网络层
1.简介
网络层向上提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。网络层在发送分组时不需要先建立连接。每一个分组（IP数据报）独立发送，与其前后的分组无关（没有编号），网络层不提供服务质量的承诺。所发送的数据报有可能出错、丢失、重复、乱序，并且不能保证分组交付的时限。
2.网际协议IP(重要)
与IP协议配套使用的还有4个协议：
ARP（Address Resolution Protocol）地址解析协议
RARP（Reverse） 逆地址解析协议(已被淘汰使用)
ICMP（Internet Control Message Protocol） 网际控制报文协议
IGMP （Internet Group Management Protocol）网际组管理协议
ICMP、IGMP 使用IP协议，IP使用ARP、RARP协议
IP协议可以使互联起来的许多计算机网络能够进行通信。
3.网络互联设备
物理层使用的中间设备叫转发器
数据链路层使用的中间设备是网桥或桥接器
网络层使用的中间设备是路由器
网络层以上使用的中间设备是网关（用网关连接两个不兼容的系统需要在高层进行协议的转换）
当中间设备是转发器或网桥，仅仅是将网络扩大了，仍然还是一个网络
4. 路由器
一般在讨论网络互连时都是指用路由器进行网络互联和路由选择。路由器其实是一台专用计算机，用来在互联网中进行路由选择。
5.IPv4
由于参加互连的网络都使用IP协议，因此可以把互连的网络看做一个虚拟互连网络，也就是逻辑互连网络。这些性能各异的网络在网络层看起来像是一个统一的网络。也称IP网。当IP网上的主机进行通信时，好像在一个单一网络上进行通信一样，看不见互连的各个网络的具体异构细节（编址方案、路由选择协议）
4.2.2 分类的IP地址
IP地址是给互联网上每一台主机（路由器）的每一个接口分配一个在全世界范围内唯一的32位地址。由ICANN（Internet Corporation for Assigned Names and Numbers）互联网名字和数字分配机构 进行分配。
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IP地址的编址方法经过了3个历史阶段：
1.分类的IP地址
2.子网的划分
3.构成超网 -
IP地址由网络号和主机号组成。网络号标志主机（路由器）所连接到的网络。一个网络号在互联网上是唯一的。主机号标识该主机或路由器。一个主机号在前面声明的网络号所指明的网络范围内必须是唯一的。一个IP地址在互联网范围内是唯一的。
IP地址 ：：={网络号，主机号}
注：ABC类地址区分已成为历史
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ABC类地址
- A、B、C类地址的网络号字段长度分别为一、二、三字节。网络号字段的最前面是1-3位的类别号，分别为0 10 110.
- A、B、C类地址的主机号字段长度分别为3、2、1个字节长。
- D类地址（类别号是1110）用于多播
- E类地址（1111）保留使用
点分十进制：将IP地址每8位写成一个十进制整数。
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常用三种类别IP地址
全0表示这个（this），本网络上的本主机
全1表示只在本网络进行广播
网络号全0，代表本网络
网络号127（01111111）保留作为本地软件环回测试本主机进程之间的通信之用。当主机发送一个目的地址为环回地址的IP数据报，则本主机的协议软件处理数据报中内容，不会把数据报发到任何网络上。
全为0的主机号表示该IP是本主机所连接到的单个网络地址。（5.6.7.8 ，网络地址为5.0.0.0）
全为1的主机号代表所有的，则全为1的主机号字段表示该网络上所有的主机。
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路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组。使得路由表中的项目数大幅减少，减少路由表存储空间及查找路由表的时间。
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实际上IP地址标志一台主机（路由器）和一条链路的接口。例如路由器会至少连接到两个网络，则路由器至少有两个不同的IP地址。具有不同网络号的局域网必须通过路由器相连。
4.2.3 IP地址与硬件地址
物理地址是数据链路层和物理层使用的。IP地址是网络层及以上使用的，是逻辑地址。
使用IP地址的IP数据一旦交给数据链路层，就被封装成MAC帧，MAC帧在传送时使用的源地址和目的地址都是硬件地址。写在MAC帧的头部。
连接在通信链路的设备收到MAC帧后，根据首部中的硬件地址决定收下或丢弃。只有在剥去MAC帧首部尾部后将数据上交给网络层后，网络层才能在IP数据报中首部找到源IP地址和目的IP地址。
