Сколько ipv4 адресов в мире

Исчерпание адреса IPv4

Исчерпание IPv4-адресов — это истощение пула нераспределенных IPv4-адресов . Поскольку в исходной архитектуре Интернета было доступно менее 4,3 миллиарда адресов, их истощение ожидалось с конца 1980-х годов, когда Интернет начал стремительно расти. Это истощение является одной из причин разработки и развертывания его протокола-преемника , IPv6 . IPv4 и IPv6 сосуществуют в Интернете.

Пространство IP-адресов управляется в глобальном масштабе Управлением по присвоению номеров в Интернете (IANA) и пятью региональными интернет-регистратурами (RIR), ответственными на своих назначенных территориях за назначение конечным пользователям и местным интернет-реестрам , таким как провайдеры интернет-услуг . Основные рыночные силы, ускорившие истощение IPv4-адресов, включали быстро растущее число пользователей Интернета, постоянно подключенных устройств и мобильных устройств.

Ожидаемая нехватка была движущим фактором в создании и внедрении нескольких новых технологий, включая трансляцию сетевых адресов (NAT), бесклассовую междоменную маршрутизацию (CIDR) в 1993 году и IPv6 в 1998 году [1].

Исчерпание ресурсов верхнего уровня произошло 31 января 2011 года. [2] [3] [4] [5] Все RIR исчерпали свои пулы адресов, кроме тех, которые зарезервированы для перехода на IPv6 ; это произошло 15 апреля 2011 года для Азиатско-Тихоокеанского региона ( APNIC ), [6] [7] [8] 10 июня 2014 года для Латинской Америки и Карибского бассейна ( LACNIC ), [9] 24 сентября 2015 года для Северной Америки ( ARIN ), [10] 21 апреля 2017 г. для Африки ( AfriNIC ), [11] и 25 ноября 2019 г. для Европы, Ближнего Востока и Центральной Азии ( RIPE NCC ). [12] Эти RIR по-прежнему выделяют восстановленные адреса или адреса, зарезервированные для специальных целей. У отдельных интернет-провайдеров все еще есть пулы неназначенных IP-адресов, и они могут повторно использовать адреса, которые больше не нужны подписчикам.

СОДЕРЖАНИЕ

IP-адресация [ править ]

Каждому узлу сети Интернет-протокола (IP), например компьютеру , маршрутизатору или сетевому принтеру , назначается IP-адрес для каждого сетевого интерфейса, который используется для определения местоположения и идентификации узла при обмене данными с другими узлами в сети. Интернет-протокол версии 4 предоставляет 2 32 (4 294 967 296) адресов. Однако большие блоки адресов IPv4 зарезервированы для специального использования и недоступны для публичного размещения.

Структура адресации IPv4 обеспечивает недостаточное количество общедоступных маршрутизируемых адресов для предоставления отдельного адреса каждому Интернет-устройству или службе. Эта проблема была смягчена в течение некоторого времени за счет изменений в инфраструктуре распределения адресов и маршрутизации в Интернете. Переход от классовой сетевой адресации к бесклассовой междоменной маршрутизации существенно задержал исчерпание адресов. Кроме того, преобразование сетевых адресов (NAT) позволяет интернет-провайдерам и предприятиям маскировать адресное пространство частной сети с помощью только одного общедоступного маршрутизируемого IPv4-адреса на интернет-интерфейсе основного интернет-маршрутизатора вместо того, чтобы выделять публичный адрес каждому сетевому устройству.

Исчерпание адреса [ править ]

Хотя основной причиной исчерпания адресов IPv4 является недостаточная пропускная способность исходной инфраструктуры Интернета, эти недостатки усугубились несколькими дополнительными движущими факторами. Каждый из них увеличивал спрос на ограниченное количество адресов, часто неожиданным для первоначальных проектировщиков сети.

Мобильные устройства Поскольку IPv4 все больше и больше становился стандартом де-факто для сетевой цифровой связи, а стоимость встраивания значительной вычислительной мощности в портативные устройства упала, мобильные телефоны стали жизнеспособными Интернет-хостами. Новые спецификации устройств 4G требуют адресации IPv6. Постоянные соединения На протяжении 1990-х преобладающим способом потребительского доступа в Интернет был коммутируемый доступ через телефонный модем . Быстрый рост числа коммутируемых сетей увеличивал скорость потребления адресов, хотя было обычным делом, что модемные пулы и, как следствие, пул назначенных IP-адресов совместно использовались большой клиентской базой. Однако к 2007 году уровень проникновения широкополосного доступа в Интернет на многих рынках превысил 50%. [13] Широкополосные соединения всегда активны, поскольку шлюзовые устройства (маршрутизаторы, широкополосные модемы) редко выключаются, так что использование адресов интернет-провайдерами продолжалось ускоренными темпами. Интернет-демография Развитый мир состоит из сотен миллионов семей. В 1990 году лишь небольшая часть из них имела доступ в Интернет. Всего 15 лет спустя почти половина из них имела постоянное широкополосное соединение. [14] Множество новых пользователей Интернета в таких странах, как Китай и Индия, также приводят к нехватке адресов. Неэффективное использование адреса Организации, получившие IP-адреса в 1980-х годах, часто получали гораздо больше адресов, чем им фактически требовалось, потому что первоначальный метод распределения сети по классам был неадекватным для отражения разумного использования. Например, крупным компаниям или университетам были назначены блоки адресов класса A с более чем 16 миллионами адресов IPv4 каждый, потому что следующая меньшая единица распределения, блок класса B с 65 536 адресами, была слишком мала для их предполагаемого развертывания. Многие организации продолжают использовать общедоступные IP-адреса для устройств, недоступных за пределами их локальной сети. С точки зрения глобального распределения адресов это во многих случаях неэффективно, но существуют сценарии, в которых это предпочтительнее в стратегиях реализации сети организации. [ необходима цитата ] Из-за неэффективности, вызванной разделением на подсети , сложно использовать все адреса в блоке. Отношение плотности хоста, как определено в RFC 3194 , является показателем использования блоков IP-адресов, который используется в политиках распределения.

Усилия по смягчению [ править ]

Попытки отсрочить исчерпание адресного пространства начались с осознания проблемы в начале 1990-х годов и введения ряда временных усовершенствований для повышения эффективности существующей структуры, таких как методы CIDR и строгие политики распределения на основе использования.

Engineering Task Force Интернет (IETF) создал маршрутизации и адресации группы (ROAD) в ноябре 1991 года , чтобы реагировать на проблемы масштабируемости , вызванной классовой сети системы распределения на месте в то время. [15] [1]

IPv6, технология, пришедшая на смену IPv4, была разработана для решения этой проблемы. Поддерживает примерно 3,4 × 10 38 сетевых адресов. [16] Хотя по состоянию на 2008 год [Обновить] прогнозируемое истощение ресурсов уже приближалось к завершающей стадии, большинство провайдеров интернет-услуг и поставщиков программного обеспечения в то время только начинали развертывание IPv6 . [17]

Подробно и понятно об IP адресах

В сетях используется 2 типа адресов: Локальные и Глобальные адреса. Локальные это адреса в технологии канального уровня, они привязаны к конкретной технологии, этому могут быть MAC адреса в Ethernet, или IMEI в сетях сотовой связи. Такие адреса не могут использоваться для построение крупной составной сети, которые объединяют сети использующие разные технологии. Чтобы это сделать, в модели взаимодействие открытых систем водиться сетевой уровень, а на нём используются глобальные адреса.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Глобальные адреса это адреса сетевого уровня, и в стеке протокола TCP/IP это как раз IP адреса. Глобальные адреса не привязаны к технологии канального уровня, и с их помощью можно построить такую сеть, которая объединяет подсети построены на разных технологиях канального уровня. И передавать данные из этих сетей друг другу.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

IP адреса

Вид глобальных адресов, которые мы рассматриваем в этой статье это IP адреса, которые используются в стеке протоколов TCP/IP. и Интернет. IP адреса нужны для уникальной идентификации компьютеров в крупной составной сети, которая может включать в себя весь мир, например сети Интернет, и различные части сети интернет построенные на разных технологиях канального уровня.

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Сейчас есть 2-е версии протокола IP: версия IPv4 и IPv6. Основное отличие между версиями протоколов в длине IP адреса. В IPv4 длина адреса 4 байта, а в IPv6 длина адреса 16 байт.

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

Длина адреса IPv4 — 32 бита, 4 байта. И чтобы людям было удобно работать с такими IP адресами их делят на 4 части.

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

В каждой части по 8 бит, такая часть называется октет. Каждый октет записывают в десятичном формате, и форма записи IP адреса следующая: четыре октета разделенных точкой (213.180.193.3). С таким видом деления адресов людям гораздо удобнее работать, чем с записью в двоичной форме длиной в 32 бита.

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

IP-адреса и IP-сети

Одна из задач сетевого уровня обеспечить масштабирование, построить такую сеть, которая может работать в масштабах всего мира. Для этого сетевой уровень работает не с отдельными компьютерами, а с подсетями, которые объединяют множество компьютеров.

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

В IP объединение происходит следующим образом, подсеть это некое количество компьютеров, у которых одинаковая старшая часть IP-адреса. В примере ниже у данного диапазона адресов одинаковые первые 3 октета, и отличается только последний октет.

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

И маршрутизаторы, устройства передающие информацию на сетевом уровне, работают уже не с отдельными IP адресами, а с подсетями.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

Структура IP адреса

Наш IP адрес состоит из 2 частей:

1. номер подсети — старшие биты IP адреса.
2. номер компьютера в сети (хост) — младшие биты IP адреса.

• IP-адрес: первые три октета (213.180.193.3) это адрес сети. Последний октет это адрес хоста (3).
• Адрес подсети записываем: 213.180.193.0
• Номер хоста: 3 (0.0.0.3).

Маска подсети

Как по IP адресу узнать, где адрес сети, а где адрес хоста. Для этого используется Маска подсети. Маска также, как IP адрес состоит из 32 бит, и она устроена следующим образом: там где в IP адресе находится номер сети маска содержит 1, а там где указан номер хоста 0.

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

Подробный пример разобран в видео на 4:50 минуте.

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

Есть два способа указать маску подсети. Десятичное представление в виде префикса.
В десятичном представление маска записывается в формате похожем на формат IP адреса. 32 разделенные на 4 октета по 8 бит и каждый из этих 8 бит переведены в десятичное представление, они записываются через точку.

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

Маска в десятичном представление выглядит так 255.255.255.0

p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

Другой формат записи маски в виде префикса. В этом случае указывается, сколько первых бит IP адреса относится к адресу сети, а всё остальное, считается, что относится к адресу хоста.

p, blockquote 21,0,0,0,0 —>

Префикс записывается через слэш (/).

p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

213.180.193.3/24 это означает что первые 24 бита, то есть 3 октета относится к адресу к сети, а последний октет к адресу хоста.

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

Оба эти представления эквивалентны. Если мы запишем маску подсети в десятичном виде, либо виде префикса, мы получаем одинаковый адрес подсети.

p, blockquote 24,0,0,0,0 —>

Важно понимать, что маска подсети не обязательно должна заканчиваться на границе октетов. Хотя, так делают часто, чтобы людям было удобно работать с такими адресами сетей и хостов, но это делать не всегда удобно. Например, если у вас сеть достаточно крупная, то вам можно ее разбить на несколько более маленьких частей. А для этого приходится использовать маски переменной длины, именно так называются маски подсети которые не заканчиваются на границе октета.

p, blockquote 25,0,0,0,0 —>

Подробный пример на видео выше на минуте 8:20.

p, blockquote 26,0,0,0,0 —>

Устаревшие классы IP адресов

Маски подсети это современный способ, который позволяет определить, где в IP адресе находится адрес подсети, а где адрес хоста. Ранее использовался другой адрес на основе классов IP адресов. Сейчас этот метод уже не используется он устарел. Однако в интернете и книгах вы наверняка встретите напоминание классов адресов, поэтому мы рассмотрим, как они были устроены.

p, blockquote 27,0,0,0,0 —>

p, blockquote 28,1,0,0,0 —>

Весь диапазон адресов был разделен на несколько классов, в которых было четко задано местоположение адресов сети и адрес хоста. Класс определялся по первым битам. Всего было 5 классов (A,B,C,D,E)

1. Класс А куда входит IP адреса, которые начинаются на ноль. В этом классе было жестко задано, что к адресу подсети относится первый октет. 3 остальных октета к адресу хоста.
2. К классу В относится IP адреса, которые в бинарном виде начинаются на 10, здесь к адресу сети относятся первые 16 бит, а к адресу хоста последние 16 бит.
3. Класс С самый распространенный класс сетей, это класс в котором IP адреса начинаются на 110, под номер сети отводиться 24 бита, под номер хоста 8 бит. Такой класс хорошо подходит для небольших сетей, который содержит до 254 компьютеров.
4. Были 2 класса для адресов специального назначения: Класс D для групповых адресов.
5. И класс Е зарезервированный диапазон для будущего использования.

В настоящие время групповые адреса все еще выделяются именно из диапазона 224.0.0.0 — 239.255.255.255.
А зарезервированный диапазон все еще не используется 240.0.0.0. — 255.255.255.255.

p, blockquote 30,0,0,0,0 —>

Типы IP-адресов

В IPv4 используется 3 типа адресов:

1. Индивидуальный (unicast);
2. Групповой (multicast);
3. Широковещательный (broadcast).

• Индивидуальный адрес — это адрес конкретного компьютера, именно такие адреса мы рассматривали выше.
• Групповой адрес — это адрес, который используется несколькими ПК. Если вы отправите данные на этот адрес, его получит несколько компьютеров в сети которые входит в эту группу.
• Широковещательный адрес — это такой адрес, который используется для получения данных всеми компьютерами в сети.

Широковещательный адрес

Широковещательный адрес в IP имеют следующий формат: (1.18)

• IP-адрес: 213.180.193.3/24
• Широковещательный адрес: 213.180.193.255

Часть которая относится к адресу сети остается без изменений, а в той части, которая относится к адресу хоста записываются в битовые единицы.

p, blockquote 34,0,0,0,0 —>

Мы уже встречались с широковещательными адресами в технологии канального уровня Ethernet. Важным отличием широковещательных адресов в сетевом уровне, является то, что широковещательные адреса используются только в пределах в одной подсети.

p, blockquote 35,0,0,0,0 —>

Маршрутизаторы не передают широковещательные пакеты в другую сеть, иначе можно очень быстро завалить всю глобальную сеть, в том числе весь Интернет, мусорными широковещательными пакетами.

p, blockquote 36,0,0,0,0 —>

Два широковещательных адреса

В IP используется 2 типа широковещательных адресов подходящих для двух различных сценарий (2.22)

p, blockquote 37,0,0,0,0 —>

p, blockquote 38,0,0,0,0 —>

Предположим что у нас есть 2 подсети объединенные между собой маршрутизатором. Если мы хотим отправить широковещательный пакет в рамках одной сети это называется ограниченное широковещание. В этом случае мы может использовать специальный широковещательный адрес, который состоит из всех битовых единиц (255.255.255.255). В этом случае данные получат все компьютеры в сети, а через маршрутизатор данные не пройдут.

p, blockquote 39,0,0,0,0 —>

Другой сценарий, когда компьютер, который находится за пределами нашей сети, хочет передать широковещательный пакет всем компьютерам, которые находится в нашей сети это называется направленное широковещание. В этом случае широковещательный IP адрес будет выглядеть 192.168.0.255, адрес подсети, в которую мы хотим отправить широковещательный пакет и битовые единицы в той части, которая относится к адресу хоста. Как произойдет обработка такого пакета? Пакет передаётся маршрутизатору и маршрутизатор уже разошлёт этот пакет в широковещательном режиме, но только в передах одной подсети, для которой предназначается этот широковещательный пакет.

p, blockquote 40,0,0,0,0 —>

Специальные типы IP-адресов

Какие бывают специальные типы IP адресов:

p, blockquote 41,0,0,0,0 —>

В номере хоста нельзя использовать только битовые 0, и только битовые 1. Если мы укажем только битовые 0, то это получится не адрес хоста, а адрес подсети 213.180.193.0.

p, blockquote 42,0,0,1,0 —>

А если укажем только битовые 1, то это будет широковещательный адрес. 213.180.193.255.

p, blockquote 43,0,0,0,0 —>

Часто, маршрутизатору по умолчанию в сети, или шлюзу, через которые все компьютеры сети попадают в интернет, присваивают адрес с номером 1. Однако четких правил нет, так делать не обязательно 213.180.193.1.

Адрес который состоит из всех 0.0.0.0 это адрес текущего хоста. Он используется, когда компьютер еще не получил свой IP адрес.

p, blockquote 44,0,0,0,0 —>

Адрес из всех битовых единиц, 255.255.255.255 это все хосты в текущей подсети (ограниченный широковещательный адрес).

p, blockquote 45,0,0,0,0 —>

127.0.0.0/8 это обратная петля, специальный диапазон адресов, который выделен для того чтобы отлаживать сетевые приложения, если у вас нет сетевого оборудование или оно настроено не так как вам нужно, в этом случае данные не отправляются в сеть, а приходят обратно на компьютер. Часто из этой сети используется адрес 127.0.0.1 это текущий компьютер (localhost). Однако не обязательно для этой цели использовать адрес с хостом 1, можно использовать 2, 3 или другой любой IP адрес из этого диапазона.

IP адреса из подсети 169.254.0.0/16 называются Link-local адреса. Случае если вы не настроили IP адрес на своем ПК вручную или каким либо другим способом, например с помощью протокола DHCP, то операционная система сама может назначить компьютеру адрес из этого диапазона. Такие адреса могут использоваться только в пределах подсети и не проходят через маршрутизатор.

p, blockquote 46,0,0,0,0 —>

Распределение IP адресов

Так как IP адреса являются глобальными адресами и используются для построение сетей, которые могут потенциально объединять все компьютеры в мире такие как сеть интернет, то каждый компьютер должен иметь уникальный IP адрес во всем мире.

p, blockquote 47,0,0,0,0 —>

Если у нас будет несколько компьютеров с одним IP адресом, то мы не сможем понять к какому компьютеру должны отправить наши данные. Чтобы обеспечить уникальность адресов в интернет, есть специальный подход, IP адреса нельзя брать любые какие вы хотите, а необходимо получить разрешение на использование IP адреса у Internet Assigned Number Authority (IANA), сейчас функции IANA реализуются корпорацией ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) — Корпорация Интернет для распределения имен и номеров. Именно эта организация отвечает за распределение IP адресов во всем мире.

p, blockquote 48,0,0,0,0 —>

p, blockquote 49,0,0,0,0 —>

Однако организация делает это не напрямую, а с помощью региональных регистраторов. В каждом регионе есть свой регистратор, который взаимодействует с компанией ICANN и распределяет IP адреса. Россия и Европа относится к региональному регистратору RIPE.

p, blockquote 50,0,0,0,0 —>

Частные IP-адреса

Однако есть такие случае, когда вы создаете сеть, которая использует IP адреса, но при этом она не подключена к Интернету. Например, внутренняя сеть организации или внутренняя сеть класса, в которой вы просто тестируете какие-то сетевые технологии. Было бы очень неудобно обращаться к региональному регистратору, для того чтобы просить IP адреса для такой сети. Специально для этого случая выделены несколько диапазонов частных IP адресов, это такие IP адреса, которые можно использовать в подсетях, которые не подключаются к интернету. При этом обращаться к ICANN для получения IP адреса не нужно. Диапазон частных IP адресов определен в документе RFC 1918 и он включает следующее:

• 10.0.0.0/8
• 172.168.0.0/12
• 192.168.0.0/16

Особенность этих адресов в том, что они не маршрутизируются в Интернет. Однако, есть возможность подключить сеть, построенную на основе частных адресов к Интернет, для этого используется технология Трансляция сетевых адресов NAT (Network Address Translation). В этом случае адрес из частной подсети заменяется на реальный IP адрес.

p, blockquote 52,0,0,0,0 —>

Исчерпание IP-адресов

Достаточно давно есть проблема исчерпание IP адресов. Длина IP адреса 32 бита это означает, что максимальный число IP адресов чуть больше, чем 4 млрд, и этого было достаточно когда проектировались сети TCP/IP, но сейчас из за того что Интернет получил такое большое распространение, 4 млрд IP адресов для всего мира оказалось недостаточно. Сейчас почти сейчас IPv4 адреса уже распределены, если вы захотите подключиться к интернету и получить адрес IPv4 то вряд ли вы это сможете сделать.

p, blockquote 53,0,0,0,0 —>

Как можно решить проблему исчерпания ip адресов

1. Фундоментальное решение это использовать протокол IPv6, где длина IP адреса 16 байт, при такой длине существуют достаточно количество адресов, для того чтобы обеспечить весь мир.
2. Временная технология Network Address Translation (NAT), при этом вы строите сеть в которой используете частные адреса, в этой сети может быть большое количество компьютеров, а для того чтобы подключиться к Интернет вам нужен всего лишь один внешний IP адрес.

Заключение

Мы закончили рассматривать IP адреса, протокола IPv4 у нас есть 3 типа адресов:

• Индивидуальный — адрес компьютера
• Групповой — адрес нескольких компьютеров
• Широковещательный — адрес для всех компьютеров сети, а не во всем интернете.

IP адреса должны быть уникальны во всем мире, поэтому нельзя использовать любой IP адрес? необходимо получать разрешение на использование. Этим занимается Корпорация Интернет ICANN для распределение имен и номеров, поэтому нужно обращаться к ней. Если вы строите сеть, которую не подключаете к Интернет, можно использовать любой IP адрес из диапазона частных IP адресов. Важно понимать что адреса IPv4 уже почти закончились, и необходимо переходить на протокол версия IPv6, либо использовать технологию NAT для подключению Интернету.

Сколько ipv4 адресов в мире

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).

IPv4 использует 32-битные (четырёхбайтные) адреса, ограничивающие адресное пространство 4 294 967 296 (2 32 ) возможными уникальными адресами.

Традиционной формой записи IPv4-адреса является запись в виде четырёх десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками. Через дробь указывается длина маски подсети.

Ранняя версия стандарта IP, согласно RFC 760 (англ.) (январь 1980), описывала жёсткое разделение адресного пространства на подсети и хосты. Первый октет обозначал адрес сети, за которым следовал локальный адрес хоста, занимавший оставшиеся три октета. Таким образом, стандарт допускал существование 2^8=256 сетей по 2^24=16 777 216 хостов в каждой.

Размер подсети фиксирован.

Классовая адресация Править

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.

Сравнительно размеры классов подсетей выглядят так:

При классовой адресации размер подсети вычисляется из ip адреса.

Бесклассовая адресация Править

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.

Некоторые адреса IPv4 зарезервированы для специальных целей и не предназначены для глобальной маршрутизации [1] . Список подсетей специального назначения определён RFC 6890. В таблице ниже приведены основные (список не полный).

Заголовок пакета IP содержит 14 полей, из которых 13 являются обязательными. Четырнадцатое поле предназначено для необязательных опций. Поля используют порядок байтов от старшего к младшему, старшие биты идут первыми. Первый бит имеет номер 0. Таким образом, например, поле с версией находится в четырёх старших битах первого байта. При передаче многооктетных значений старший октет передаётся первым.

• 0: Зарезервирован, должен быть равен 0 [14] .
• 1: Не фрагментировать
• 2: У пакета ещё есть фрагменты

• Замечание: Размер заголовка более 5 слов указывает на присутствие опций и необходимость их обработки.
• Замечание: Поля «копировать», «класс опции» и «номер опции» иногда называют одним восьмибитным полем «тип опции».

Уже в 1980-е годы стало очевидно, что распределение адресного пространства происходит значительно более быстрыми темпами, чем было заложено в архитектуру IPv4. Это привело сначала к появлению классовой адресации, позднее бесклассовой адресации, и в конечном итоге к разработке нового протокола IPv6.

В феврале 2011 года IANA выделила 5 последних блоков адресов для RIR. Блоки свободных IP-адресов начали заканчиваться у региональных регистраторов с 2011 года [19] .

25 ноября 2019 года были распределены последние свободные IPv4-адреса в Европе, странах бывшего СССР и на Ближнем Востоке [20] . Теперь получить IPv4-адрес можно будет, только если его освободит текущий владелец — например, закроется компания или какая-либо сеть освободит ненужный ей адресный ресурс.