简介
网络层负责为分组交换网络上的不同主机提供服务，在发送数据时网络层把运输层产生的报文段或用户数据封装成分组或包进行传送；
IP协议
网际协议IP是体系中重要的一个协议，一般预期配套使用的有
地址解析协议：ARP
网际控制报文协议：ICMP
网际组管理协议：IGMP
IP协议主要用于使互联的计算机网络进行通信；
IP地址表示方式：
1）分类的IP地址，IP地址通过网络号与主机号的位数对32位进行划分
A类地址：0+网络号+24位主机号
可容纳主机数：2^24-2,去除了全零网络号，和全一的主机广播号；
B类地址：10+网络号+16位主机号
可容纳2^16-2主机
C类地址：110+网络号+8位主机号
可容纳2^16-2主机
D类地址：1110+多播地址
E类地址：1111+保留字
IP地址指明了主机的网络和主机位；
IP地址管理机构只需要管理网络号；路由器仅根据网络号来转发分组；
ip数据报格式：
20字节的首部加数据
版本4位
首部长度4位
区分服务 占8位
总长度：
标识：16位
标志：3位
片偏移：13位
生存时间：
首部校验和
源地址
目的地址
IP转发：通过路由表
子网划分：
划分原因：ip地址空间利用率低、每一个物理网络都分配一个网络号使路由表变大；两级IP地址不灵活；
划分方式，通过向主机号借几位作为网络号实现子网划分。
通过子网掩码查看其是否划分。
CIDR超网，用于解决ip协议划分不足的问题，
1、网络前缀
2、最长前缀匹配
3、使用二叉线索树查找路由表
ARP协议
ip协议在网络层上存储的是一种逻辑地址；
ARP协议主要用途使将网络层的IP地址解析位数据链路层使用的物理地址；
其主要原理是通过在主机的告诉ARP缓存中存放一个从IP地址到硬件地址的映射表，并且时常进行动态的更新。
如A向B中发数据，ARP通过在高速缓存中查看有无B的ip地址，
如有就将MAC地址查出并写入MAC帧中。
如果没有：A广播请求查询B的IP地址，并写入缓存。
ARP主要解决同一局域网上的IP地址解析，非同一局域网需要借助路由器转发表进行请求连接。
ICMP
在ip数据报中的协议，主要负责数据报中的数据格式
ICMP报文分为ICMP差错报告报文和ICMP询问报文；
1、ICMP差错报告报文分类
终点不可达、时间超过、参数问题、改变路由；
2、ICMP询问报文分类
回送请求和回答；
时间戳请求和回答；
常见应用
1、 PING，用于分组网络间的探测，用于测试两台主机连通性。（回送请求回答）
2、traceroute路由追踪，用于查询ip报文的路由路径信息；（时间超过和重点不可答）
路由协议：
常见路由协议分为内部网关协议，和外部网关协议；区别在于是否是同一自治系统下的路由，用于路由器的选择
内部网关协议：IGP（Interior Gateway Protocol）
同一自治系统下的协议，如RIP和OSPF，最短路径使用Dijkstra算法。
RIP基于距离矢量协议
简单来说就是向最近的路由器进行路由选择；适用于小型网络；
靠近的，跳数少的路由器成为下一跳选择。
OSPF 分区域开放路径优先
通过洪范式的路由发送路由请求，将路由器划分为多个区域进行划分在进行路由选择。
外部网关协议：EGP（External Gateway Protocol）
BGP
通过划分区域，给每个区域选择一个代理人作为基准。并非最短路由。