Alcuni motivi per l'introduzione di IPv6:

• La riserva di indirizzi IPv4 si sta esaurendo. Sono disponibili ancora soltanto pochi indirizzi IPv4 da assegnare agli utenti di Internet. Si calcola che si esauriranno fra pochi anni.
• La scarsità di indirizzi nello spazio di indirizzamento IPv4 rende necessario l'utilizzo di NAT (Network Adress Translator, traduttore di indirizzi di rete). NAT è diventato necessario con IPv4 perché il provider Internet di regola assegna solo un indirizzo IPv4 pubblico, ma nella rete locale si utilizza più di un dispositivo. L'IPv6 annulla questa limitazione. Con IPv6 il provider non assegna un unico indirizzo bensì un'intera sottorete che contiene almeno 2⁶⁴ indirizzi. In questo modo, anche ogni stazione della rete locale riceve un indirizzo IP valido in tutto il mondo. Si semplificano così molte questioni di configurazione insorte con NAT. La tecnica di assegnazione di sottoreti/prefissi è un'opzione di DHCPv6 e si chiama "prefix delegation".
• Generalmente, gli indirizzi IPv4 vanno configurati manualmente o tramite DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). IPv6 consente una configurazione dei dispositivi di rete più semplice e più automatizzata.

Grandezza dello spazio di indirizzamento IPv6

Gli indirizzi IPv6 sono lunghi 128 bit. Con IPv6 sono disponibili 340 sestilioni (circa 340 x 10 ³⁶) di indirizzi IPv6. In confronto, nello spazio di indirizzamento IPv4 ci sono poco più di quattro miliardi di indirizzi IP.

Struttura e notazione degli indirizzi IPv6

Gli indirizzi IPv6 sono lunghi 128 bit. Sono suddivisi in otto blocchi di 16 bit ciascuno. La rappresentazione si effettua con scrittura esadecimale, separando i singoli blocchi fra di loro mediante due punti.

Uno o più blocchi susseguenti che hanno il valore 0 si abbreviano con ::. In un indirizzo IPv6, questa abbreviazione si può usare una sola volta. Gli zeri non significativi di un blocco si possono omettere. Esempi:

Notazione di reti IPv6

Per rappresentare le reti IPv6 si indica il prefisso insieme alla lunghezza in bit del prefisso. Il prefisso è l'indirizzo di rete.

Esempio:

2001:ba98:7654::/48 rappresenta la rete IPv6 con gli indirizzi IP da 2001:ba98:7654:0000:0000:0000:0000:0000 a 2001:ba98:7654:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff.
Il prefisso è lungo 48 bit ed è 2001:ba98:7654.

Assegnazione di indirizzi IPv6

Il provider Internet assegna le sottoreti ai clienti finali. Le sottoreti devono avere una grandezza di almeno /64. Ciò significa che il prefisso può essere lungo al massimo 64 bit. Può essere anche più corto e così aumenta la sottorete. L'assegnazione del prefisso (prefix delegation) è una parte di DHCPv6. Con un prefisso lungo 64 bit, i restanti 64 bit sono disponibili per il cosiddetto interface identifier. Il prefisso e l'interface identifier formano insieme l'indirizzo IPv6 completo.
L'assegnazione di indirizzi IPv6 a un'interfaccia di rete è completamente automatica e indipendente (Stateless Address Autoconfiguration - SLAAC). Per l'assegnazione di indirizzi IP, non sono necessarie né l'assegnazione di indirizzi IP manuale né la configurazione e la manutenzione di un servizio centrale. Il dispositivo terminale va semplicemente collegato alla rete ed avviato, dopodiché si integra automaticamente nella struttura di rete IPv6.

Indirizzi IPv6 con caratteristiche particolari

Generalmente, l'uso di IPv6 permette a ogni interfaccia di rete di ottenere più indirizzi IPv6. Ogni indirizzo ha caratteristiche differenti, identificabili per mezzo dei primi bit (“prefisso”). Di seguito sono descritti, in forma semplificata, alcuni importanti intervalli di indirizzi IPv6:

• 2001:... indica gli indirizzi IPv6 globali assegnati dal provider Internet. Sia il FRITZ!Box che tutti i computer collegati ottengono un proprio indirizzo IPv6 con questo prefisso per la comunicazione in Internet. Il provider Internet può assegnare indirizzi IPv6 solo se supporta IPv6 sulla vostra connessione.
• 2002:... indica gli indirizzi IPv6 globali quando si usa un tunnel 6to4. Se con il FRITZ!Box usate IPv6 mediante un tunnel 6to4, sia il FRITZ!Box che tutti i computer collegati usano un proprio indirizzo IPv6 con questo prefisso per la comunicazione in Internet.
• fd00:... indica gli indirizzi IPv6 generati localmente (Unique Local Addresses - ULA). Gli indirizzi IPv6 con questo prefisso non si possono usare per la comunicazione via Internet bensì solo nell'ambito di una rete locale. Se non è disponibile un prefisso valido globalmente, ad esempio perché al momento non è stabilita una connessione Internet, il FRITZ!Box può assegnare gli ULA nella rete locale.
• fe80:... indica i cosiddetti indirizzi IPv6 link-local (Link Local Addresses) che si possono utilizzare solo nell'ambito di un segmento di rete. Gli indirizzi IPv6 con questo prefisso vengono generati dalla stessa interfaccia di rete per comunicare con le interfacce di rete in prossimità. In sostanza, tramite questi indirizzi vengono scambiati i messaggi di stato. Non è previsto che questi indirizzi si usino per scambiare dati utili.

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