1、主要任务

网络层的主要任务是$实现网络互连$，进而$实现数据包在各网路之间的传输$

例如：

这些异构型网络若只是需要各自内部通信，那它们只要实现各自的物理层和数据链路层即可

但是若需要将这些异构型网络互连起来，形成一个更大的互联网，就需要使用网络层互联设备路由器

说明：为了简单起见，有时没有必要画出这些网络，将它们看成一条链路即可

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对于互联网而言，仅实现物理层和数据链路层是不能实现数据包在互联网中各网络之间传输的。

要实现该功能，就必须实现网络层

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2、网络层解决的问题

2.1、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”）

数据包在传输过程中可能会出现误码，也有可能因为路由器繁忙而被路由器丢弃，有可能出现按序发送的数据包不能按序到达接收方（分组失序），分组重复

如果网络层对上述传输错误不采取任何措施

• 则提供的是不可靠的传输服务

如果网络层对上述传输错误采取任何措施，并使得接收方能确接收发送方所发送的数据包。

• 则提供的是可靠的传输服务

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不同的网络体系结构所提供的服务可能是不同的

例如：因特网使用的 TCP/IP 协议体系的网际层提供的是无连接的、不可靠的数据报服务。

​ 而 ATM、帧中继和 X.25 的网络层提供的都是面向连接的、可靠的虚电路服务

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2.2、网络寻址问题

例如：TCP/IP 协议体系的网际层使用 IP 地址

这是网络 N1 上两个路由器接口各自所分配的 IP 地址（A 类地址）

• 它们前 3 个数是相同的，可以看作是它们所在网络的网络编号
• 而第四个数各不相同，用于区分这两个不同的路由器接口

这是网络 N3 上两个路由器接口各自所分配的 IP 地址（B 类地址）

• 它们前 2 个数是相同的，可以看作是它们所在网络的网络编号
• 而后两个数不完全相同，用于区分这两个不同的路由器接口

这是网络 N7 上两个路由器接口各自所分配的 IP 地址（C 类地址）

• 它们第 1 个数是相同的，可以看作是它们所在网络的网络编号
• 而后三个数不完全相同，用于区分这两个不同的路由器接口

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2.3、路由选择问题

还有其他路径等等…

路由器收到数据包后是依据什么来决定将数据包从自己的哪个接口转发出去的呢？

• 依据的是数据包中的目的地址和路由器中的路由表

例如：R1 的路由表，里面记录着路由器 R1 所知道的网络以及数据包要到达这些网络应该从自己的哪个接口转发

假设 R1 知道数据包要到达网络 N7，下一跳应将其转发给路由器 R4

而数据包要达到网络 N6，下一跳应将其转发给路由器 R2

在实践当中路由器是如何得出这样的路有记录呢？

1. 用户或网络管理员及进行人工配置。只适用于规模较小，且网络拓扑不改变的小型互联网

2. 实现各种路由选择协议，由路由器执行路由选择协议中所规定的路由选择算法，而自动得出路由表中的路有记录。更适用于规模较大，且网络拓扑经常改变的大型互联网

3、基本介绍

$因特网$（lnternet）是目前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$网际层$。

TCP/IP 协议栈的网际层中除网际协议 IP 外，还包含地址解析协议 ARP，网际控制报文协议 ICMP，和网际组管理协议 IGMP 等