Адрес IP - это 32-битное значение, уникальное для каждого устройства, подключенного к сети TCP/IP. Адрес IP обычно записывается в виде четырех десятичных чисел, разделенных точками. Каждое десятичное число представляет один байт, состоящий из 8 бит 32-разрядного адреса, и лежит в интервале от 0 до 255 (возможные десятичные значения одного байта).
IP-адреса часто называют адресами узлов. Несмотря на широкое хождение такого названия, оно не совсем точное. Адреса IP назначаются не компьютерам, но сетевым интерфейсам. Система-шлюз, например crab, имеет разные адреса в каждой из сетей, в которую входит. Устройства определенной сети обращаются к шлюзу по его адресу в этой сети. Например, узел rodent обращается к узлу crab по адресу 172.16.12.1, тогда как внешние узлы - по адресу 10.104.0.19.
Обращение по адресу выполняется тремя различными способами. К отдельной системе обращение производится непосредственно по адресу узла, который называется индивидуальным (unicast) адресом. Индивидуальный пакет адресован единственному узлу. К группе систем обращение производится с помощью групповых (multicast) адресов, таких как 224.0.0.9. Маршрутизаторы вдоль пути от источника к адресату распознают специальные адреса и направляют копии пакетов всем членам группы. Ко всем системам сети можно обратиться посредством широковещательных (broadcast) адресов, таких как 172.16.255.255. Широковещательный адрес зависит от возможностей конкретной физической сети.
Широковещательный адрес - хорошая иллюстрация того факта, что не все сетевые адреса или адреса узлов могут быть назначены сетевым устройствам. Некоторые из адресов узлов зарезервированы для служебных целей. Номера узлов 0 и 255 зарезервированы во всех сетях. Адрес IP, в котором все биты узла установлены в единицу, является широковещательным адресом. Для сети 172.16. широковещательным адресом будет 172.16.255.255. Отправленная на этот адрес дейтаграмма будет доставлена каждому из узлов сети 172.16. Адрес IP, в котором все биты узла имеют нулевое значение, обозначает собственно сеть. Так, адрес 10.0.0.0 обозначает сеть 10, адрес 172.16.0.0- сеть 172.16. Адреса в таком формате применяются в таблицах маршрутизации для обозначения целых сетей.
В адресе физической сети первый байт не может иметь значение, большее 223, поскольку такие адреса зарезервированы для служебных целей. Еще два адреса сетей используются только в служебных целях: сеть 0.0.0.0 служит маршрутом по умолчанию, а сеть 127.0.0.0 является кольцевой (loop- back). Маршрут по умолчанию позволяет упростить информацию по маршрутизации, с которой работает IP. Кольцевой адрес упрощает сетевые приложения, позволяя обращаться к локальному узлу таким же образом, как и к любому из удаленных. Эти специальные адреса сетей играют важную роль в настройке узла, однако не могут назначаться устройствам в реальных сетях. За исключением описанных случаев, адреса назначаются физическим устройствам и используются протоколом Internet для доставки данных на эти устройства.
Протокол Internet переносит данные между узлами в виде дейтаграмм. Каждая дейтаграмма доставляется по адресу, содержащемуся в поле Адрес получателя заголовка дейтаграммы (пятое слово). Адрес получателя - это стандартный 32-битный адрес, которого достаточно для однозначного определения сети и узла в этой сети.