IP Addressing 

One of the most important topics in any discussion of TCP/IP is IP  addressing. An  IP address  is a numeric identifier assigned to each  machine on an IP network. It designates the specific location of a  device on the network. 

An IP address is a software address, not a hardware address—the  latter is hard-coded on a network interface card (NIC) and used for  finding hosts on a local network. IP addressing was designed to allow  hosts on one network to communicate with a host on a different  network regardless of the type of LANs the hosts are participating in. 

Before we get into the more complicated aspects of IP addressing, you  need to understand some of the basics. First I’m going to explain some  of the fundamentals of IP addressing and its terminology. Then you’ll  learn about the hierarc hical IP addressing scheme and private IP  addresses. 

IP Terminology 

Throughout this chapter you’re being introduced to several important  terms that are vital to understanding the Internet Protocol. Here are a  few to get you started: 

Bit  A bit is one digit, either a 1 or a 0. 

Byte  A byte is 7 or 8 bits, depending on whether parity is used. For the  rest of this chapter, always assume a byte is 8 bits. 

Octet  An octet, made up of 8 bits, is just an ordinary 8-bit binary  number. In this chapter, the terms  byte  and  octet  are completely  interchangeable. 

Network address  This is the designation used in routing to send  packets to a remote network—for example, 10.0.0.0, 172.16.0.0, and  192.168.10.0. 

Broadcast address  The address used by applications and hosts to  send information to all nodes on a network is called the broadcast 

—gives you 2 

32 

address. Examples of layer 3 broadcasts include 255.255.255.255,  which is any network, all nodes; 172.16.255.255, which is all subnets 

and hosts on network 172.16.0.0; and 10.255.255.255, which  broadcasts to all subnets and hosts on network 10.0.0.0. 

The Hierarchical IP Addressing Scheme 

An IP address consists of 32 bits of information. These bits are divided  into four sections, referred to as octets or bytes, with each containing 1  byte (8 bits). You can depict an IP address using one of three methods: 

Dotted-decimal, as in 172.16.30.56 

Binary, as in 10101100.00010000.00011110.00111000 

Hexadecimal, as in AC.10.1E.38 

All these examples represent the same IP address. Pertaining to IP  addressing, hexadecimal isn’t used as often as dotted-decimal or  binary, but you still might find an IP address stored in hexadecimal in  some programs. 

The 32-bit IP address is a structured or hierarchical address, as  opposed to a flat or nonhierarchical address. Although either type of  addressing scheme could have been used,  hierarchical addressing  was  chosen for a good reason. The advantage of this scheme is that it can  handle a large number of addresses, namely 4.3 billion (a 32-bit  address space with two possible values for each position—either 0 or 1 

, or 4,294,967,296). The disadvantage of the flat  addressing scheme, and the reason it’s not used for IP addressing,  relates to routing. If every address were unique, all routers on t he  Internet would need to store the address of each and every machine on  the Internet. This would make efficient routing impossible, even if 

only a fraction of the possible addresses were used! 

The solution to this problem is to use a two- or three-level hierarchical  addressing scheme that is structured by network and host or by  network, subnet, and host. 

This two- or three-level scheme can also be compared to a telephone  number. The first section, the area code, designates a very large area. 

The second section, the prefix, narrows the scope to a local calling  area. The final segment, the customer number, zooms in on the 

specific connection. IP addresses use the same type of layered  structure. Rather than all 32 bits being treated as a unique identifier,  as in flat addressing, a part of the address is designated as the network  address and the other part is designated as either the subnet and host  or just the node address. 

Next, we’ll cover IP network addressing and the different classes of  address we can use to address our networks.