Indirizzi pubblici, privati e di loopback

Gli indirizzi IPv4 appartengono a due grandi gruppi: gli indirizzi pubblici, instradabili su Internet a livello globale, e gli indirizzi privati, riservati all'uso nelle reti locali.

Questa suddivisione consente alle organizzazioni di riutilizzare internamente gli stessi intervalli privati, condividendo al contempo un piccolo insieme di indirizzi pubblici per l'accesso a Internet.

Un indirizzo IP pubblico è univoco sull'intera Internet e viene assegnato da un ISP (Internet Service Provider) o da un registro regionale. I server web, i server di posta e il lato Internet del router domestico utilizzano indirizzi pubblici.

Poiché gli indirizzi pubblici sono instradabili a livello globale, qualsiasi dispositivo su Internet può raggiungerli direttamente: per questo sono una risorsa limitata e gestita.

Lo standard RFC 1918 definisce tre intervalli privati che non vengono mai instradati sulla Internet pubblica:

• 10.0.0.0 - 10.255.255.255 (10.0.0.0/8)
• 172.16.0.0 - 172.31.255.255 (172.16.0.0/12)
• 192.168.0.0 - 192.168.255.255 (192.168.0.0/16)

Le LAN domestiche e degli uffici li utilizzano liberamente senza coordinamento.

Milioni di abitazioni utilizzano contemporaneamente 192.168.1.0 al proprio interno. Questo non crea conflitti perché gli indirizzi privati restano all'interno di ciascuna rete locale e non vengono mai visualizzati su Internet.

Il riutilizzo è possibile perché NAT (Network Address Translation) converte gli indirizzi privati in un indirizzo pubblico sul router, un argomento trattato in un corso successivo.

L'intervallo di loopback 127.0.0.0/8 consente a un dispositivo di comunicare con se stesso. L'indirizzo più utilizzato è 127.0.0.1, spesso denominato "localhost".

Il traffico verso un indirizzo di loopback non lascia mai il dispositivo; viene gestito internamente dallo stack di rete. Questo rende il loopback ideale per testare il software e verificare che TCP/IP sia installato correttamente.

Quando un dispositivo non riesce a raggiungere un server DHCP, può assegnarsi un indirizzo APIPA (Automatic Private IP Addressing) dell'intervallo 169.254.0.0/16.

Un indirizzo che inizia con 169.254 indica fortemente che DHCP non ha funzionato. APIPA consente una comunicazione locale limitata, ma non fornisce alcun gateway; pertanto il dispositivo non può raggiungere Internet.

Può classificare un indirizzo a colpo d'occhio:

• Inizia con 10, 172.16-31 o 192.168 → privato
• Inizia con 127 → loopback
• Inizia con 169.254 → APIPA (errore DHCP)
• Qualsiasi altro indirizzo instradabile → probabilmente pubblico

Questa rapida classificazione accelera enormemente la risoluzione dei problemi.

NAT è il collegamento tra il mondo privato e quello pubblico. Il router possiede un singolo indirizzo pubblico fornito dall'ISP e traduce gli indirizzi privati di tutti i dispositivi in quell'unico indirizzo pubblico per il traffico Internet.

NAT è il motivo principale per cui IPv4 è sopravvissuto ben oltre il suo esaurimento teorico, consentendo a molti dispositivi di condividere un solo indirizzo pubblico.

Apra le impostazioni del dispositivo di casa: probabilmente vi troverà un indirizzo privato come 192.168.1.23. Cerchi "what is my IP" in un browser e vedrà invece l'indirizzo pubblico del router.

La differenza tra questi due numeri è il NAT in azione: nasconde la struttura interna dietro un unico indirizzo esposto su Internet.

Mantenere i dispositivi su indirizzi privati fornisce un livello di protezione di base. Gli host esterni non possono avviare direttamente connessioni verso un indirizzo privato, poiché non è instradabile su Internet.

Questo non sostituisce un firewall, ma significa che i dispositivi interni non sono esposti direttamente solo perché sono online.

Memorizzi questi intervalli speciali per l'esame:

• Privati: 10/8, 172.16/12, 192.168/16
• Loopback: 127.0.0.0/8
• APIPA: 169.254.0.0/16

Riconoscerli immediatamente indica se un indirizzo è interno, serve per un test locale o segnala un problema con DHCP.

Determini la natura di questo indirizzo.

Ha classificato i tipi di indirizzi IPv4.

• Gli indirizzi pubblici sono instradabili a livello globale e assegnati da un ISP.
• Gli indirizzi privati (RFC 1918): 10/8, 172.16/12, 192.168/16 — solo per uso locale.
• Il loopback 127.0.0.1 verifica lo stack locale.
• APIPA 169.254.x.x segnala un errore DHCP.
• NAT consente a molti dispositivi privati di condividere un unico indirizzo pubblico.