Unicast: con­nes­sio­ne mirata tra due punti

La tec­no­lo­gia di rete conosce più metodi per far pervenire un messaggio dal mittente a uno o più de­sti­na­ta­ri. Quando in un Broadcast inviate i vostri dati a tutti i par­te­ci­pan­ti di una rete, Unicast vi aiuta a mantenere un approccio mirato. Anche Multicast funziona in modo simile ma in questo caso il messaggio viene inviato a più de­sti­na­ta­ri specifici. Cosa s’intende esat­ta­men­te per Unicast e come si dif­fe­ren­zia­no Unicast e Multicast?

In­di­pen­den­te­men­te dalla forma di co­mu­ni­ca­zio­ne scelta, se si desidera rag­giun­ge­re un in­ter­lo­cu­to­re concreto bisogna sapere come ap­proc­ciar­lo. Nome, numero di telefono, indirizzo postale: tutti questi dati ci aiutano a in­di­riz­za­re le nostre in­for­ma­zio­ni al de­sti­na­ta­rio corretto. La tec­no­lo­gia di rete funziona secondo il medesimo principio. Gli indirizzi IP e MAC aiutano a iden­ti­fi­ca­re il de­sti­na­ta­rio.

Nel modello OSI l’Unicast si trova sul livello di rete (Layer 3) ed è pertanto uno schema di routing. All’in­for­ma­zio­ne da inviare (via e-mail, file o mediante semplice richiesta su sito web) viene aggiunto un titolo in cui sono integrati i dati dell’indirizzo. Fin qui il processo risulta piuttosto semplice: nel titolo si trova l’indirizzo del de­sti­na­ta­rio nella rete. Il pacchetto viene inviato esat­ta­men­te in questa direzione.

Tuttavia la co­mu­ni­ca­zio­ne non ha sempre luogo solo all’interno di una rete chiusa, in cui il router è in grado di rag­giun­ge­re di­ret­ta­men­te qualsiasi punto terminale. Gli Unicast sono possibili anche tra varie (sotto)reti. Si punta perciò alla tec­no­lo­gia di routing IP, che assicura che ogni nodo sappia dove deve andare il pacchetto di dati per giungere al corretto de­sti­na­ta­rio. I router (nodi di rete) si servono di apposite tabelle di routing. Per generarle vengono impiegati in par­ti­co­la­re i due pro­to­col­li OSPF e RIPv2.

Al contrario degli indirizzi IPv4 ancora uti­liz­za­ti, il più recente IPv6 per Unicast presenta una par­ti­co­la­ri­tà: de­ter­mi­na­te aree di indirizzo sono riservate a vari tipi di co­mu­ni­ca­zio­ne. Gli indirizzi Multicast si trovano in un’altra area di indirizzo rispetto a quelli Unicast. Si dif­fe­ren­zia­no vari tipi di indirizzi Unicast, i quali sono raf­fi­gu­ra­ti all’inizio dell’indirizzo mediante l’uso di un prefisso.

Con Link Local si intendono reti locali chiuse. Non occorre inol­trar­le ad altre reti mediante un router; il campo fe80::/10 è riservato a questo scopo. I primi 10 bit dell’indirizzo sono pensati per il prefisso. Seguono 64 bit, tutti impostati su 0. L’indirizzo è com­ple­ta­to da un’area lunga 54 bit. All’interno si trova l’ID in­ter­fac­cia che iden­ti­fi­ca chia­ra­men­te il client nella rete locale.

Al contrario degli indirizzi Link Local, un Unique Local Unicast può essere inoltrato mediante un router. Tuttavia questi indirizzi vengono assegnati una sola volta in­ter­na­men­te (in un’area di rete definita; ad es. la rete di una grande impresa). L’Internet En­gi­nee­ring Task Force (IETF) ha previsto a questo proposito il campo fc00::/7. At­tual­men­te solo il campo fd00::/8 è con­cre­ta­men­te assegnato all’Unique Local Unicast, mentre per il campo fc00:/8 non sono state ancora prese decisioni. Dopo il prefisso segue un pezzo di 40 Bit, in cui si trova un sito ID da generare in modalità casuale. L’estremità è co­sti­tui­ta da un ID subnet lungo 16Bit.

Il Global Unicast consente l’invio di Unicast su internet in tutto il mondo anche con IPv6. Gli indirizzi sono assegnati una sola volta a livello globale. Ciò permette di rag­giun­ge­re il de­sti­na­ta­rio de­si­de­ra­to. Quella descritta è la casistica più o meno standard di un indirizzo IPv6. La prima parte dell’indirizzo viene de­no­mi­na­ta prefisso locale o topologia pubblica e dipende dal gestore internet. Seguono le in­for­ma­zio­ni sulla rete parziale e sul client vero e proprio. Come nel caso della sottorete, anche qui l’ultima parte dell’indirizzo (ID in­ter­fac­cia) può essere assegnata una sola volta all’interno di una sottorete. Solo così è possibile as­si­cu­ra­re che un Unicast raggiunga ef­fet­ti­va­men­te la de­sti­na­zio­ne corretta.

I due tipi di co­mu­ni­ca­zio­ne Unicast e Multicast pre­sen­ta­no chiare si­mi­li­tu­di­ni, in par­ti­co­la­re rispetto al Broadcast. Il Broadcast viene inviato a un apposito indirizzo. Tutti i par­te­ci­pan­ti alla rete lo ri­co­no­sco­no e possono ri­spon­de­re al pacchetto di dati. Unicast e Multicast, invece, vengono in­di­riz­za­ti a de­sti­na­zio­ni spe­ci­fi­che; gli altri par­te­ci­pan­ti alla rete non prendono atto dei dati e non ri­spon­do­no.

Unicast e Multicast si dif­fe­ren­zia­no per il fatto che Unicast è inviato a un solo de­sti­na­ta­rio e Multicast a un intero gruppo di de­sti­na­ta­ri. Ma Multicast non va inteso come una raccolta di singoli Unicast. L’invio ha luogo mediante un indirizzo Multicast. Questo permette l’inoltro a tutti i membri del gruppo Multicast mediante un router o un server. Il gruppo deve esistere già prima del tra­sfe­ri­men­to dati e non può essere definito dal nodo di origine al momento dell’invio.

Il vantaggio del Multicast rispetto all’Unicast multiplo, ossia al tra­sfe­ri­men­to a più indirizzi Unicast, consiste nell’invio unico del pacchetto di dati. Se si impiegano più Unicast, il pacchetto viene rispedito ogni volta nella rete. Il Multicast spedisce il pacchetto una sola volta. I dati vengono mol­ti­pli­ca­ti solo nella lista di de­sti­na­ta­ri, con un con­se­guen­te risparmio in termini di larghezza di banda. Per questo i Multicast sono par­ti­co­lar­men­te ap­prez­za­ti nello streaming mul­ti­me­dia­le. Dato che un ampio gruppo di clienti richiede i medesimi dati, è molto più comodo inviarli una sola volta. Se gli stessi dati venissero inviati in con­tem­po­ra­nea a tanti de­sti­na­ta­ri via Unicast, si ve­ri­fi­che­reb­be­ro dei ral­len­ta­men­ti.