概述

• 网络层的主要任务是实现网络互连，进而实现数据包在各网络之间的传输。

这些网络相互间不通信时，只实现自己的数据链路层和物理层就行，但是要想网络之间相互通信，就要加入路由器来连接这些网络。

• 要实现网络层任务，需要解决以下主要问题：
  • 网络层向运输层提供怎样的服务（“可靠传输”还是“不可靠传输”）
  • 网络寻址问题
  • 路由选择问题
• 因特网是全世界用户数量最多的互联网，它使用TCP/IP协议栈
• 由于TCP/IP协议栈的网络层使用网际协议IP，它是整个协议栈的核心协议，因此在TCP/IP协议栈中网络层常称为网际层。
• 因此本章节学医TCP/IP协议栈的网际层来学习

• 网际层还有地址解析协议ARP，网际控制报文协议ICMP，网际组管理协议IGMP

  网络层提供的两种服务

  面向连接的虚电路服务

• 可靠通信由网络来保证

• 必须建立网络层的连接——虚电路VC
• 通信双方沿着已建立的虚电路发送分组
• 目的主机的地址仅在连接建立阶段使用，之后每个分组的首部只需携带一条虚电路的编号（构成虚电路的每一段链路都有一个虚电路编号）。
• 这种通信方式如果再使用可靠传输的网络协议，就可使所发送的分组最终正确到达接收方（无差错按序到达，不丢失，不重复）
• 通信结束后，需要释放之前所建立的虚电路

• 很多广域分组交换网都是用面向连接的虚电路服务。例如曾经的X.25和逐渐过时的帧中继FR、异步传输模式ATM等。

  无连接的数据报服务

• 可靠通信应当由用户主机来保证

• 不需要建立网络层连接
• 每个分组可走不同的路径
• 每个分组的首部必须携带目的主机的完整地址
• 这种通信方式所传送的分组可能误码、丢失、重复和失序
• 由于网络本身不提供端到端的可靠传输服务，这就使网络中的路由器可以做得比较简单，而且价格低廉
• 因特网采用了这种设计思想，将复杂得网络处理功能置于因特网得边缘（用户主机和其内部得运输层），而将相对简单得尽最大努力得分组交付功能置于因特网的核心。