato al componente del gruppo più ``\textsl{vicino}'' secondo la distanza di
967 instradamento calcolata dai router.
968
969 Questi indirizzi sono allocati nello stesso spazio degli indirizzi unicast,
970 usando uno dei formati disponibili, e per questo, sono da essi assolutamente
971 indistinguibili. Quando un indirizzo unicast viene assegnato a più interfacce
972 (trasformandolo in un anycast) il computer su cui è l'interfaccia deve essere
973 configurato per tener conto del fatto.
974
975 Gli indirizzi anycast consentono a un nodo sorgente di inviare pacchetti a una
976 destinazione su un gruppo di possibili interfacce selezionate. La sorgente non
977 deve curarsi di come scegliere l'interfaccia più vicina, compito che tocca al
978 sistema di instradamento (in sostanza la sorgente non ha nessun controllo
979 sulla selezione).
980
981 Gli indirizzi anycast, quando vengono usati come parte di una sequenza di
982 instradamento, consentono ad esempio ad un nodo di scegliere quale fornitore
983 vuole usare (configurando gli indirizzi anycast per identificare i router di
984 uno stesso provider).
985
986 Questi indirizzi pertanto possono essere usati come indirizzi intermedi in una
987 intestazione di instradamento o per identificare insiemi di router connessi a
988 una particolare sottorete, o che forniscono l'accesso a un certo sotto
989 dominio.
990
991 L'idea alla base degli indirizzi anycast è perciò quella di utilizzarli per
992 poter raggiungere il fornitore di servizio più vicino; ma restano aperte tutta
993 una serie di problematiche, visto che una connessione con uno di questi
994 indirizzi non è possibile, dato che per una variazione delle distanze di
995 routing non è detto che due pacchetti successivi finiscano alla stessa
996 interfaccia.
997
998 La materia è pertanto ancora controversa e in via di definizione.
999
1000
1001 \section{Le estensioni}
1002 \label{sec:IP_ipv6_extens}
1003
1004 Come già detto in precedenza IPv6 ha completamente cambiato il trattamento
1005 delle opzioni; queste ultime infatti sono state tolte dall'intestazione del
1006 pacchetto, e poste in apposite \textsl{intestazioni di estensione} (o
1007 \textit{extension header}) poste fra l'intestazione di IPv6 e l'intestazione
1008 del protocollo di trasporto.
1009
1010 Per aumentare la velocità di processo, sia dei dati del livello seguente che
1011 di ulteriori opzioni, ciascuna estensione deve avere una lunghezza multipla di
1012 8 byte per mantenere l'allineamento a 64~bit di tutti le intestazioni
1013 seguenti.
1014
1015 Dato che la maggior parte di queste estensioni non sono esaminate dai router
1016 durante l'instradamento e la trasmissione dei pacchetti, ma solo all'arrivo
1017 alla destinazione finale, questa scelta ha consentito un miglioramento delle
1018 prestazioni rispetto a IPv4 dove la presenza di un'opzione comportava l'esame
1019 di tutte quante.
1020
1021 Un secondo miglioramento è che rispetto a IPv4 le opzioni possono essere di
1022 lunghezza arbitraria e non limitate a 40 byte; questo, insieme al modo in cui
1023 vengono trattate, consente di utilizzarle per scopi come l'autenticazione e la
1024 sicurezza, improponibili con IPv4.
1025
1026 Le estensioni definite al momento sono le seguenti:
1027 \begin{itemize}
1028 \item \textbf{Hop by hop} devono seguire immediatamente l'intestazione
1029   principale; indicano le opzioni che devono venire processate ad ogni
1030   passaggio da un router, fra di esse è da menzionare la \textit{jumbo
1031     payload} che segnala la presenza di un pacchetto di dati di dimensione
1032   superiore a 65535 byte.
1033 \item \textbf{Destination options} opzioni che devono venire esaminate al nodo
1034   di ricevimento, nessuna di esse è tuttora definita.
1035 \item \textbf{Routing} definisce una \textit{source route} (come la analoga
1036   opzione di IPv4) cioè una lista di indirizzi IP di nodi per i quali il
1037   pacchetto deve passare. 
1038 \item \textbf{Fragmentation} viene generato automaticamente quando un host
1039   vuole frammentare un pacchetto, ed è riprocessato automaticamente alla
1040   destinazione che riassembla i frammenti.
1041 \item \textbf{Authentication} gestisce l'autenticazione e il controllo di
1042   integrità dei pacchetti; è documentato dall'RFC 162.
1043 \item \textbf{Encapsulation} serve a gestire la segretezza del contenuto
1044   trasmesso; è documentato dall'RFC 1827.
1045 \end{itemize}
1046
1047 La presenza di opzioni è rilevata dal valore del campo \textit{next header}
1048 che indica qual'è l'intestazione successiva a quella di IPv6; in assenza di
1049 opzioni questa sarà l'intestazione di un protocollo di trasporto del livello
1050 superiore, per cui il campo assumerà lo stesso valore del campo
1051 \textit{protocol} di IPv4, altrimenti assumerà il valore dell'opzione
1052 presente; i valori possibili sono riportati in \tabref{tab:IP_ipv6_nexthead}.
1053
1054 \begin{table}[htb]
1055   \begin{center}
1056     \footnotesize
1057     \begin{tabular}{|c|l|l|}
1058       \hline
1059       \textbf{Valore} & \textbf{Keyword} & \textbf{Tipo di protocollo} \\
1060       \hline
1061       \hline
1062       0  &      & riservato\\
1063          & HBH  & Hop by Hop \\
1064       1  & ICMP & Internet Control Message (IPv4 o IPv6) \\
1065       2  & ICMP & Internet Group Management (IPv4) \\
1066       3  & GGP  & Gateway-to-Gateway \\
1067       4  & IP   & IP in IP (IPv4 encapsulation) \\
1068       5  & ST   & Stream \\
1069       6  & TCP  & Trasmission Control \\
1070       17 & UDP  & User Datagram \\
1071       43 & RH   & Routing Header (IPv6) \\
1072       44 & FH   & Fragment Header (IPv6) \\
1073       45 & IDRP & Inter Domain Routing \\
1074       51 & AH   & Authentication Header (IPv6) \\
1075       52 & ESP  & Encrypted Security Payload (IPv6) \\
1076       59 & Null & No next header (IPv6) \\
1077       88 & IGRP & Internet Group Routing \\
1078       89 & OSPF & Open Short Path First \\
1079       255&      & riservato \\
1080     \hline
1081     \end{tabular}
1082     \caption{Tipi di protocolli e intestazioni di estensione}
1083     \label{tab:IP_ipv6_nexthead}
1084   \end{center}
1085 \end{table}
1086
1087 Questo meccanismo permette la presenza di più opzioni in successione prima
1088 del pacchetto del protocollo di trasporto; l'ordine raccomandato per le
1089 estensioni è quello riportato nell'elenco precedente con la sola differenza
1090 che le opzioni di destinazione sono inserite nella posizione ivi indicata solo
1091 se, come per il tunnelling, devono essere esaminate dai router, quelle che
1092 devono essere esaminate solo alla destinazione finale vanno in coda.
1093
1094
1095 \section{Qualità di servizio}
1096 \label{sec:IP_ipv6_qos}
1097
1098 Una delle caratteristiche innovative di IPv6 è quella di avere introdotto un
1099 supporto per la qualità di servizio che è importante per applicazioni come
1100 quelle multimediali o ``real-time'' che richiedono un qualche grado di
1101 controllo sulla stabilità della banda di trasmissione, sui ritardi o la
1102 dispersione dei temporale del flusso dei pacchetti.
1103
1104
1105 \subsection{Etichette di flusso}
1106 \label{sec:IP_ipv6_flow}
1107 L'introduzione del campo \textit{flow label} può essere usata dall'origine
1108 della comunicazione per etichettare quei pacchetti per i quali si vuole un
1109 trattamento speciale da parte dei router come un una garanzia di banda minima
1110 assicurata o un tempo minimo di instradamento/trasmissione garantito.
1111
1112 Questo aspetto di IPv6 è ancora sperimentale per cui i router che non
1113 supportino queste funzioni devono porre a zero il \textit{flow label} per i
1114 pacchetti da loro originanti e lasciare invariato il campo per quelli in
1115 transito.
1116
1117 Un flusso è una sequenza di pacchetti da una particolare origine a una
1118 particolare destinazione per il quale l'origine desidera un trattamento
1119 speciale da parte dei router che lo manipolano; la natura di questo
1120 trattamento può essere comunicata ai router in vari modi (come un protocollo
1121 di controllo o con opzioni del tipo \textit{hop-by-hop}). 
1122
1123 Ci possono essere più flussi attivi fra un'origine e una destinazione, come
1124 del traffico non assegnato a nessun flusso, un flusso viene identificato
1125 univocamente dagli indirizzi di origine e destinazione e da una etichetta di
1126 flusso diversa da zero, il traffico normale deve avere l'etichetta di flusso
1127 posta a zero.
1128
1129 L'etichetta di flusso è assegnata dal nodo di origine, i valori devono
1130 essere scelti in maniera (pseudo)casuale nel range fra 1 e FFFFFF in modo da
1131 rendere utilizzabile un qualunque sottoinsieme dei bit come chiavi di hash per
1132 i router.
1133
1134 \subsection{Priorità}
1135 \label{sec:prio}
1136
1137 Il campo di priorità consente di indicare il livello di priorità dei
1138 pacchetti relativamente agli altri pacchetti provenienti dalla stessa
1139 sorgente. I valori sono divisi in due intervalli, i valori da 0 a 7 sono usati
1140 per specificare la priorità del traffico per il quale la sorgente provvede
1141 un controllo di congestione cioè per il traffico che può essere ``tirato
1142 indietro'' in caso di congestione come quello di TCP, i valori da 8 a 15 sono
1143 usati per i pacchetti che non hanno questa caratteristica, come i pacchetti
1144 ``real-time'' inviati a ritmo costante.
1145
1146 Per il traffico con controllo di congestione sono raccomandati i seguenti
1147 valori di priorità a seconda del tipo di applicazione:
1148
1149 \begin{table}[htb]
1150   \centering
1151   \footnotesize
1152   \begin{tabular}{|c|l|}
1153     \hline
1154     \textbf{Valore} & \textbf{Tipo di traffico} \\
1155     \hline
1156     \hline
1157     0 & traffico generico \\
1158     1 & traffico di riempimento (es. news) \\
1159     2 & trasferimento dati non interattivo (es. e-mail)\\
1160     3 & riservato \\
1161     4 & trasferimento dati interattivo (es. FTP, HTTP, NFS) \\
1162     5 & riservato \\
1163     \hline
1164 \end{tabular}
1165 \caption{Formato di un indirizzo \textit{site-local}.}
1166 \label{tab:priority}
1167 \end{table}
1168
1169 Per il traffico senza controllo di congestione la priorità più bassa
1170 dovrebbe essere usata per quei pacchetti che si preferisce siano scartati
1171 più facilmente in caso di congestione.
1172
1173
1174 \section{Sicurezza a livello IP}
1175 \label{sec:security}
1176
1177 La attuale implementazione di Internet presenta numerosi problemi di
1178 sicurezza, in particolare i dati presenti nelle intestazioni dei vari
1179 protocolli sono assunti essere corretti, il che da adito alla possibilità di
1180 varie tipologie di attacco forgiando pacchetti false, inoltre tutti questi
1181 dati passano in chiaro sulla rete e sono esposti all'osservazione di chiunque
1182 si trovi in mezzo.
1183
1184 Con IPv4 non è possibile realizzare un meccanismo di autenticazione e
1185 riservatezza a un livello inferiore al primo (quello di applicazione), con
1186 IPv6 è stato progettata la possibilità di intervenire al livello di rete (il
1187 terzo) prevedendo due apposite estensioni che possono essere usate per fornire
1188 livelli di sicurezza a seconda degli utenti. La codifica generale di questa
1189 architettura è riportata nell'RFC 2401.
1190
1191 Il meccanismo in sostanza si basa su due estensioni:
1192 \begin{itemize}
1193 \item una intestazione di sicurezza (\textit{authentication header}) che
1194   garantisce al destinatario l'autenticità del pacchetto
1195 \item un carico di sicurezza (\textit{Encrypted Security Payload}) che
1196   assicura che solo il legittimo ricevente può leggere il pacchetto.
1197 \end{itemize}
1198
1199 Perché tutto questo funzioni le stazioni sorgente e destinazione devono
1200 usare una stessa chiave crittografica e gli stessi algoritmi, l'insieme degli
1201 accordi fra le due stazioni per concordare chiavi e algoritmi usati va sotto
1202 il nome di associazione di sicurezza.
1203
1204 I pacchetti autenticati e crittografati portano un indice dei parametri di
1205 sicurezza (SPI, \textit{Security Parameter Index}) che viene negoziato prima
1206 di ogni comunicazione ed è definito dalla stazione sorgente. Nel caso di
1207 multicast dovrà essere lo stesso per tutte le stazioni del gruppo.
1208
1209 \subsection{Autenticazione}
1210 \label{sec:auth} 
1211
1212 Il primo meccanismo di sicurezza è quello dell'intestazione di autenticazione
1213 (\textit{authentication header}) che fornisce l'autenticazione e il controllo
1214 di integrità (ma senza riservatezza) dei pacchetti IP.
1215
1216 L'intestazione di autenticazione ha il formato descritto in
1217 \tabref{tab:autent_head}: il campo \textit{Next Header} indica l'intestazione
1218 successiva, con gli stessi valori del campo omonimo nell'intestazione
1219 principale di IPv6, il campo \textit{Length} indica la lunghezza
1220 dell'intestazione di autenticazione in numero di parole a 32 bit, il campo
1221 riservato deve essere posto a zero, seguono poi l'indice di sicurezza,
1222 stabilito nella associazione di sicurezza, e un numero di sequenza che la
1223 stazione sorgente deve incrementare di pacchetto in pacchetto.
1224
1225 Completano l'intestazione i dati di autenticazione che contengono un valore di
1226 controllo di integrità (ICV, \textit{Integrity Check Value}), che deve essere
1227 di dimensione pari a un multiplo intero di 32 bit e può contenere un padding
1228 per allineare l'intestazione a 64 bit. Tutti gli algoritmi di autenticazione
1229 devono provvedere questa capacità.
1230
1231 \renewcommand\arraystretch{1.2}
1232 \begin{table}[htb]
1233   \footnotesize
1234   \begin{center}
1235     \begin{tabular}{@{\vrule}p{24mm}@{\vrule}p{24mm}
1236         @{\vrule}p{48mm}@{\vrule} }
1237     \multicolumn{3}{@{}c@{}}{0\hfill 15 16\hfill 31}\\
1238     \hline
1239     \centering Next Header&\centering Length&
1240     \centering Reserved \tabularnewline
1241     \hline
1242     \multicolumn{3}{@{\vrule}c@{\vrule}}
1243     {\centering Security Parameter Index (SPI)}\\  
1244     \hline
1245     \multicolumn{3}{@{\vrule}c@{\vrule}}
1246     {\centering Sequence Number}\\  
1247     \hline
1248     \multicolumn{3}{@{\vrule}c@{\vrule}}{} \\
1249     \multicolumn{3}{@{\vrule}c@{\vrule}}{Authentication Data} \\
1250     \multicolumn{3}{@{\vrule}c@{\vrule}}
1251     {\centering ... } \\
1252     \multicolumn{3}{@{\vrule}c@{\vrule}}{} \\
1253     \hline
1254     \end{tabular}
1255     \caption{Formato dell'intestazione dell'estensione di autenticazione}
1256     \label{tab:autent_estens}
1257   \end{center}
1258 \end{table}
1259 \renewcommand\arraystretch{1} %default
1260
1261
1262 L'intestazione di autenticazione può essere impiegata in due modi diverse
1263 modalità: modalità trasporto e modalità tunnel.
1264
1265 La modalità trasporto è utilizzabile solo per comunicazioni fra stazioni
1266 singole che supportino l'autenticazione. In questo caso l'intestazione di
1267 autenticazione è inserita dopo tutte le altre intestazioni di estensione
1268 eccezion fatta per la \textit{Destination Option} che può comparire sia
1269 prima che dopo. 
1270
1271 \begin{table}[htb]
1272   \footnotesize
1273   \begin{center}
1274     \begin{tabular*}{90mm}{|c|c|c|c|c|c|}
1275     \hline
1276     & & & & & \\
1277     IP Head &
1278     \parbox[c]{28mm}{hop by hop, dest., \\
1279       routing, fragment}& AH & 
1280     dest.opt & TCP & data \\
1281     & & & & & \\
1282     \hline
1283     \end{tabular*}
1284     \caption{Formato dell'intestazione dell'estensione di autenticazione}
1285     \label{tab:autent_head}
1286   \end{center}
1287 \end{table}
1288 \begin{center}
1289     \begin{pspicture}(0,0)(9,0.8)
1290       \pnode(0,0){A}
1291       \pnode(9,0.4){B}
1292       \ncline{<->}{A}{B}\ncput{copertura dell'autenticazione}
1293     \end{pspicture}
1294 \end{center}
1295
1296 La modalità tunnel può essere utilizzata sia per comunicazioni fra stazioni
1297 singole che con un gateway di sicurezza; in questa modalità 
1298
1299
1300 L'intestazione di autenticazione è una intestazione di estensione inserita
1301 dopo l'intestazione principale e prima del carico dei dati. La sua presenza
1302 non ha perciò alcuna influenza sui livelli superiori dei protocolli di
1303 trasmissione come il TCP.
1304
1305
1306 La procedura di autenticazione cerca di garantire l'autenticità del pacchetto
1307 nella massima estensione possibile, ma dato che alcuni campi dell'intestazione
1308 di IP possono variare in maniera impredicibile alla sorgente, il loro valore
1309 non può essere protetto dall'autenticazione.
1310
1311 Il calcolo dei dati di autenticazione viene effettuato alla sorgente su una
1312 versione speciale del pacchetto in cui il numero di salti nell'intestazione
1313 principale è impostato a zero, così come le opzioni che possono essere
1314 modificate nella trasmissione, e l'intestazione di routing (se usata) è posta
1315 ai valori che deve avere all'arrivo.
1316
1317 L'estensione è indipendente dall'algoritmo particolare, e il protocollo è
1318 ancora in fase di definizione; attualmente è stato suggerito l'uso di una
1319 modifica dell'MD5 chiamata \textit{keyed MD5} che combina alla codifica anche
1320 una chiave che viene inserita all'inizio e alla fine degli altri campi.
1321
1322
1323 \subsection{Riservatezza}
1324 \label{sec:ecry}
1325
1326 Per garantire una trasmissione riservata dei dati, è stata previsto la
1327 possibilità di trasmettere pacchetti con i dati criptati: il cosiddetto ESP,
1328 \textit{Encripted Security Payload}. Questo viene realizzato usando con una
1329 apposita opzione che deve essere sempre l'ultima delle intestazioni di
1330 estensione; ad essa segue il carico del pacchetto che viene criptato.
1331
1332 Un pacchetto crittografato pertanto viene ad avere una struttura del tipo di
1333 quella mostrata in Tab~.\ref{tab:criptopack}, tutti i campi sono in chiaro
1334 fino al vettore di inizializzazione, il resto è crittografato.
1335
1336 \renewcommand\arraystretch{1.2}
1337 \begin{table}[htb]
1338   \footnotesize
1339   \begin{center}
1340     \begin{tabular}{@{\vrule}p{24mm}@{\vrule}p{24mm}@{\vrule}
1341         p{24mm}@{\vrule}p{24mm}@{\vrule}}
1342     \multicolumn{4}{@{}c@{}}{0\hfill 15 16\hfill 31}\\
1343     \hline
1344     \multicolumn{4}{@{\vrule}c@{\vrule}}{}\\
1345     \multicolumn{4}{@{\vrule}c@{\vrule}}{Intestazione Principale}\\
1346     \multicolumn{4}{@{\vrule}c@{\vrule}}{...}\\
1347     \multicolumn{4}{@{\vrule}c@{\vrule}}{}\\
1348     \hline
1349     \multicolumn{4}{@{\vrule}c@{\vrule}}{}\\
1350     \multicolumn{4}{@{\vrule}c@{\vrule}}{Intestazioni di estensione}\\
1351     \multicolumn{4}{@{\vrule}c@{\vrule}}{...}\\
1352     \multicolumn{4}{@{\vrule}c@{\vrule}}{}\\
1353     \hline
1354     \multicolumn{4}{@{\vrule}c@{\vrule}}
1355     {\centering Security Parameter Index}\\  
1356     \hline
1357     \multicolumn{4}{@{\vrule}c@{\vrule}}
1358     {\centering Vettore}\\  
1359     \multicolumn{4}{@{\vrule}c@{\vrule}}
1360     {\centering di inizializzazione}\\  
1361     \hline   
1362     \multicolumn{4}{@{\vrule}c@{\vrule}}{carico}\\ 
1363     \multicolumn{4}{@{\vrule}c@{\vrule}}{crittografato}\\ 
1364     \multicolumn{4}{@{\vrule}c@{\vrule}}{...}\\
1365     \cline{2-4}
1366     & \multicolumn{3}{c@{\vrule}}{}\\
1367     \cline{1-1}
1368     \cline{3-4}
1369     \multicolumn{1}{@{\vrule}c}{}&
1370     \centering \raisebox{2mm}[0pt][0pt]{riempimento} &
1371     \centering lunghezza pad &\centering tipo carico\tabularnewline
1372     \hline
1373     \end{tabular}
1374     \caption{Schema di pacchetto crittografato}
1375     \label{tab:criptopack}
1376   \end{center}
1377 \end{table}
1378 \renewcommand\arraystretch{1} %default
1379
1380
1381 \section{Autoconfigurazione}
1382 \label{sec:IP_ipv6_autoconf}
1383
1384 Una delle caratteristiche salienti di IPv6 è quella dell'autoconfigurazione,
1385 il protocollo infatti fornisce la possibilità ad un nodo di scoprire
1386 automaticamente il suo indirizzo acquisendo i parametri necessari per potersi
1387 connettere a internet. 
1388
1389 L'autoconfigurazione sfrutta gli indirizzi link-local; qualora sul nodo sia
1390 presente una scheda di rete che supporta lo standard IEEE802 (ethernet) questo
1391 garantisce la presenza di un indirizzo fisico a 48 bit unico; pertanto il nodo
1392 può assumere automaticamente senza pericoli di collisione l'indirizzo
1393 link-local \texttt{FE80::xxxx:xxxx:xxxx} dove \texttt{xxxx:xxxx:xxxx} è
1394 l'indirizzo hardware della scheda di rete. 
1395
1396 Nel caso in cui non sia presente una scheda che supporta lo standard IEEE802
1397 allora il nodo assumerà ugualmente un indirizzo link-local della forma
1398 precedente, ma il valore di \texttt{xxxx:xxxx:xxxx} sarà generato
1399 casualmente; in questo caso la probabilità di collisione è di 1 su 300
1400 milioni. In ogni caso per prevenire questo rischio il nodo invierà un
1401 messaggio ICMP \textit{Solicitation} all'indirizzo scelto attendendo un certo
1402 lasso di tempo; in caso di risposta l'indirizzo è duplicato e il
1403 procedimento dovrà essere ripetuto con un nuovo indirizzo (o interrotto
1404 richiedendo assistenza).
1405
1406 Una volta ottenuto un indirizzo locale valido diventa possibile per il nodo
1407 comunicare con la rete locale; sono pertanto previste due modalità di
1408 autoconfigurazione, descritte nelle seguenti sezioni. In ogni caso
1409 l'indirizzo link-local resta valido.
1410
1411 \subsection{Autoconfigurazione stateless}
1412 \label{sec:stateless}
1413
1414 Questa è la forma più semplice di autoconfigurazione, possibile quando
1415 l'indirizzo globale può essere ricavato dall'indirizzo link-local cambiando
1416 semplicemente il prefisso a quello assegnato dal provider per ottenere un
1417 indirizzo globale.
1418
1419 La procedura di configurazione è la seguente: all'avvio tutti i nodi IPv6
1420 iniziano si devono aggregare al gruppo multicast \textit{all-nodes}
1421 programmando la propria interfaccia per ricevere i messaggi dall'indirizzo
1422 multicast \texttt{FF02::1} (vedi \secref{sec:IP_ipv6_multicast}); a questo
1423 punto devono inviare un messaggio ICMP \textit{Router solicitation} a tutti i
1424 router locali usando l'indirizzo multicast \texttt{FF02::2} usando come
1425 sorgente il proprio indirizzo link-local.
1426
1427 Il router risponderà con un messaggio ICMP \textit{Router Advertisement} che
1428 fornisce il prefisso e la validità nel tempo del medesimo, questo tipo di
1429 messaggio può essere trasmesso anche a intervalli regolari. Il messaggio
1430 contiene anche l'informazione che autorizza un nodo a autocostruire
1431 l'indirizzo, nel qual caso, se il prefisso unito all'indirizzo link-local non
1432 supera i 128 bit, la stazione ottiene automaticamente il suo indirizzo
1433 globale.
1434
1435 \subsection{Autoconfigurazione stateful}
1436 \label{sec:stateful}
1437
1438 Benché estremamente semplice l'autoconfigurazione stateless presenta alcuni
1439 problemi; il primo è che l'uso degli indirizzi delle schede di rete è
1440 molto inefficiente; nel caso in cui ci siano esigenze di creare una gerarchia
1441 strutturata su parecchi livelli possono non restare 48~bit per l'indirizzo
1442 della singola stazione; il secondo problema è di sicurezza, dato che basta
1443 introdurre in una rete una stazione autoconfigurante per ottenere un accesso
1444 legale.
1445
1446 Per questi motivi è previsto anche un protocollo stateful basato su un
1447 server che offra una versione IPv6 del DHCP; un apposito gruppo di multicast
1448 \texttt{FF02::1:0} è stato riservato per questi server; in questo caso il
1449 nodo interrogherà il server su questo indirizzo di multicast con l'indirizzo
1450 link-local e riceverà un indirizzo unicast globale.
1451
1452
1453
1454 %%% Local Variables: 
1455 %%% mode: latex
1456 %%% TeX-master: "gapil"
1457 %%% End: