1. 网络层提供的两种服务
在计算机通信中，可靠交付应由端系统（传输层）负责，网络不提供可靠交付。网络层向运输层传输数据时有两种服务：虚电路服务&数据报服务
1.1 虚电路服务
虚电路表示这只是一条逻辑上的连接，分组都沿着这条逻辑连接按照存储转发方式传送，并不是真正建立了一条物理连接。
1.2 数据报服务
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报服务。网络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。网络层不提供服务质量的承诺，即所传送的分组可能出错、丢失、重复、失序，也不保证分组传送的时限。现在的互联网用的是数据报服务。
1.3 两者的比较
| 对比方面 | 虚电路服务 | 数据报服务 |
|---|---|---|
| 思路 | 可靠通信应当由网络来保证 | 可靠通信应当由用户主机来保证 |
| 连接的建立 | 必须有 | 不需要 |
| 终点地址 | 仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号 | 每个分组都有终点的完整地址 |
| 分组的转发 | 属于同一条虚电路的分组均按照同一路由进行转发 | 每个分组独立选择路由进行转发 |
| 当结点出故障时 | 所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作 | 出故障的结点可能会丢失分组，一些路由可能会发生变化 |
| 分组的顺序 | 总是按发送顺序达到终点 | 达到终点的时间不一定按发送顺序 |
| 端到端的差错处理和流量控制 | 可以由网络负责，也可以由用户主机负责 | 由用户主机负责 |
2. 网际协议IP
2.1 虚拟互联网
2.1.1 网络互连的设备
中间设备又称中间系统或中继系统
- 物理层中继系统：转发器（延伸网段和改变传输媒体，从而实现信息的转发，本身不具备信号过滤功能）、集线器（一种典型的转发器）
- 数据链路层中继系统：网桥（将多个网段连接在一起，能提高网络直径，还能控制网络流量）、交换机（网络上每个节点提供一个专用网段，能分辨帧的源MAC地址和目的MAC地址）
- 网络层中继系统：路由器（可将单个网络从逻辑上划分为两个单独的网络，以太网广播无法通过路由器）
- 网络层以上的中继系统：网关（可支持不同协议之间的转换，实现不同协议网络间的互联）。现在的网关指的是路由器的一个接口，一般都用本网段的第一个地址。
2.1.2 互连网络和虚拟互连网络
虚拟互连网络就是逻辑互连网络，意思就是互连起来的各种物理网络的异构性本来是客观存在的，但我们利用IP协议就可以使这些性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络。使用IP协议的虚拟互连网络简称为IP网。使用虚拟互连网络的好处：当互联网上的主机进行通信时，就好像在一个网络上通信一样，看不见互连的各具体网络异构细节。
2.1.3 IP协议简介
网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一。与IP协议配套使用的还有4个协议：
- 地址解析协议ARP
- 逆地址解析协议RARP
- 网际控制报文协议ICMP
- 网际组管理协议IGMP
2.2 IP地址
2.2.1 IP地址的表示方法
- IP地址就是给互联网上每一台主机（或路由器）的每一个接口分配一个全世界唯一的32位标识符
- IP地址的编制方法共经过了3个历史阶段：① 分类的IP地址；② 子网的划分；③ 构成超网
- “分类的IP地址”将IP地址划分为若干个固定类，每一类地址都由两个固定长度的字段组成。第一个字段为网络号，标志主机（或路由器）所连接到的网络，一个网络号在整个互联网范围内必须是唯一的；第二个字段为主机号，标志该主机，一个主机号在当前网络范围内必须是唯一的。由此可见，一个IP地址在整个互联网范围内是唯一的。
2.3 划分子网和构造超网
2.4 IP地址与硬件地址
2.5 IP数据报格式
2.6 IP转发分组的流程