Jak częściowo opisano w adresacji MAC, adresy IP służą do przekazywania przez routery pakietów z sieci źródłowej do docelowej. W nagłówku IP znajduje się adres hosta sieci źródłowej oraz sieci docelowej. Po wysłaniu pakietu dzięki rozpoznawaniu przez routery adresów sieci z nagłówka IP pakiety trafiają do routera podłączonego do sieci docelowej. Brzegowy router docelowy działając dalej na polu adresowym rozpoznaje dzięki adresowi IP konkretne urządzenie w sieci, do którego pakiet jest adresowany.

Każdy adres IP składa się z dwóch części:

• części sieci - to część, która identyfikuje sieć, do której podłączone są konkretne hosty, i jest liczona od lewej strony adresu IP
  
• części hosta - to część, która identyfikuje już konkretnego hosta, i jest liczona od prawej strony adresy IP
  

Całość opisu o adresację IP zostanie przeprowadzona na podstawie protokołu IP wersji 4, najbardziej popularnego protokołu w dniach dzisiejszych.


W IPv4 adres IP składa się z 4 oktetów, które nazwać można częściami adresu. Właśnie te oktety dzielą adres IP na część sieci i część hosta. W każdym oktecie znajduje się po 8 bitów unikalnie adresując konkretnego hosta w sieci. Dzięki takiej adresacji każdy oktet składa się z liczby od 0 do 255 co umożliwia adresowanie 256 liczb w każdym oktecie.

{googlead}

Adresy IPv4 dzielą się na 4 klasy:

• klasa A - klasa, w której adres sieci składa się tylko i wyłącznie z 8 pierwszych bitów, zakresy adresów jakie są możliwe w tej klasie to zakres od 0.0.0.0 do 127.255.255.255 gdzie cała pula adresowa 127.*.*.* jest zarezerwowana na adres pętli zwrotnej ( localhost ) i służy tylko i wyłącznie do celów diagnostyki i testowania, jak również niemożliwym jest zastosowanie adresu 0 do adresacji sieci. Jak widać w tej klasie możliwym jest poprawne zaadresowanie 126 sieci i aż około 16mln 777tys 216 hostów bez stosowania masek podsieci, które to pojęcie zostanie wytłumaczone w późniejszej fazie tego artykułu
• klasa B - klasa, w której adres sieci składa się z 16 bitów a zakres adresów jest możliwy od 128.0.0.0 do 191.255.255.255, co umożliwia poprawne zaadresowanie 16tys 384 sieci oraz 65tys 535 hostów bez stosowania masek podsieci
• klasa C - klasa, w której adres sieci składa się z 24 bitów, a zakres adresów jest możliwy od 192.0.0.0 do 223.255.255.255, co umożliwia poprawne zaadresowanie 2mln 97tys 152 sieci oraz 254 hosty bez stosowania masek podsieci
• klasa D - jest klasą używana do rozsyłania grupowego, umożliwia kierowanie pakietów do określonej i skonfigurowanej wcześnie grupy adresów IP do których określony pakiet miał trafić, umożliwia to wysłanie przez jednego nadawcę pakietów do wielu odbiorców za jednym "wysyłaniem", adres sieci składa się z 28 bitów oraz zakres adresów należy do przedziału 224.0.0.0 do 239.255.255.255
  
• klasa E - jest klasą służącą tylko i wyłącznie do celów eksperymentalnych więc nie oddano z tej klasy żadnych adresów do publicznego użytku
  

Adres IP jak wcześniej wspomniano składa się z części sieci i części hosta. W celu poprawnego działania i adresacji niektóre adresy są zarezerwowane. Można powiedzieć, że w określonej sieci dwa adresy są zarezerwowane:

W związku z ciągłym rozwojem globalnej sieci jaką jest Internet, naukowcy doszli do wniosku, że w niedługiej przyszłości ilość adresów IP mogą zostać wyczerpane. Żeby zachować unikalność adresów zastosowano podział na adresy prywatne i publiczne. Adresy publiczne są adresami unikalnymi w globalnej sieci i nigdy się nie powtarzają. Natomiast adresy prywatne są adresami hostów, które fizycznie istnieją wewnątrz sieci, która posiada adres publiczny. W takiej sytuacji można stwierdzić iż adres prywatny może się powtarza wewnątrz różnych sieci. W każdej klasie adresów IP istnieje określony zakres adresów, który może być tylko i wyłącznie zastosowany jako adres prywatny:

• zakres w klasie A: od 10.0.0.0 do 10.255.255.255
• zakres w klasie B: 172.16.0.0 do 172.16.255.255
• zakres w klasie C: 192.168.0.0 do 192.168.255.255

Jednak żeby urządzenia korzystające z adresów prywatnych mogły mieć dostęp do sieci ich prywatne adresy muszą mieć odzwierciedlenie w sieci w postaci adresu publicznego. W tym celu stosuje się translację NAT ( Network Address Translation ), która to powoduje, że adres prywatny jest zamieniany na routerze na adres publiczny przypisany do routera.

Dzięki wprowadzeniu adresów prywatnych na małą chwilę oddalono problem wyczerpywania się adresów publicznych. Jednakże po pewnym czasie problem wrócił. W celu kolejnego oddalenia problemu wymyślono podział sieci na określone podsieci co umożliwiają wcześniej wspomniane maski.
W wyniku stosowania masek podsieci cały adres IP został "wzbogacony" o kolejne wirtualne pole, które to pole wykorzystuje pożyczone bity części hosta w celu utworzenia podsieci. Standardowe maski podsieci w określonych klasach przyjmują wartości:

• klasa A - 8 bitowa maska, w zapisie dziesiętnym przyjmuje wartość 255.0.0.0 a w zapisie bitowym 11111111.00000000.00000000.00000000
• klasa B - 16 bitowa maska, w zapisie dziesiętnym przyjmuje wartość 255.255.0.0, a w zapisie bitowym 11111111.11111111.00000000.00000000
• klasa C - 24 bitowa maska, w zapisie dziesiętnym przyjmuje wartość 255.255.255.0, a w zapisie bitowym 11111111.11111111.11111111.00000000
  

Dzięki zastosowaniu masek podsieci router w wyniku wykonania operacji iloczynu bitowego adresu maski podsieci i adresu IP określonego urządzenia otrzymuje informacje o tym jaka część adresu IP jest częścią sieci do jakiej należy oraz w jakiej podsieci znajduje się to konkretne urządzenie.

{googlead}

W między czasie trwały również prace nad kolejną wersją protokołu IP, mianowicie wersją 6. IPv6 o wiele bardziej rozszerza ilość adresów możliwych do zastosowania gdyż w jego przypadku do adresowania używa się 128 bitów zamiast 32 jak w przypadku adresowania IPv4. Adres IPv6 jest przedstawiony w postaci liczb szesnastkowych i dzięki jego zastosowaniu można otrzymać 6,7×10¹⁷ unikalnych adresów do wykorzystania. Jak widać dzięki jego zastosowaniu wszystkie problemy z wyczerpującymi się adresami IPv4 mogłyby zostać zażegnanie, ale niestety. Protokół wersji IPv6 cały czas jest "nowością" i istnieją problemy w jego stosowaniu choć niektóre sieci zostały zbudowane w pełni w oparciu o ten protokół i działają bez zarzutu. Jednakże według mnie pozostaje nam jeszcze trochę poczekać ażeby posługiwanie się IPv6 weszło do naszej codzienności.