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IP地址格式使用的是点分十进制表示法。它包含32位，分为4个部分，每个部分都是用8位二进制字节的十进制表示。一个IP地址的8位二进制字节格式如10000001.00000101.00001010.01100100，转换为十进制就是129.5.10.100。地址的一部分是网络标识符（Net_ID，网络ID），另一部分是主机标识符（Host_ID，主机ID）。
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IP地址共有5类：A类、B类、C类、D类和E类。在不同类型的网络中使用不同的IP地址类。地址分类反映了网络的大小以及包是单点传送的还是多点传送的。
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A类、B类和C类地址计划用于单点编址方法，但它们用于不同大小的网络。A类地址用于最大型的网络，该网络的节点数可达16 777 216个，在最前8位（第一字节）上由1～126的值来标识。网络ID为前8位（第一字节），主机ID为后24位（第二、三、四字节）。B类地址是用于中型网络的单点编址格式，节点数可达65 536个，在最前8位（第一字节）上由127～191的值来标识。网络ID为前两个8位（第一、二字节），主机ID为后两个8位（第三、四字节）。C类地址是用于256个节点以下的小型网络的单点网络通信。最前面的8位（第一字节）转换为十进制是在192～223，网络ID为前24位（第一、二、三字节），而主机ID为最后8位（第四字节）。
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D类地址并不反映网络的大小，只反映通信是多点传送的，所以通常也称为组播。它的四个8位字节用来指定其所分配到的接收多点传送的节点组，这个节点组是由多点传送订阅成员组成的。D类地址的范围为224.0.0.0～239.255.255.255。
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E类地址用于试验，地址的第一个8位字节的范围为240～255。
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除了这些用于分类编址的IP地址外，还有一些具有特殊目的的IP地址，如255.255.255.255，这是发送到所有网络位置的广播地址。以127作为第一个8位字节开始的数据包用于网络测试。对于一个完整的网络，只需提供网络ID号，将其他字节均设置为0便可指定。例如：B类地址网络132.155.0.0和C类地址网络220.127.10.0，都指定的是完整的网络。
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根据用途和安全性级别的不同，还可以将IP地址分为两类：公共地址和私有地址。公共地址在Internet中使用，它可以在Internet中随意访问；私有地址只能在内部网络中使用，只有通过代理服务器才能与Internet通信。
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一个机构或网络要连入Internet，必须要申请公共IP地址。但是考虑到网络安全和内部实验等特殊情况，IP地址中专门保留了三个区域作为私有地址，其地址范围如下。
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10.0.0.0/8：10.0.0.0～10.255.255.255。
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172.16.0.0/12：172.16.0.0～172.31.255.255。
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192.168.0.0/16：192.168.0.0～192.168.255.255。
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使用保留地址的网络只能在内部进行通信，而不能与其他网络互联。因为本网络中的保留地址同样也可能被其他网络使用，如果进行网络互联，那么在寻找路由时就会因为地址的不唯一而出现问题。但是这些使用保留地址的网络可以通过将本网络内的保留地址转换成公共地址的方式来实现与外部网络的互联，这里需要使用网络地址转换技术。
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