IP(Internet Protocol，网络互联协议)地址就是连接互联网的主机被分配或指派的一段数字标识，是传输报文组装时最重要的组成部分，用来在互联网中数据传输时标识源和目标主机。
IPv4
IPv4地址长度为32位(bit)，每8位为一个字节，用十进制表示值从0到255，共四段。
IP地址按作用范围分为两类：一类是公网IP地址，另一类为私网IP地址
IP按用途可分五大类：A类（政府）、B类（公司）、C类（公用）、D类（组播）和E类（实验），地址格式为网络地址+主机地址或网络地址+子网地址+主机地址形式。 它们之间的区别和特征如下表所示：
| 地址类型 | 特征 | 介绍 |
| A类地址 | 第一位为0，注意是位 |
1、第1字节为网络地址，其它3个字节为主机地址 |
| B类地址 | 前两位为10，注意是位 |
1、 第1字节和第2字节为网络地址，后2个字节为主机地址 |
| C类地址 | 前三位为110，注意是位 |
1、前三个字节为网络地址，最后字节为主机地址 |
| D类地址 | 前四位为1110，注意是位 |
1、不分网络地址和主机地址。 |
| E类地址 | 前五位为11110，注意是位 |
1、不分网络地址和主机地址 |
此外还有几个特殊IP地址：
1、0.0.0.0只能做源地址
2、255.255.255.255是广播地址
3、127.x.x.x为环回地址,本机使用
4、专用地址:
10/8 地址范围:10.0.0.0——10.255.255.255,
172.16/12 地址范围:172.16.0.0——172.31.255.255,
192.168/16地址范围:192.168.0.0——192.168.255.255。
匹配IPv4的正则表达式
IPv4地址由4个这样的数字组成，中间用"."隔开，所以可以匹配IPv4的正则表达式为：
(((d{1,2})|(1d{1,2})|(2[0-4]d)|(25[0-5])).){3}((d{1,2})|(1d{1,2})|(2[0-4]d)|(25[0-5]))
使用边界匹配，不然256.1.1.1也会匹配成功，会匹配成56.1.1.1，那么最终正确的匹配IPv4的正则表达式为：
(?=(|D))(((d{1,2})|(1d{1,2})|(2[0-4]d)|(25[0-5])).){3}((d{1,2})|(1d{1,2})|(2[0-4]d)|(25[0-5]))(?=(|D))
用python实现
import re
pattern = re.compile(r'(2(5[0-5]{1}|[0-4]d{1})|[0-1]?d{1,2})(.(2(5[0-5]{1}|[0-4]d{1})|[0-1]?d{1,2})){3}')
str = ''
print(pattern.search(str))
IPv6
IPv6地址长度为128位(bit)，每16位为一个字节，使用十六进制表示，用十进制表示的话值为从0到65535，共八段
IPv6按照传输类型分为单播地址、任播地址和多播地址，其表示方法如下:
1.冒号分隔的形式：x:x:x:x:x:x:x:x，其中x是16进制数，值为0x0000-0xFFFF。示例：FB21:1233:55B2:AA44:12B8:6761:890F:AB31。
2.同0压缩形式：就是地址中如果出现连续两个或两个以上0时，可以采用压缩表示形式::（双冒号表示），但只能出现一次，因为如果出现两个或以上双冒号，技术上无法识别出实际的地址，比如FB21:0:0:0:12B8:6761:0:0，就可表示成FB21::12B8:6761:0:0，或FB21:0:0:0:12B8:6761::，不能表示成FB21::12B8:6761::。如果8个段值都是0，可以用::表示。
3.混合形式：用来组合IPv4和IPv6地址，x:x:x:x:x:x:d.d.d.d，前6个段表示IPv6高序位，后面四段表示IPv4地址。
IPv6作为IPv4的下一个版本，由RFC 2373 和RFC 2374定义。优点主要有：更大的地址空间、更小的路由表、增强的组播和流控制、自动配置和更高的安全性。
IPv6的正则表达式
支持IPv6基本格式的正则表达式：
^([\da-fA-F]{1,4}:){7}([\da-fA-F]{1,4})$