Если при загрузке компьютера не было обнаружено ни статически заданных, ни динамически заданных IP-адресов, на хостах с поддержкой локальных IPv4-адресов (RFC 3927) будет создан адрес в диапазоне префиксов 169.254.0.0/16 (от 169.254.0.1 до 169.254.255.254). Этот адрес может использоваться только для соединений в собственной локальной сети и имеет множество ограничений, одно из которых состоит в отсутствии поддержки маршрутизации. Как правило, этот адрес используется в случае отказа, если компьютер не может получить адрес через DHCP (Адреса диапазона префиксов 169.254.0.0/16 называют адресами APIPA, Automatic Private IP Addressing –автоматически настраиваемыми IPv4-адресами).
Сетевая часть IP-адреса называется также идентификатором сети и имеет большое значение, поскольку большинство хостов сети может непосредственно взаимодействовать только с устройствами в этой сети. Если хосты должны обмениваться данными с устройствами, интерфейсы которых имеют другой сетевой идентификатор, требуется сетевое оборудование, способное осуществлять маршрутизацию данных между сетями. Это справедливо даже в том случае, если устройства используют один и тот же сегмент среды передачи (находятся в общей сети на канальном уровне). Сетевой идентификатор позволяет маршрутизатору передавать пакет в нужный сегмент сети (с данным сетевым идентификатором), а идентификатор хоста помогает маршрутизатору доставлять кадр 2-го уровня с инкапсулированным пакетом указанному хосту в сети назначения. Механизмы продвижения IP-пакетов и взаимодействия сетевого и канального уровней в IP-сетях будут детально рассмотрены позднее.
Для каждого класса сетей допускается фиксированное число хостов. В сетях класса А первый октет назначается сети, а три последних октета - хостам. Первый адрес в каждой сети (все нули) зарезервирован для фактического адреса сети, а последний (все единицы) - для широковещательной рассылки. Поэтому максимальное число хостов в сети класса А составляет (за вычетом зарезервированных сетевого и широковещательного адресов), или 16 777 214.
В сетях класса В первые два октета назначаются сети, а два последних октета - хостам. Максимальное число хостов в сети класса В равно , или 65 534.
В сетях класса С сети назначаются три первых октета. Хостам присваивается последний октет, следовательно, максимальное число хостов составляет , или 254.