上一节详述了IP数据报的结构以及IP首部各字段的意义。本节将探讨支持强大IP协议的IP地址是如何被设计、使用的。
一、IP地址发展历程
IP协议的一大作用是构建互联网，使得大规模、异构网络互通互联。这就好比物流公司要取货、送货，必不可少的便是掌握各个用户的家庭地址。而互联网中，也是如此，每台计算机必须有唯一的IP地址，以便在偌大的互联网中确定自己的位置。由于有了唯一的地址，用户才得以在连网的计算机上操作时，能够高效方便地从千千万万计算机中选出自己所需的对象。
IP地址的最初版本是IPv4，是一个4字节的32位数，点分十进制表示为a.b.c.d(abcd都是0~255之间的数字)。IPv4已经是一个非常成熟并得到了广泛应用的成功设计，现有的互联网是在IPv4的基础上构建的。但是IPv4存在一个地址不足的问题。三十二位数共可分配约42亿个IP地址，在2019年11月25日已发配完毕。
面对这一问题，IPv6应运而生。IPv6地址是一个16字节的128位数，一劳永逸地解决了地址数量不足的问题。据估计，IPv6可为地球上每一粒沙子分配一个IP地址。除此之外，IPv6还考虑了在IPv4中解决不好的一些问题，如：端到端IP连接、服务质量（QoS）、安全性、多播、移动性、即插即用等。在未来，IPv6必将大放异彩，让我们拭目以待。
二、IPv4分类地址
IP地址可被切分成两部分：网络号、主机号。这就好比一个学校被拆分成多个班级，而每个班级里的学生都有一个学号。班级号对应的是网络号，学号对应主机号，在同一个网络中的所有主机，主机号不同但网络号相同。
IPv4将地址分成以下五个类型：
A类地址：以前八位为网络号且网络号以0开头的IP地址。A类IP地址范围：1.0.0.1 ~ 127.255.255.254。可用网络数较少，只有126个，但每个网络中可容纳1600多万台主机。适用于大型网络
B类地址：以前十六位为网络号且网络号以10开头的IP地址。B类IP地址范围：128.0.0.1~191.255.255.254.可用网络数为16384个，每个网络可容纳六万多台计算机。适用于中型网络
C类地址：以前二十四位为网络号且网络号以110开头的IP地址。C类IP地址范围：192.0.0.1~223.255.255.254.可用网络数为209万多个，每个网络仅可容纳254台计算机。适用于小型网络。
D类地址：多播地址，网络号以1110开头。D类地址范围：224.0.0.0~239.255.255.255
E类地址：网络号以11110开头的地址，保留至将来和实验中使用
除上述ABCDE五种分类地址外，还有一些取特殊值的IP地址，被称为特殊地址。特殊地址有以下种类：
1） 全0（0.0.0.0)对应当前主机，可作为本网络的源地址，不可做为目的地址
2） 网络号全0，主机号为特定值表示本网络的特殊主机，可作为目的地址，不可作为源地址
3) 全1（255.255.255.255）表示当前网络的广播地址，可作为目的地址，不可作为源地址
4）网络号为特定值，主机号为全0表示一个网络，既不可作为目的地址，也不可作为源地址
5）网络号为特定值，主机号为全1表示特定网络的广播地址，可作为目的地址，不可作为源地址
6） a=127的地址（以a.b.c.d表示IP地址）表示本地回环地址。可用127.0.0.1表示本机地址
三、公有地址与私有地址
公有地址：分配给注册并向Inter NIC提出申请的组织机构，通过它直接访问互联网
私有地址：非注册地址，专门为组织机构内部使用
A类私有地址：10.0.0.0~10.255.255.255,网络数为1
B类私有地址：172.16.0.0~172.31.255.255，网络数为16
0.0~10.255.255.255,网络数为1
B类私有地址：172.16.0.0~172.31.255.255，网络数为16
C类私有地址：192.168.0.0~192.168.255.255，网络数为256