Questa definizione si basa sul protocollo Internet versione 4. Vedere Protocollo Internet versione 6 (IPv6) per una descrizione del nuovo indirizzo IP a 128 bit. Si noti che il sistema di classi di indirizzi IP qui descritto, pur costituendo la base per l'assegnazione degli indirizzi IP, è generalmente aggirato oggi dall'uso dell'indirizzamento CIDR (Classless Inter-Domain Routing).
Nel livello più diffuso del protocollo Internet (IP) oggi, un indirizzo IP è un numero a 32 bit che identifica ogni mittente o destinatario di informazioni inviate in pacchetti attraverso Internet. Quando richiedi una pagina HTML o invii e-mail, la parte del protocollo Internet di TCP / IP include il tuo indirizzo IP nel messaggio (in realtà, in ciascuno dei pacchetti se ne è richiesto più di uno) e lo invia all'indirizzo IP che si ottiene cercando il nome di dominio nell'Uniform Resource Locator che hai richiesto o nell'indirizzo e-mail a cui stai inviando una nota. Dall'altra parte, il destinatario può vedere l'indirizzo IP del richiedente della pagina Web o del mittente dell'e-mail e può rispondere inviando un altro messaggio utilizzando l'indirizzo IP ricevuto.
Un indirizzo IP ha due parti: l'identificatore di una particolare rete su Internet e un identificatore del particolare dispositivo (che può essere un server o una workstation) all'interno di quella rete. Sulla stessa Internet, cioè tra i router che spostano i pacchetti da un punto all'altro lungo il percorso, viene considerata solo la parte di rete dell'indirizzo.
La parte di rete dell'indirizzo IP
Internet è in realtà l'interconnessione di molte reti individuali (a volte viene indicato come un file internetwork). Quindi il protocollo Internet (IP) è fondamentalmente l'insieme di regole per una rete che comunica con qualsiasi altra (o occasionalmente, per i messaggi broadcast, tutte le altre reti). Ogni rete deve conoscere il proprio indirizzo su Internet e quello di tutte le altre reti con cui comunica. Per far parte di Internet, un'organizzazione ha bisogno di un numero di rete Internet, che può richiedere al Network Information Center (NIC). Questo numero di rete univoco è incluso in qualsiasi pacchetto inviato dalla rete su Internet.
La parte locale o host dell'indirizzo IP
Oltre all'indirizzo o al numero di rete, sono necessarie informazioni su quale macchina o host specifica in una rete sta inviando o ricevendo un messaggio. Quindi l'indirizzo IP richiede sia il numero di rete univoco che un numero host (che è univoco all'interno della rete). (Il numero host è talvolta chiamato a locale or indirizzo macchina.)
Parte dell'indirizzo locale può identificare una sottorete o un indirizzo di sottorete, il che rende più facile per una rete che è divisa in diverse sottoreti fisiche (ad esempio, diverse reti locali o) per gestire molti dispositivi.
Classi di indirizzi IP e loro formati
Poiché le reti hanno dimensioni variabili, ci sono quattro diversi formati di indirizzi o classi da considerare quando si applica a NIC per un numero di rete:
- Classe A gli indirizzi sono per reti di grandi dimensioni con molti dispositivi.
- Classe B gli indirizzi sono per reti di medie dimensioni.
- Classe C gli indirizzi sono per piccole reti (meno di 256 dispositivi).
- Classe D gli indirizzi sono indirizzi multicast.
I primi bit di ogni indirizzo IP indicano quale formato della classe di indirizzo sta utilizzando. Le strutture degli indirizzi hanno questo aspetto:
Classe A
| 0 | Rete (7 bit) | Indirizzo locale (24 bit) |
Classe B
| 10 | Rete (14 bit) | Indirizzo locale (16 bit) |
Classe C
| 110 | Rete (21 bit) | Indirizzo locale (8 bit) |
Classe D
| 1110 | Indirizzo multicast (28 bit) |
L'indirizzo IP è solitamente espresso come quattro numeri decimali, ciascuno dei quali rappresenta otto bit, separati da punti. Questo è talvolta noto come indirizzo punto e, più tecnicamente, come notazione quadrata punteggiata. Per gli indirizzi IP di classe A, i numeri rappresenterebbero "network.local.local.local"; per un indirizzo IP di classe C, rappresenterebbero "network.network.network.local". La versione numerica dell'indirizzo IP può (e di solito è) rappresentata da un nome o da una serie di nomi chiamati nome di dominio.
La crescita esplosiva di Internet rende probabile che, senza una nuova architettura, il numero di possibili indirizzi di rete che utilizzano lo schema sopra sarebbe presto esaurito (almeno, per gli indirizzi di rete di Classe C). Tuttavia, una nuova versione IP, IPv6, espande la dimensione dell'indirizzo IP a 128 bit, il che consentirà una grande crescita del numero di indirizzi di rete. Per gli host che utilizzano ancora IPv4, l'uso di sottoreti nell'host o nella parte locale dell'indirizzo IP contribuirà a ridurre le nuove applicazioni per i numeri di rete. Inoltre, la maggior parte dei siti su Internet per lo più IPv4 di oggi ha aggirato la limitazione degli indirizzi di rete di Classe C utilizzando lo schema CIDR (Classless Inter-Domain Routing) per la notazione degli indirizzi.
Relazione tra l'indirizzo IP e l'indirizzo fisico
La macchina o l'indirizzo fisico utilizzato nelle reti locali di un'organizzazione potrebbe essere diverso dall'indirizzo IP di Internet. L'esempio più tipico è l'indirizzo Ethernet a 48 bit. TCP / IP include una funzione chiamata ARP (Address Resolution Protocol) che consente all'amministratore di creare una tabella che associa gli indirizzi IP agli indirizzi fisici. La tabella è nota come Cache ARP.
Indirizzi IP statici e dinamici
La discussione precedente presuppone che gli indirizzi IP vengano assegnati su base statica. In effetti, molti indirizzi IP vengono assegnati dinamicamente da un pool. Molte reti aziendali e servizi online risparmiano sul numero di indirizzi IP che utilizzano condividendo un pool di indirizzi IP tra un gran numero di utenti. Se sei un utente di America Online, ad esempio, il tuo indirizzo IP varierà da una sessione di accesso all'altra perché AOL te lo sta assegnando da un pool che è molto più piccolo della base di abbonati di AOL.