Ora esamineremo il protocollo Internet (IP). Per prima cosa, esamineremo i pacchetti IP, poi vedremo come vengono indirizzati i pacchetti e, infine, esamineremo la denominazione, che è il meccanismo mediante il quale i nomi vengono convertiti in indirizzi. Presumo che tu abbia già visualizzato le presentazioni sul protocollo web.
Ricorderai che, quando abbiamo precedentemente esaminato il protocollo web, HTTP e HTTPS, abbiamo osservato come il protocollo web implica messaggi di richiesta e risposta. Affinché questi messaggi possano transitare su Internet, devono essere inseriti in pacchetti e tali pacchetti devono essere indirizzati. Questo processo è analogo alla posta ordinaria che tutti conosciamo. Se voglio inviare una lettera a mia sorella, non posso semplicemente scrivere "Per Giovanna" in cima alla lettera e consegnarla all'ufficio postale, ma devo invece mettere la lettera in una busta e scrivere l'indirizzo corretto sulla busta. Su Internet, queste buste vengono chiamate pacchetti. A breve esamineremo come vengono indirizzati i pacchetti. Tieni presente inoltre che i pacchetti hanno una dimensione massima fissa, quindi i messaggi lunghi devono essere suddivisi in più pacchetti.
Per vedere come funziona, riutilizziamo il nostro esempio. Abbiamo iniziato inserendo l'indirizzo nella barra degli indirizzi o facendo clic su un link. A questo punto, il browser invia un messaggio di richiesta crittografato al server web. Esaminiamo ora più attentamente questo passaggio: l'invio del messaggio di richiesta crittografato.
Per prima cosa dobbiamo creare un nuovo pacchetto e indirizzarlo. In questo caso, è diretto al server web Apple e proviene dal mio laptop. Naturalmente, i veri indirizzi Internet non assomigliano a questo, ma ci arriveremo. Ora possiamo inserire il messaggio di richiesta crittografato nel pacchetto. Successivamente possiamo inviare il pacchetto alla sua destinazione: il server web Apple.
Dopo aver ricevuto il pacchetto, il server web Apple può quindi rimuovere il messaggio dal pacchetto e continuare a decrittografarlo e leggerlo.
Lo stesso identico processo viene seguito per la risposta crittografata. In questo esempio, la risposta crittografata è troppo grande per essere contenuta in un pacchetto, quindi viene suddivisa in due pacchetti.
Un punto chiave è che l'IP viene denominato "protocollo del livello di rete". Il suo compito è spostare i dati in pacchetti tramite Internet dall'origine alla destinazione.
L'IP specifica come vengono indirizzati i pacchetti
e la dimensione massima di ogni pacchetto.
Tuttavia, l'IP non specifica né limita il contenuto del pacchetto. Questo è un punto chiave.
I contenuti all'interno di un pacchetto IP includono:
Messaggi di richiesta e risposta web
VoIP (Voice over IP)
Streaming in tempo reale
Messaggi e-mail
Messaggi di richiesta e risposta del DNS (Domain Name System)
Tutti questi sono esempi di protocolli del livello applicativo.
La creazione di livelli è un concetto fondamentale nei protocolli di comunicazione. Gli endpoint dell'applicazione comunicano e comprendono i protocolli dell'applicazione, ad esempio:
I browser e i server web comunicano e comprendono i protocolli HTTP e HTTPS
I lettori e i server e-mail comunicano e comprendono il protocollo di trasporto e-mail chiamato SMTP (Simple Mail Transport Protocol).
Tuttavia, gli elementi di rete come i router non devono comunicare o comprendere nessuno di questi protocolli! Devono solo parlare e comprendere il protocollo Internet. Le applicazioni esaminano l'interno dei pacchetti, mentre gli elementi di rete esaminano l'esterno. Facciamo nuovamente un confronto con la posta ordinaria. Potrei scrivere una lettera a mia sorella usando un linguaggio segreto che solo noi due conosciamo, ma, finché metto quella lettera in una busta con l'indirizzo corretto, il servizio postale può consegnarla senza problemi. Io e mia sorella guardiamo l'interno della busta, ma il servizio postale guarda solo l'esterno.
Questa separazione dei livelli ha favorito un'enorme innovazione. A questo punto, esistono migliaia di protocolli a livello di applicazione e molti protocolli a livello di link. Considera il livello di link come una connessione fisica, come Ethernet, Wi-Fi e cellulare. Ma esiste un solo protocollo a livello di rete, ossia l'IP.
Le nuove applicazioni possono essere facilmente inserite sopra il livello dell'IP. Chiunque può inventare un nuovo protocollo applicativo e, finché i messaggi potranno essere inseriti in pacchetti IP, funzionerà su Internet. Non sono necessarie modifiche agli elementi di rete, come i router. Il World Wide Web è un ottimo esempio. Quando furono creati l'IP e Internet, il WWW non esisteva nemmeno. Poi, quando Tim Berners-Lee creò il WWW, dovette semplicemente inserire i messaggi di richiesta e risposta appena inventati nei pacchetti IP. Non sono state necessarie modifiche all'IP o a Internet. Il sistema funzionava.
Allo stesso modo, le nuove tecnologie di link possono essere inserite al livello sottostante. Chiunque può inventare una nuova tecnologia di link e, finché è in grado di trasportare pacchetti IP, può far parte di Internet e trasportare qualsiasi applicazione, come, ad esempio, il Wi-Fi e l'IPoAC.
Non hai sentito parlare dell'IPoAC? È l'acronimo di IP over Avian Carrier. Si trattava di una proposta reale e, nonostante la sua notevole datazione, in realtà costituisce un punto importante. Se riuscissi a far trasportare i pacchetti IP dai piccione, allora potresti eseguire le applicazioni del WWW con i piccioni. Un sistema lento, certamente, ma funzionante.
