计算机网络：网络层——网际协议IP

网络层提供了两种服务：

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服务，这是因特网采用的设计思路。

网络层不提供服务质量的承诺。

网络层两种服务的对比：

网际协议IP

与IP协议配套使用的三个协议：

1. 地址解析协议ARP
2. 网际控制报文协议ICMP
3. 网际组管理协议IGMP

虚拟互联网络：

没有一种单一的网络能够适应所有用户的需求。因为用户的需求是多种多样的。

将网络相互连接起来，需要用一些中间的设备：

1. 物理层使用的中间设备是转发器。
2. 数据链路层使用的中间设备是网桥或者桥接器。
3. 网络层使用的中间设备是路由器。
4. 网络层以上使用的中间设备叫网关。网关连接两个不兼容的系统需要在高层进行协议的转换。

TCP/IP体系在网络互联上是在网络层采用了标准化协议。相互连接的网络是可以异构的。那么可以把相互连接的计算机网络看成是一个虚拟互联网络，也就是逻辑互联网络。

相互连接起来的物理网络，是有差异我的，但是我们利用IP协议让这些差异在网络层上看起来好像是统一的网络。

使用IP协议的虚拟网络简称IP网。

分类IP地址

IP地址是给因特网上的每一台主机的每一个接口分配一个全世界范围内的唯一的32位的标识符。

IP地址现在由因特网名字和数字分配机构ICANN进行分配。我国用户可向亚太网络信息中心APNIC申请IP地址，需要缴费。

IP地址的编址经历了三个阶段：

1. 分类的IP地址
2. 子网的划分
3. 构成超网

分类IP地址，就是将IP地址划分为若干个固定类，每一类地址都是由两个固定长度的字段组成，第一个字段是网络号，表示主机所连接到的网络。网络号在整个因特网内是唯一的。第二个字段是主机号。

IP地址中的网络号和主机号字段：

一般会把32位的IP地址中的每8位插入一个空格，提高可读性；

把8位的二进制数转为十进制数，为了方便使用，采用点分十进制记法：

IP地址的指派范围：

互联网中的IP地址：

IP地址和硬件地址

物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，IP地址是网络层和以上的各层使用的地址，是一种逻辑地址。

发送数据的时候，是从高层到低层，然后才到达通信链路上传输。

IP地址上的数据报一旦到达了数据链路层就被封装成MAC帧。

IP报文格式

一个IP数据报是由首部和数据两部分组成的，首部前一部分是固定长度，共20个字节，所有IP数据报都必备的，在固定部分后面试一些可选字段。