本文主要介紹網絡層中的IP地址，其中有三種地址管理方法也將會詳細介紹說明
IP地址是給因特網上的每一個主機或者是路由器的每一個接口（注意是接口，而不是主機或者是路由器本身）分配的一個在全世界範圍中唯一的32位的標識符。IP地址是由ICANN（Internet Corporation for Assigned Names and Numbers）機構進行分配的。
IP地址現在有三種編址方法：
（1）分類的IP地址
（2）子網的劃分
（3）構成超網
下面將依次介紹這三種編址方式：
1、分類的IP地址：
顧名思義，分類的IP地址就是將IP地址劃分爲了2個固定長度的字段組成，第一個字段是網絡號（net-id），代表所連接到的網絡。第二個字段是主機號（host-id），代表了主機或者是路由器。在這種編址方式中將IP地址劃分了5類，A、B、C、D、E這五類，其中A、B、C三類地址中網絡號依次佔了8、16、24位，並且在網絡號的最開始設置了類別位，分別爲0、10、110。前三類都是用於單播的，D類地址（類別位是1110）用於多播，E類地址（類別位是1111）保留下來，爲以後使用。
爲了提高可讀性，常常將32位地址中每隔8位就加上一個點，這叫做點分十進制記法（dotted decimal notation）。也就是我們常在自己電腦上看見的那種形式。
2、子網的劃分（subnetting）
對於第一種編址方法，我們可以通過分析得出他的一些缺點：
（1）由於第一種方法將IP地址（單播）分爲了三類，而每一類的數量又是固定的，所以就造成了很多機構單位去申請的時候不知道應該選用哪種，例如，申請一個B類地址，利用的連1%都不到，但是如果換爲C類地址的話，又考慮到以後可能會擴展，怕地址數量不夠。
（2）給每一網絡都分配一個網絡號，會使得路由表變得很大，這樣不僅僅降低了效率，也增加了路由器的成本。
（3）如果某些單位希望立即開通一個網絡進行使用，按照第一種編址方法是不能實現的，因爲要獲取到一個IP地址，必須去ICNAA申請。
爲了解決上面敘述的問題，這時候就推出了劃分子網的編址方式（也有說法叫子網尋址，子網路由選擇），劃分子網是給每個單位機構，自己內部的事情，在因特網中是看不見的，因爲這個單位機構對因特網仍然表現爲一個整體的網絡。
在劃分子網的編址方法中，IP地址變成了三部分組成（原來只有兩個部分，網絡號和主機號），網絡號，子網號，主機號。子網號是從原來的主機號借來的。
這裏還需要了解子網掩碼的使用，原因是：IP數據報的首部不能看出源主機或者目的主機所連接的網絡是否進行了子網的劃分。那麼怎麼去使用子網掩碼呢，子網掩碼使用二進制表示的話，網絡號和子網號的每一個位上都是1，主機號上的每一個位都是0。然後將三級的IP地址與子網掩碼進行逐位的“與”操作，的出來的IP地址就是子網的網絡地址。現在因特網的標準規定，對於所有的網絡都必須使用子網掩碼，同時在路由表中也應該有子網掩碼這一欄。
3、構成超網
瞭解了子網劃分的編址方法後，這裏還存在這幾個問題：
（1）整個IPv4上的地址空間最終將被耗盡（2011年2月3日，IANA就宣佈了IPv4地址已經耗盡）
（2）因特網的主幹網上的路由表中的項目增加很快
爲了解決這兩個問題，又有一種編址方式出現了，無分類域間路由選擇CIDR（Classless Inter-Domain Routing）。這種新的編址方式將IP地址又從三級地址變成了兩級地址，同時，CIDR消除了傳統的A、B、C類地址和子網劃分的概念，原因是讓IPv4的地址更加高效地被分配。取而代之的是，網絡前綴（network-prefix）和主機地址，以及“斜線記法”（slash
notation），或者是CIDR記法。即在IP地址後面加上斜線/，然後寫上網絡前綴的位數。
CIDR不使用子網劃分只是說不再像以前那樣指明哪幾個字段是子網字段，但是由於現在仍然有網絡在使用子網劃分和子網掩碼，所以CIDR也使用了32位的地址掩碼，同樣的，地址掩碼也是由1和0組成的，1的個數就是網絡前綴的長度。也可以稱地址掩碼爲子網掩碼。
使用CIDR來記錄IP地址，由於CIDR記法能夠表示網絡前綴的位數，就產生了CIDR地址塊，一個地址塊中有很多的地址，在路由器中就利用CIDR地址塊來查找目的網絡。這種地址的聚合稱爲路由聚合（route aggregation）或者是構成超網（supernetting）。
由於編址方法變化了，那麼在路由器中的項目也應該作相應的改變。現在，每個項目由“網絡前綴”和“下一級跳轉的地址”組成。當路由器查找路由表的時候發現了不止一條結果，這時候就採用最長前綴匹配（longest-prifix matching）。因爲網絡前綴越長，地址塊中的地址就越少，也就是越具體。
