IPv4 (англ. Internet Protocol version 4) — четвёртая версия интернет протокола (IP). Первая широко используемая версия. Протокол описан в RFC 791 (сентябрь 1981 года), заменившем RFC 760 (январь 1980 года).
Адресация: хосты и подсети
Классовая адресация
Однако очень скоро выяснилось, что сетей слишком мало, они слишком большие, и адресация лишена гибкости. Поэтому уже в сентябре 1981 года вышел RFC 791 (англ.), который вводил так называемую классовую адресацию. Идея заключается в следующем: для гибкости в назначении адресов сетей и возможности использовать большое число малых и средних сетей адресное пространство было разделено на несколько логических групп и в каждой группе отводилось разное соотношение хостов и подсетей. Эти группы носят названия классов сетей и пронумерованы латинскими буквами: A, B, C, D и E. Деление основывается на старших битах адреса. Подробно адресация рассматривается в RFC 790 (англ.).
Класс А: 0.XXX.XXX.XXX — 127.XXX.XXX.XXX
Первый бит адреса равен нулю, таким образом, класс А занимает половину всего адресного пространства. Адрес сети занимает 7 бит, адрес узла — 24 бита, следовательно класс A содержит 128 подсетей по 16 777 216 адресов в каждой.
Например, подсеть 10.0.0.0 (класса А, содержит более 16,7 млн адресов от 10.0.0.0 по 10.255.255.255). По умолчанию зарезервирована, не маршрутизируется в интернете и используется для построения локальных и корпоративных сетей.
Класс B: 128.0.XXX.XXX — 191.255.XXX.XXX
Адрес начинается с битов 1,0, таким образом, класс B занимает четверть всего адресного пространства. Адрес сети занимает 14 бит, адрес узла — 16, следовательно класс B содержит 16 384 подсетей по 65 536 адресов в каждой
Например, сеть 169.254.X.X класса B с 65536 адресами. Зарезервирована для «канальных» адресов.
Класс C: 192.0.0.XXX — 223.255.255.XXX
Адрес начинается с битов 1,1,0, таким образом, класс C занимает 1/8 адресного пространства. Адрес сети занимает 21 бит, адрес узла — 8 бит, следовательно класс C содержит 2 097 152 сетей по 256 адресов в каждой.
Например, сеть 192.0.2.X имеет адреса с 192.0.2.0 по 192.0.2.255, зарезервирована для примеров в документации.
В 1990 году в RFC 1166 (англ.)описаны ещё два класса.
Класс D: 224.XXX.XXX.XXX — 239.XXX.XXX.XXX
Адрес начинается с битов 1,1,1,0. Класс D занимает 1/16 адресного пространства. Используется для многоадресной рассылки.
Класс Е: 240.XXX.XXX.XXX — 255.XXX.XXX.XXX.
Адрес начинается с битов 1,1,1,1. Такие адреса запрещены. Зарезервировано для использования в будущем.
Бесклассовая адресация
При классовой адресации размер подсети вычисляется из ip адреса.
С ростом сети Интернет эта система оказалась неэффективной и была дополнена бесклассовой адресацией (CIDR). Была введена дополнительная метрика — маска подсети, определяющая сколько бит адреса отводится на адрес сети, а сколько — на адрес узла.
Маска подсети переменной длины VLSM позволяет более эффективно использовать выделенное организации адресное пространство протокола IP. Главная трудность связана с тем, что ранее каждая сеть могла иметь только одну маску подсети, а это, в свою очередь, ограничивало возможности организации в выборе размера подсети.