Internet - Internet Protocol Addresses

Affinchè un sistema di comunicazione sia universale è necessario utilizzare un metodo di identificazione di ogni computer connesso ad esso (host). Il TCP/IP assegna ad ogni host, come identificatore universale, un indirizzo binario a 32 bits detto Internet Address o IP Address, usando una struttura analoga a quella degli indirizzi fisici di rete.
Per rendere questi indirizzi più comprensibili, essi sono suddivisi in quattro gruppi di bits con i rispettivi valori scritti in decimale e separati da punti (Dotted Decimal Notation).
Concettualmente, ciascun indirizzo IP è una coppia netid-hostid, dove il netid identifica la rete dove è connesso l'host mentre l'hostid identifica lo stesso host su quella rete, come mostrato in figura:

Gli indirizzi IP sono divisi in cinque classi, di cui tre primarie (A, B, C) distinguibili dai tre bit di ordine più alto.

Classe A: usata per reti con più di 2 alla 16 (65536) hosts, dedica 7 bits per la netid e 24 per la hostid.

Classe B: usata per reti con un numero di hosts compreso tra 2 alla 8 (256) e 2 alla 16 (65536) hosts, dedica 14 bits per la netid e 16 per la hostid.

Classe C: usata per reti con meno di 2 alla 8 (256) hosts, dedica 21 bits per la netid e 8 per la hostid.

Classe D: è usata per la particolare distribuzione dei dati, detta multicasting.

Classe E: è destinata ad usi futuri.

Nella tabella seguente sono riportati i range della Dotted Decimal Notation corrispondenti a ciascuna classe degli indirizzi IP; alcuni valori sono riservati per scopi specifici (127.0.0.0 è riservato al local host):

Classe	Lowest Address	Highest Address
A	0.1.0.0	126.0.0.0
B	128.0.0.0	191.255.0.0
C	192.0.1.0	223.255.255.0
D	224.0.0.0	239.255.255.255
E	240.0.0.0	247.255.255.255

Materialmente le reti sono interconnesse tramite computer molto veloci detti router che instradano i pacchetti leggendo l'indirizzo internet. Considerando che un router possa essere connesso a due o più reti fisiche, è necessario assegnare altrettanti indirizzi IP per identificare ciascuna rete; tali computers sono definiti multi-homed hosts.
Poichè gli indirizzi IP codificano entrambi la rete e l'host ad essa connessa, essi non possono specificare un particolare computer, ma una "connessione" ad una rete. Perciò un router che connette n reti necessita di altrettanti indirizzi IP.
L'operazione di routing è molto efficace perché, in realtà, viene svolta leggendo solo la parte di indirizzo relativo alla rete.

Uno dei vantaggi della struttura di indirizzamento Internet è che la sua forma può specificare un indirizzo per un particolare host, una rete o tutti gli hosts su una rete (Broadcast). Lo svantaggio è che, se una macchina ha più indirizzi, la conoscenza di un indirizzo di rete potrebbe essere non sufficiente per raggiungerla, se tale rete non è disponibile.