In questo articolo proviamo a fare un po' di chiarezza su alcuni termini legati al mondo di Internet e delle reti come indirizzi IP, statici, dinamici, nattati, pubblici e privati.

Capire cosa sono e come funzionano è utile specialmente quando scegliamo il nostro fornitore di servizi Internet.

Cos'è un indirizzo IP?

Immaginate Internet come una grande città e ogni dispositivo connesso (computer, smartphone, telecamera di sorveglianza, stampante, ecc.) come un edificio al suo interno. Ciascuno di essi ha bisogno di un indirizzo univoco per essere individuato.

Nelle reti si tratta proprio dell'indirizzo IP.

IP sta per Internet Protocol ovvero un insieme di regole che stabiliscono come i dispositivi comunicano tra loro, un po' come le regole stradali aiutano le macchine a muoversi senza fare incidenti.

L'indirizzo IP serve proprio a identificare ogni "nodo" (dispositivo) nella rete e a consentire la comunicazione.

Oggi la versione più diffusa di questi indirizzi è l'IPv4. Un indirizzo IPv4 è composto da 32 bit, di solito suddivisi in quattro gruppi da 8 bit. Ogni gruppo di 8 bit può rappresentare un numero da 0 a 255. Per renderli più facili da leggere li scriviamo in formato decimale separato da punti, come ad esempio il notissimo 192.168.0.1.

Indirizzi IP privati vs indirizzi IP pubblici

Questa è la prima grande differenza da chiarire.

1. Indirizzi IP privati: sono indirizzi speciali, riservati, usati solo all'interno di reti locali, come quella di casa o dell'ufficio. Sono come i riferimenti di un condominio che permettono agli inquilini di identificare gli appartamenti (scala A, interno 5). L'esempio classico è il 192.168.0.1, spesso l'indirizzo del router di casa. Tutti i dispositivi connessi alla vostra rete WiFi o via cavo avranno indirizzi simili (es. 192.168.0.2, 192.168.0.10, ecc.). Il grande vantaggio degli IP privati è che possono essere riutilizzati in milioni di reti locali diverse nel mondo senza creare conflitti. Di contro lo svantaggio principale è che non sono raggiungibili direttamente da Internet.
2. Indirizzi IP pubblici: sono gli indirizzi visibili e raggiungibili dalla Rete. Sono come il numero civico della vostra casa: permette a chiunque di trovarvi. Vengono assegnati, ad esempio, ai server che ospitano i siti web (anche se noi usiamo dei nomi più facili da ricordare come "www.emmecilab.net") e al vostro router o telefono quando vi connettete a Internet. Avere un indirizzo IP pubblico è fondamentale per poter navigare su Internet. Quando visitate un sito inviate una richiesta a un server contattando proprio il suo indirizzo IP pubblico; il server riceve la richiesta e invia la risposta indietro al vostro indirizzo IP pubblico (quello che vi ha assegnato in quel momento il vostro provider).

Cos'è il NAT (Network Address Translation)?

Ma come fanno i dispositivi nella nostra rete locale con IP privati a comunicare con Internet?

Qui entra in gioco il NAT, letteralmente "traduzione degli indirizzi di rete".

Il vostro router funge da "traduttore": quando il computer con un IP privato (es. 192.168.0.10) vuole accedere a Internet, invia la richiesta al router, il quale sostituisce l'indirizzo IP privato del computer con il suo indirizzo IP pubblico (quello che gli è stato assegnato dal provider) e la invia a destinazione.

Quando la risposta arriva al router (al suo IP pubblico), quest'ultimo sa esattamente chi aveva fatto la richiesta e gliela "smista" utilizzando l'indirizzo privato corretto.

Il NAT è essenziale per permettere alle reti locali (dotate di IP privati) di comunicare con la rete Internet (che usa IP pubblici).

Indirizzi IP statici vs. indirizzi IP dinamici

Un'altra distinzione importante riguarda la modifica o meno dell'indirizzo IP nel tempo.

1. Indirizzi IP statici: sono indirizzi IP (spesso pubblici, ma il concetto si applica anche a quelli privati nelle reti LAN) che non cambiano ovvero, una volta assegnati, rimangono gli stessi finché il contratto o le impostazioni non vengono modificate. Il vantaggio è che se avete un indirizzo IP pubblico statico potete raggiungerlo facilmente da fuori, ad esempio per accedere a un NAS o a una telecamera di videosorveglianza nella vostra rete di casa. Purtroppo, a causa dell'esaurimento degli indirizzi IPv4 disponibili, gli IP statici pubblici sono sempre più rari e spesso sono un servizio aggiuntivo a pagamento, specialmente per i contratti residenziali.

2. Indirizzi IP dinamici: questi possono cambiare nel tempo ogni tot ore o quando il router viene spento e riacceso. Questo accade soprattutto per gli indirizzi IP assegnati dai provider. Il motivo principale è sempre la scarsità di indirizzi IPv4: i provider riutilizzano gli indirizzi assegnandoli dinamicamente a chi li richiede in un dato momento. Lo svantaggio è che, non potendo contare su un indirizzo fisso, diventa difficile (ma non impossibile) accedere direttamente alla propria rete di casa da Internet. Esistono servizi come i Dynamic DNS (DDNS) che aiutano a superare questo problema associando un nome (come un dominio web) all'indirizzo IP dinamico che cambia.

Anche all'interno della nostra rete locale gli indirizzi IP privati possono essere statici o dinamici. Normalmente il router di casa usa un servizio chiamato DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) per assegnare automaticamente gli indirizzi IP privati ai dispositivi (smartphone, PC, ecc.) quando si connettono alla rete.

E ovviamente questi indirizzi possono cambiare ad ogni nuova connessione alla rete.

Per alcuni dispositivi che devono essere sempre facilmente raggiungibili all'interno della rete locale (come un NAS o una stampante di rete), può essere conveniente assegnare un indirizzo IP privato statico manualmente nelle loro impostazioni di rete. In questo modo, conoscerete sempre l'indirizzo esatto per raggiungerli.

Indirizzi IP nattati

Infine veniamo al concetto di indirizzi IP nattati. Questo termine è strettamente legato al NAT. A causa della mancanza di indirizzi IPv4 (poco più di 4 miliardi a fronte di un numero di dispositivi molto maggiore) alcuni provider, specialmente in ambito mobile, non assegnano un indirizzo IP pubblico univoco al singolo utente.

Al contrario forniscono un indirizzo IP privato che fa parte della rete interna del provider stesso. È come se il vostro router fosse un "inquilino" in un grande condominio (la rete del provider) e solo l'intero condominio avesse un indirizzo pubblico.

Questo significa che il vostro dispositivo non "esce" su Internet con un suo indirizzo pubblico, ma attraverso un indirizzo IP pubblico che è condiviso tra molti utenti del provider.

Questo meccanismo chiamato Carrier-Grade NAT (CGNAT) ha delle conseguenze:

1. problemi di reputazione: se un altro utente che condivide lo stesso indirizzo IP pubblico con voi compie attività che vengono considerate illecite (come generare molto traffico o scaricare illegalmente) l'indirizzo IP pubblico condiviso potrebbe finire in una "black list". Questo potrebbe impedirvi di accedere a certi siti o servizi, pur non avendo violato alcuna regola
2. difficoltà di accesso dall'esterno: non avendo un indirizzo IP pubblico univoco, servizi come il Dynamic DNS non funzionano. Diventa quindi molto più difficile accedere ai dispositivi nella vostra rete di casa da Internet. Per aggirare questo problema sono necessarie soluzioni più complesse, come l'utilizzo di una VPN (Virtual Private Network) di cui parleremo più in dettaglio in prossimo articolo.

Comprendere queste differenze è fondamentale quando scegliete un fornitore di servizi Internet. Le vostre esigenze possono incidere sul tipo di connessione e di indirizzo IP che vi occorre. Quindi non esitate a chiedere al provider se l'indirizzo IP fornito è pubblico o nattato, se è statico o dinamico, così da fare la scelta migliore.

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