網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)：認(rèn)識網(wǎng)絡(luò)層

　　TCP/IP參考模型的網(wǎng)際層(五層協(xié)議中稱為網(wǎng)絡(luò)層)對應(yīng)OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和路由選擇功能實(shí)現(xiàn)主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間的交互，完成主機(jī)到主機(jī)的通信。

　　網(wǎng)絡(luò)層向傳輸層提供服務(wù)，它提供的服務(wù)分為兩種：一種服務(wù)“面向連接”，一種服務(wù)“無連接”。“面向連接”是一種可提供可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，在傳遞數(shù)據(jù)之前建立邏輯信道，該信道在通信結(jié)束前一直存在。“無連接”則不必建立連接，通信雙方需要交換的數(shù)據(jù)以分組為單位獨(dú)立發(fā)送，它只“盡最大努力地交付”，不保證分組的正確順序、交付時限，甚至也不是百分百實(shí)現(xiàn)交付，這種方式下，通信的可靠性由傳輸層負(fù)責(zé)。

　　“面向連接”的方式更可靠，但為“面向連接”這一需求制定的協(xié)議比較復(fù)雜，相關(guān)的軟件、硬件設(shè)備的設(shè)計(jì)也比較復(fù)雜，一般用于對數(shù)據(jù)完整性較高的網(wǎng)絡(luò)中。“無連接”方式只負(fù)責(zé)傳輸，不保證可靠性，由此簡化了部分網(wǎng)絡(luò)硬件(如路由器)功能，也能適用于更多應(yīng)用。這兩種方式各有優(yōu)劣，在實(shí)際情境中應(yīng)按需選擇。

　　網(wǎng)絡(luò)層中最常使用的協(xié)議是IP(Internet Protocol，網(wǎng)際協(xié)議)。IP的兩個基本功能為尋址和分段。傳輸層的數(shù)據(jù)封裝完成后并沒有直接發(fā)送到接收方，而是先遞達(dá)網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層在原數(shù)據(jù)報(bào)前添加IP首部，封裝成IP數(shù)據(jù)并解析數(shù)據(jù)報(bào)中的目的地址，為其選擇傳輸路徑。IP中這種選擇道路的功能也被稱為路由功能。此外，IP可重新組裝數(shù)據(jù)報(bào)，改變數(shù)據(jù)報(bào)的大小，以適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)對包大小的要求。

　　IP本身不具備差錯控制能力，網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)了ICMP(Internet Control Message Protocol，網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議)來輔助IP實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳遞，該協(xié)議作為IP的一部分，負(fù)責(zé)差錯報(bào)告和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)報(bào)告功能。