Адреса IPv4 являє собою серію з 32 двоічних біт (одиниць і нулів). Людині важко прочитати двійкову адресу IPv4. Тому 32 біти групуються по чотири восьмибітних сегменти − в так звані октети. Навіть у такому форматі людині складно читати, записувати і запам'ятовувати адреси IPv4. Тому кожен октет поданий у вигляді десяткового значення, відокремленого крапкою. Цей формат називається точково-десятковою нотацією.
Під час налаштування адресу IPv4 вузла вводять у вигляді десяткового числа з крапками, наприклад, 192.168.1.5. Уявіть, що вам необхідно ввести 32-бітний двійковий еквівалент цього значення: 11000000101010000000000100000101. Якби ви неправильно ввели хоча б один біт, адреса була б іншою і вузол не зміг би здійснювати обмін даними в мережі.
Логічниа 32-бітна адреса IPv4 являє собою ієрархічну систему і складається з двох частин. Перша ідентифікує мережу, друга − вузол у цій мережі. Обидві частини є обов'язковими. Наприклад, якщо адреса IPv4 вузла − 192.168.18.57, то перші три октети (192.168.18) являють собою мережну частину адреси, а останній октет (.57) є ідентифікатором вузла. Такий підхід називається ієрархічною адресацією, оскільки маршрутизатори повинні зв'язуватися тільки з мережами, а не з окремими вузлами. Маршрутизатор − це мережний пристрій, що пересилає пакети даних мережами в місця їх призначення.
Адреси IPv4 поділяються на такі класси:
- клас A - великі мережі, що розгортаються у великих компаніях;
- клас B - мережі середнього розміру, що розгортаються у ВНЗ та інших організаціях аналогічного масштабу;
- клас C - маленькі мережі, що розгортаються в організаціях невеликого розміру або постачальниками послуг доступу до Інтернету для передплатників;
- клас D - мережі спеціального призначення для багатоадресної розсилки;
- клас E - використовуються для експериментального тестування.
Крім створення окремих класів, група IETF зарезервувала певну частину адресного простору Інтернету для приватних мереж. Приватні мережі не мають зв'язку з публічними мережами. Адреси приватних мереж не маршрутизуються по Інтернету. Завдяки цьому мережі, розміщені в різних місцях, можуть використовувати одну і ту саму схему приватних адрес, не створюючи конфліктів. Наприклад, приватні адреси корисно використовувати для навчальних лабораторних занять, до яких потрібно перекрити доступ зовні.
Кожен з перерахованих класів використовує окремий діапазон приватних IP-адрес:
- клас A - 10.0.0.0 - 10.255.255.255
- клса B - 172.16.0.0 - 172.31.255.255
- клас C - 192.168.0.0 - 192.168.255.255
Маска підмережі IPv4
Маска підмережі позначає мережну частину адреси IPv4. Як і адреса IPv4, маска підмережі має вигляд десяткового числа з крапками. Як правило, вузли в локальній мережі використовують одну і ту саму маску підмережі. На даному рисунку 1 зображені маски підмережі за умовчуванням для використовуваних адрес IPv4, які зіставлені з першими трьома класами адрес IPv4:
- 255.0.0.0 - клас A; перший октет адреси IPv4 являє собою його мережну частину;
- 255.255.0.0 - клас B; перші два октети адреси IPv4 є його мережною частиною;
- 255.255.255.0 - клас C; перші три октети адреси IPv4 являють собою його мережну частину.
Якщо організація володіє однією мережею класу B, але повинна надати адреси IPv4 для чотирьох локальних мереж, їй слід розділити адреси класу B на чотири менші частини. Розбиття на підмережі − це процес логічного розбиття мережі. Він являє собою метод розподілу мережі, а маска підмережі вказує спосіб її поділу. Досвідчений мережний адміністратор, як правило, виконує розбиття мережі на підмережі. Після створення схеми розбиття на підмережі можна налаштувати власні адреси IPv4 і маски підмережі на вузлах в чотирьох локальних мережах. Ці навички отримують на курсах мережної академії Cisco для рівня «Сертифікований компанією Cisco мережний фахівець» (Cisco Certified Network Associate − CCNA).