前のセクションでは、IPデータグラムの構造とIPヘッダーの各フィールドの意味について詳しく説明しました。このセクションでは、強力なIPプロトコルをサポートするIPアドレスがどのように設計および使用されるかについて説明します。
1.IPアドレス開発の歴史
IPプロトコルの主な機能は、インターネットを構築し、大規模で異種のネットワークが相互接続できるようにすることです。これは、商品を受け取って配達する物流会社のようなものです。各ユーザーの自宅の住所を知ることが不可欠です。インターネットでも同じことが言えます。広大なインターネットでの位置を特定するには、各コンピューターに一意のIPアドレスが必要です。一意のアドレスにより、ユーザーはネットワーク化されたコンピューターで操作するときに、何千ものコンピューターから必要なオブジェクトを効率的かつ便利に選択できます。
IPアドレスの元のバージョンはIPv4で、4バイトの32桁の数値であり、点線の10進表記でabcdとして表されます（abcdは0〜255の数値です）。IPv4はすでに非常に成熟した成功した設計であり、広く使用されています。既存のインターネットはIPv4に基づいて構築されています。しかし、IPv4にはアドレスが不十分であるという問題があります。2019年11月25日に割り当てられた32桁の合計約42億のIPアドレスを割り当てることができます。
この問題に直面して、IPv6が生まれました。IPv6アドレスは16バイトの128ビットの数値であり、アドレス不足の問題を完全に解決します。IPv6は、地球上のすべての砂粒にIPアドレスを割り当てることができると推定されています。さらに、IPv6は、エンドツーエンドのIP接続、サービス品質（QoS）、セキュリティ、マルチキャスト、モビリティ、プラグアンドプレイなど、IPv4では解決できないいくつかの問題も考慮します。将来的には、IPv6が輝きを放ちます。しばらくお待ちください。
2、IPv4分類アドレス
IPアドレスは、ネットワーク番号とホスト番号の2つの部分に分けることができます。これは、学校が複数のクラスに分割され、各クラスの学生が学生IDを持っているようなものです。クラス番号はネットワーク番号に対応し、学生番号はホスト番号に対応します。同じネットワーク内のすべてのホストのホスト番号は異なりますが、ネットワーク番号は同じです。
IPv4は、アドレスを次の5つのタイプに分類します。
クラスAアドレス：最初の8桁はネットワーク番号で、ネットワーク番号は0から始まります。クラスAIPアドレス範囲：1.0.0.1〜127.255.255.254。利用可能なネットワークの数はわずか126ですが、各ネットワークは1,600万を超えるホストを収容できます。大規模なネットワークに適しています
クラスBアドレス：前の16桁がネットワーク番号で、ネットワーク番号が10で始まるIPアドレス。クラスBのIPアドレス範囲：128.0.0.1〜191.255.255.254。使用可能なネットワークの数は16,384であり、各ネットワークは60,000台を超えるコンピューターを収容できます。中規模のネットワークに適しています
クラスCアドレス：最初の24桁はネットワーク番号で、ネットワーク番号は110で始まります。クラスCのIPアドレス範囲：192.0.0.1〜223.255.255.254。利用可能なネットワークは209万を超え、各ネットワークは254台のコンピューターしか収容できません。小規模なネットワークに適しています。
クラスDアドレス：マルチキャストアドレス、ネットワーク番号は1110で始まります。クラスDアドレス範囲：224.0.0.0〜239.255.255.255
クラスEアドレス：ネットワーク番号が11110で始まるアドレスで、将来および実験用に予約されています
上記の5種類のABCDEアドレスに加えて、特別なアドレスと呼ばれる特別な値を持つIPアドレスもいくつかあります。特別なアドレスには次の種類があります。
1）すべての0（0.0.0.0）は現在のホストに対応し、ネットワークの送信元アドレスとして使用できますが、宛先アドレスとして使用することはできません
2）ネットワーク番号はすべて0で、ホスト番号は特定の値です。つまり、このネットワークの特別なホストを送信元アドレスではなく宛先アドレスとして使用できます。
3）すべて1（255.255.255.255）は、現在のネットワークのブロードキャストアドレスを示します。これは、宛先アドレスとして使用できますが、送信元アドレスとしては使用できません。
4）ネットワーク番号は特定の値であり、ホスト番号はすべて0で、ネットワークを示します。これは、宛先アドレスとしても送信元アドレスとしても使用できません。
5）ネットワーク番号は特定の値であり、ホスト番号はすべて1で、特定のネットワークのブロードキャストアドレスを示します。これは、宛先アドレスとして使用できますが、送信元アドレスとしては使用できません。
6）a = 127のアドレス（abcdはIPアドレスを表します）はローカルループバックアドレスを表します。127.0.0.1は、ローカルアドレスを表すために使用できます
3、パブリックアドレスとプライベートアドレス
公開アドレス：Inter NICに登録および申請した組織に割り当てられ、インターネットに直接アクセスできます。
プライベートアドレス：特に組織の内部使用のための未登録アドレス
クラスAプライベートアドレス：10.0.0.0〜10.255.255.255、ネットワークの数は1です
クラスBプライベートアドレス：172.16.0.0〜172.31.255.255、ネットワーク数は16
0.0〜10.255.255.255、ネットワーク数は1
クラスBプライベートアドレス：172.16.0.0〜172.31.255.255、ネットワーク数は16
クラスCプライベートアドレス：192.168.0.0〜192.168.255.255、ネットワークの数は256です