最初設計互聯網絡時，為了便於尋址以及層次化構造網絡，IP地址採用分層結構，每個IP地址包括兩個標識碼（ID），即網絡ID和主機ID。同一個物理網絡上的所有主機都使用同一個網絡ID，網絡上的一個主機（包括網絡上工作站，服務器和路由器等）有一個主機ID與其對應。IP地址根據網絡ID的不同分為5種類型，A類地址、B類地址、C類地址、D類地址和E類地址。目前最常用的就是IPv4，由四個字節組成，共32位。全0和全1的都保留不用 （全0是網絡號，全1是廣播地址）。
1． A類IP地址
一個A類IP地址由1字節的網絡地址和3字節主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“0”， 地址範圍從1.0.0.0 到127.255.255.255。子網掩碼為255.0.0.0。可用的A類網絡有126個，每個網絡能容納1億多個主機。
2． B類IP地址
一個B類IP地址由2個字節的網絡地址和2個字節的主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“10”，地址範圍從128.0.0.0到191.255.255.255。子網掩碼為255.255.0.0。可用的B類網絡有16382個，每個網絡能容納6萬多個主機 。
3． C類IP地址
一個C類IP地址由3字節的網絡地址和1字節的主機地址組成，網絡地址的最高位必須是“110”。範圍從192.0.0.0到223.255.255.255。子網掩碼為255.255.255.0。C類網絡可達209萬餘個，每個網絡能容納254個主機。
4． D類地址用於多點廣播（Multicast）。
D類IP地址第一個字節以“1110”開始，它是一個專門保留的地址。它並不指向特定的網絡，目前這一類地址被用在多點廣播（Multicast）中。多點廣播地址用來一次尋址一組計算機，它標識共享同一協議的一組計算機。
5． E類IP地址
以“11110”開始，為將來使用保留。
回送地址：127.0.0.1。一般用於測試使用。例如：ping 127.0.0.1 來測試本機TCP/IP是否正常。
私有IP地址：
1個A類地址 10.0.0.0/8（10.0.0.0—10.255.255.255）；
16個B類地址 172.16.0.0/12（172.16.0.0—172.31.255.255）
256個C類地址 192.168.0.0/16（192.168.0.0—192.168.255.255）；
保留IP地址不會在internet網上出現，但可以用於企業內部網絡，A企業可以用，B企業也可以使用！這些地址是不會被Internet分配的，它們在Internet上也不會被路由，雖然它們不能直接和Internet網連接，但通過技術手段仍舊可以和 Internet通訊（NAT技術）。
根據一個IP地址求它的子網掩碼和網絡地址
為什麼必須有一個子網掩碼？因為：
1 ）當配置 IP 時，所有計算機都必須填寫子網掩碼
2 ）我們必須在我們的網絡中設置一些邏輯邊界
3 ）我們必須至少輸入所使用 IP 類的默認子網掩碼
某IP地址為192.168.5.0/24，這是一種基於CIDR劃分的IP地址，最後的/24表示前24位是網絡號，後8位是主機號。同時也表示掩碼為24位，即子網掩碼為255.255.255.0，使用2進制排列就是11111111.11111111.11111111.00000000，根據掩碼算術，使用IP地址與掩碼邏輯與，即為網絡地址。
上面就是原理，其實算法很簡單，把IP地址換成2進制後，共32位。子網掩碼位數前面為全1，後面為全0，即IP地址與掩碼位數全為1的那部分前面部分照搬，後面部分全0。即可得出網絡地址。後面部分全1是廣播地址。
注：劃分子網就是將主機號中的一部分拿出來當做子網號
如果希望在一個網絡中建立子網，就要在這個默認的子網掩碼中加入一些位，它減少了用於主機地址的位數。加入到掩碼中的位數決定了可以配置的子網。因而，在一個劃分了子網的網絡中，每個地址包含一個網絡地址、一個子網位數和一個主機地址。
示例：某IP地址為192.168.5.0/24，它的子網掩碼為255.255.255.248，首先根據IP地址知道這是一種基於CIDR劃分的C類IP地址，前24位是網絡號，後8位是主機號，C類IP默認的子網掩碼是255.255.255.0。因為知道子網掩碼為255.255.255.248，最後是248，248 = 0x1111 1000。這就相當於主機號又被分成兩部分，前5位是子網號，後3位是主機號，所以，子網個數是 2^5，主機個數為 2^3。另外，主機號全0代表本地主機，全1表示廣播。每個子網共6個有效的地址可用於分配。
另外IPv6地址長度為128位，是IETF（互聯網工程任務組，Internet Engineering Task Force）設計的用於替代現行版本IP協議（IPv4）的下一代IP協議。
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