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SETTEMBRE 2016
FIELDBUS & NETWORKS
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Uno sguardo a 6LowPAN
Come già accennato inizialmente,
6LowPAN è il nome di un Working Group
all’interno di Ietf, il cui scopo è definire le
specifiche per la trasmissione di pacchetti
IPv6 su reti Ieee 802.15.4.
In origine, esistevano due RFC (Request For Comments) definiti
da WG. Nel primo, “
6LowPAN: Overview, Assumptions, Problem
Statement and Goals
”, vengono definiti i requisiti, le motivazioni,
i problemi e gli obiettivi legati alla proposta di standard che viene
specificata; nel secondo RFC, “
Transmission of IPv6 Packets over
Ieee 802.15.4 Networks
”, si definiscono i dettagli tecnici e i for-
mati dei pacchetti utilizzati nel 6LowPAN, ovvero IPv6 over Low-
power Wireless Personal Area Network. In seguito vengono definite
altre due RFC, “
Compression Format for IPv6 Datagrams over Ieee
802.15.4-Based Networks
” e “
Neighbor Discovery Optimization for
IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks
” che in pra-
tica aggiornano il documento RFC 4944.
Questa premessa è importante per capire la natura di 6LowPAN,
che si propone come standard aperto non soltanto perché gratuito
nell’utilizzo, ma anche perché le specifiche, riguardanti argomenti
circoscritti, vengono messe a disposizione del pubblico anche du-
rante la loro definizione attraverso documenti meglio noti come
Internet Draft. Gli Internet Draft rappresentano specifiche in fase
embrionale e hanno una validità di sei mesi, dopo i quali possono
essere rimossi, modificati o approvati come RFC, che rappresentano
il livello successivo nel percorso di approvazione dello standard.
L’Internet Protocol version 6 (IPv6) è un protocollo di rete ‘best ef-
fort’, che si pone al livello 3 nella pila protocollare di riferimento
ISO/OSI, nato per interconnettere reti eterogenee. Rappresenta
la versione aggiornata dell’Internet Protocol che, nella versione 4,
è divenuto il protocollo di rete più utilizzato al mondo. I cambia-
menti principali rispetto a IPv4 sono stati: l’espansione dello spazio
degli indirizzi (da 32 bit a 128 bit), una razionalizzazione del for-
mato dell’header, un aumento del livello di sicurezza con gestione
di problematiche di autenticazione e privacy, la semplificazione del
multicasting e la gestione della mobilità degli host senza doverne
modificare l’indirizzo. Il formato generale secondo cui è strutturato
un pacchetto IPv6 è illustrato in Figura 4.
Si individuano fondamentalmente tre parti: la prima, ‘Basic Header’,
consiste nell’header IPv6 in senso proprio ed è sempre presente in
un pacchetto IPv6; la seconda, ‘Extension Header’, è la parte che
comprende campi opzionali eventualmente richiesti nel Basic Hea-
der; infine la terza, ‘Payload’, contiene i dati da trasmettere.
Già da questa prima suddivisione si nota l’interesse del mondo IPv6 di
trasportare soltanto le informazioni richieste. Questo approccio, ‘pay as
you go’, ha come finalità quella di snellire sia la complessità generale
del protocollo, sia la formazione dei pacchetti. Riguardo all’indirizza-
mento, il protocollo IPv4 utilizza 32 bit per la rappresentazione dell’indi-
rizzo di un host. Con la crescente domanda di indirizzi, dovuta a Internet
e alla diffusione di oggetti interconnessi (Internet of Things), si è resa
necessaria l’introduzione della versione 6 del protocollo IP proprio per
ovviare all’esaurimento degli indirizzi disponibili. Questo rappresenta
una delle modifiche più evidenti apportate dal protocollo IPv6: il modo di
rappresentare gli indirizzi passa da 32 a 128 bit. Avendo a disposizione
128 bit si possono rappresentare 2.128 indirizzi, ovvero circa 1.038, ov-
vero più precisamente più di 340 miliardi di miliardi di miliardi di miliardi
di indirizzi univoci (IPv4 ne può garantire soltanto 4,3 miliardi).
Concludendo questa breve panoramica, è importante ricordare che
diventa fondamentale per il 6LowPAN l’adozione di meccanismi
efficienti di routing e di autenticazione dello standard nel senso
di un’effettiva, diffusa e omogenea adozione. La capacità di tra-
smettere e di instradare in maniera efficiente le informazioni sulla
rete rappresenta infatti la chiave (e la necessità) per il successo
dello standard.
Figura 3 - Stack protocollare 6LowPAN
Figura 4 - Composizione del pacchetto IPv6
Fonte www.incognito.com