网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。
有以下五种不同的中间设备：1. 物理层 中继系统： 转发器 (repeater) 。2. 数据链路层 中继系统： 网桥 或 桥接器 (bridge) 。3. 网络层 中继系统： 路由器 (router) 。4. 网络层以上 的中继系统： 网关 (gateway) 。
1. 网际协议 IP
IP 地址就是给每个连接在互联网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的 32 位的标识符。
地址解析协议 ARP
每一个主机都设有一个 ARP 高速缓存 (ARP cache)，里面有所在的局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。
ARP请求分组：包含发送方硬件地址 / 发送方 IP 地址 / 目标方硬件地址(未知时填 0) / 目标方 IP 地址。
ARP 请求只在本地广播（路由器不转发ARP请求）。
ARP 响应分组：包含发送方硬件地址 / 发送方 IP地址 / 目标方硬件地址 / 目标方 IP 地址。
IP数据报
路由器分组转发算法
1. 从数据报的 首部提取 目的主机 的 IP 地址 D , 得出目的网络地址为 N 。2. 若网络 N 与此路由器直接相连，则把数据报直接交付目的主机 D ；否则是间接交付，执行 (3) 。（ 首先查看路由器直接相连的网络 ）3. 若 路由表 中有 目的地址为 D 的 特定主机路由 ，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器；否则，执行 (4) 。4. 若路由表中有到达 网络 N 的路由，则把数据报传送给路由表指明的下一跳路由器；否则，执行 (5) 。5. 若路由表中有一个 默认路由 ，则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行 (6) 。6. 报告转发分组出错。
子网划分
- 划分子网纯属一个单位内部的事情。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。
- 从主机号借用若干个位作为子网号 subnet-id，而主机号 host-id 也就相应减少了若干个位。
子网掩码
- 从一个 IP 数据报的首部并无法判断源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子网划分。
- 使用子网掩码 (subnet mask) 可以找出 IP 地址中的子网部分。
规则：
子网掩码长度 ＝ 32 位子网掩码左边部分的一连串 1 ，对应于网络号和子网号子网掩码右边部分的一连串 0 ，对应于主机号
无分类编址 CIDR
CIDR
使用“斜线记法”
(slash notation)
，它又称为
CIDR
记法，即在
IP
地址面加上一个斜线“
/”
，然后写上
网络前缀所占的位数
。例如：
220.78.168.8/24
CIDR
把网络前缀都相同的连续的
IP
地址组成“
CIDR
地址块
”。
对于
/24
地址块，它的掩码是
20
个连续的
1
。 斜线记法中的数字就是掩码中
1
的个数。
按最长前缀匹配；使用二叉线索查找路。
由
路由选择协议
内部网关协议
RIP协议
UDP传送；距离向量算法
OSPF协议
最短路径算法；IP数据报传
外部网关协议
BGP协议
IPV6
128位
8字节对齐