Protokół IP opisuje każdy węzeł w sieci za pomocą adresu numerycznego. Wersja 4 IP opiera się na metodzie adresowania wykorzystującej serię czterech liczb oddzielonych kropkami, zwanych oktetami. Typowy adres IP może wyglądać tak:
213.186.68.253
Można sobie wyobrazić pracę związaną ze śledzeniem adresów wszystkich węzłów w wielkiej sieci. Można sobie również wyobrazić ręczne wpisywanie adresów dla setek węzłów z nadzieją, że dana osoba nigdy nie zmieni stanowiska pracy i nie weźmie ze sobą swojego komputera.
Liczby w adresie IP nazywają się oktetami, ponieważ w postaci binarnej mają one osiem bitów. Te osiem bitów daje w sumie 256 kombinacji, więc każdy oktet przedstawia liczbę od 0 do 255.
Twórcy obecnego systemu adresowania IP zajmują się przejrzystą i ekonomiczną dystrybucją bloków adresów wśród organizacji o różnej wielkości. Ustanowione zostały trzy klasy adresów, a przynależność do danej klasy wskazuje wartość pierwszego oktetu w adresie IP. Jeśli na przykład pierwszy oktet ma wartość z zakresu od 1 do 127, adres należy do klasy A; jeśli pierwszy oktet ma wartość od 128 do 191, adres należy do klasy B, a jeśli wartość pierwszego oktetu leży w przedziale od 192 do 223, adres należy do klasy C.
Pozostałe oktety określają adres sieci i adresy poszczególnych węzłów w sieci. To już może wydawać się skomplikowane, ale to jeszcze nie wszystko. O ile pierwszy oktet określa przynależność adresu do odpowiedniej klasy, zastosowanie pozostałych oktetów zależy od typu adresu:
u W adresach klasy A tylko pierwszy oktet wskazuje adres sieci; pozostałe trzy oktety opisują unikatowy adres węzła w sieci. Więc choć jest tylko 127 adresów sieci klasy A, każdy taki adres może obejmować w przybliżeniu 17 milionów węzłów. Jak nietrudno zgadnąć, adresy klasy A zostały przyznane organizacjom rządowym i wielkim instytucjom.
u Adresy klasy B używają pierwszych dwóch oktetów do wskazania adresu sieci i ostatnich dwóch jako unikatowego węzła sieci. Z uwagi na większą długość, adresów klasy C jest więcej, ale w ramach każdego można unikatowo opisać tylko około 65 000 węzłów.
u W adresach klasy C używa się pierwszych trzech oktetów jako adresu sieciowego i tylko ostatniego oktetu jako adresu węzła. Stąd wiele dostępnych adresów klasy C, ale każdy z nich może być użyty tylko do 264 węzłów.
W
rzeczywistości adresy klasy A są już dawno zajęte, a adresy klasy B są
rzadkością. Chociaż wiele adresów klasy C jest wciąż dostępnych, w przypadku
sieci
z wieloma węzłami może pojawić się potrzeba kilku takich adresów.
Wolne bloki adresów IP są rzadkością z powodu nieefektywności w systemie klas. Jeśli mała firma z kilkunastoma węzłami chce się podłączyć do Internetu, jedynym wyjściem jest przyznanie jej adresu klasy C. To z kolei daje tej firmie kontrolę nad ponad dwustoma adresami węzłów, z których nikt inny nie będzie mógł skorzystać.
Wciąż można dostać przypisanie do klasy C dla swojej organizacji, ale staje się to coraz trudniejsze. Trzeba wykazać rzeczywistą potrzebę dysponowania taką liczbą adresów. Jeśli dla wszystkich węzłów danej sieci nie wystarcza jeden adres klasy C, można próbować uzyskać blok adresów, ale jest to dużo trudniejsze.