IPv4 地址由 32 个二进制位(1 和 0)的数字串组成。二进制 IPv4 地址难以阅读。为此,人们将每 8 个位称为一组二进制八位数,将这 32 个位划分为四段二进制八位数。但是,即使以这种分组格式表示的 IPv4 地址也难于读写和记忆。因此,人们就将每组二进制八位数表示为相应的十进制数值,并以小数点或句点加以分隔。这种格式称为点分十进制记法。

为主机配置 IPv4 地址时,输入的地址是十进制数字,如 192.168.1.5。如果必须输入此十进制数字的 32 位二进制表示方式,结果将是:11000000101010000000000100000101。在输入时只要其中某一位出错,结果就会变成完全不同的另一个地址,主机也就可能无法在网络中通信。

32 位逻辑 IPv4 地址具有层次性,由两个部分组成。第一部分标识网络,第二部分则标识网络中的主机。这两部分缺一不可。以 IPv4 地址为 192.168.18.57/24 的主机为例,前三组二进制八位数 192.168.18 标识该地址的网络部分,最后一组二进制八位数 57 标识主机。这称为分层编址,因为路由器只需要与网络通信而不需要与单独的主机通信。路由器是一个通过网络向目的地转发数据包的网络设备。

IPv4 地址分为以下几类:

除了建立不同的类别之外,IETF 还预留了一些 Internet 地址空间供专用网络使用。专用网络不与公共网络连接。专用网络地址也不在 Internet 上路由。这样,位于不同地点的网络便可以使用相同的专用编址方案而不会发生编址冲突。例如在课堂实验中,如果需要禁止访问所在网络以外的地址,这些专用地址就很适用。

以下每类都有专用 IP 地址范围:

IPv4 子网掩码

子网掩码表示 IPv4 地址的网络部分。与 IPv4 地址一样,子网掩码也是一个点分十进制数字。通常一个局域网中的所有主机使用的是同一个子网掩码。图中所示为映射到前三类 IPv4 地址的可用 IPv4 地址的默认子网掩码:

如果组织拥有一个 B 类网络但需要为四个 LAN 提供 IPv4 地址,组织必须将 B 类地址细分为四个更小的部分。子网划分是网络的逻辑划分。它提供了一种网络划分方法,而子网掩码则指定其细分方式。经验丰富的网络管理员通常会执行子网划分。制定子网划分方案之后,即可在四个 LAN 中的主机上配置正确的 IPv4 地址和子网掩码。这些技能是与 Cisco Certified Network Associate (CCNA) 级网络技能相关的 Cisco Networking Academy 课程的学习内容。