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Ogni scheda di rete ha un unico indirizzo IP di lunghezza fissa (4 byte = 32 bit). Gli indirizzi IP disponibili costituiscono quindi una risorsa finita, anche se abbondante. Vi sono cinque classi di indirizzi: A, B, C, D ed E di cui però la penultima serve solo per trasmissioni broadcast, mentre l'ultima non è attualmente usata. Questa suddivisione prende il nome di “Classful IP Addressing”. A parte la diversa lunghezza, gli indirizzi IP si prestano all'amministrazione e al progetto delle reti molto più degli indirizzi hardware, che sono impressi sulle schede di rete al momento della fabbricazione e non possono essere cambiati. Infatti, se si elencano gli indirizzi hardware delle macchine collegate a una rete locale, i risultati sembrano casuali e non danno indicazioni su dove si trova ogni scheda di rete. L'indirizzo IP, invece, dice esattamente la rete d'appartenenza della scheda.
Indirizzi di classe A
Il valore del primo ottetto è compreso tra 1 e 126 (I primi otto bit di questo indirizzo saranno: 0*****).
Indirizzi di classe B
Il valore del primo ottetto è compreso tra 128 e 191 (I primi otto bit di questo indirizzo saranno: 10*****).
Indirizzi di classe C
Il valore del primo ottetto è compreso tra 192 e 223 (I primi otto bit di questo indirizzo saranno: 110*****).
Indirizzi di classe D
Il valore del primo ottetto è compreso tra 224 e 239 (I primi otto bit di questo indirizzo saranno: 1110****).
Indirizzi di classe E
Il valore del primo ottetto è compreso tra 240 e 255 (I primi otto bit di questo indirizzo saranno: 1111****).
Le varie classi di indirizzi si distinguono (oltre che per il prefisso) per la diversa ripartizione tra l'identificativo della rete locale (net_ID) e della scheda di rete (host_ID). Ciascun tipo d'indirizzamento è attribuito ad una rete locale sulla base del numero delle macchine che la compongono. In un indirizzo di classe C, ad esempio, i primi 24 bit sono fissi (21 individuano la rete) ed 8 sono liberi, permettendo di designare al più 256 macchine (che avranno il net_ID in comune).
Per impostare gli indirizzi, si usa spesso la notazione decimale puntata, che codifica un indirizzo IP con quattro numeri decimali separati da punti, ciascuno dei quali codifica il contenuto di uno dei byte dell'indirizzo.
Ogni rete locale collegata a un'inter-rete deve avere un net_ID diverso dalle altre. Si supponga che due computer siano stati impostati con indirizzi IP 188.14.6.25 e 188.14.6.30; entrambi si trovano sulla rete 188.14.6. Per comunicare con entrambi si può eseguire la trasmissione broadcast di un pacchetto IP sulla rete 188.14.6: tutte le macchine di quel segmento riceveranno il messaggio.
Se si preferisce una maggior intimità, si può ripetere due volte l'invio, usando gli indirizzi IP completi. Si noti che in questo caso il software di rete deve conoscere i loro indirizzi hardware, ad esempio 08-00-09-12-34-56 e 00-DD-01-07-57-15. Chiaramente nessuno dei due indirizzi è facile da ricordare o dice qualcosa sul fatto che i due computer appartengono alla stessa rete. Il software TCP/IP scopre qual è l'indirizzo hardware che corrisponde a un indirizzo IP dato, consultando una tabella.
Questa tabella è aggiornata attraverso un'interrogazione che viene trasmessa sulla rete usando una tecnica detta ARP (Address Resolution Protocol, Protocollo di Risoluzione degli Indirizzi).
Per scoprire l'indirizzo hardware corrispondente a un indirizzo IP dato, il software di rete del computer mittente inizia un'interrogazione ARP e memorizza i risultati in una tabella posta nella memoria RAM detta cache ARP.
Se l'indirizzo è locale, il mittente e il destinatario sono sulla stessa rete e l'ARP segue questa procedura:
Il mittente controlla la sua address cache ARP per vedere se contiene la corrispondenza tra indirizzo fisico e indirizzo IP.
Se l'indirizzo IP non è nella address cache ARP, il mittente invia una richiesta a tutte le macchine della rete locale. L'interrogazione è del tipo: "Se stai usando questo indirizzo IP per favore fammi sapere qual è il tuo indirizzo hardware (il mio indirizzo IP è ... e il mio indirizzo hardware è...)" .
Ogni host sulla rete locale controlla se l'indirizzo IP richiesto corrisponde al suo e risponde solo in caso affermativo. La risposta ARP è inviata direttamente al mittente e contiene l'indirizzo hardware richiesto. La risposta sarà del tipo:"A: 20-4C-4F-4F-50-20 (200.20.1.50), che significa: "Io sono 200.20.1.50 e il mio indirizzo hardware è 20-4C-4F-4F-50-20".
I due interlocutori aggiornano le proprie cache ARP con le corrispondenze tra indirizzo fisico/indirizzo IP e ora possono comunicare direttamente perché ognuno conosce l'indirizzo hardware dell'altro.
Per saperne di più consulta i seguenti approfondimenti:
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