一、网络层提供的服务
网络层为接在网络上的主机提供的服务有两大类：
无连接的网络服务（数据报服务）
面向连接的网络服务（虚电路服务）
虚电路服务的思路来源于传统的电信网
电信网负责保证可靠通信的一切措施，因此电信网的结点交换机复杂而昂贵
数据报服务力求使网络生存性好和使对网络的控制功能分散，因而只能要求网络提供尽最大努力的服务
可靠通信由用户终端的软件（即TCP）保证
让网络只提供数据报服务就可大大简化网络层的结构
但技术的进步使网络出错的概率已越来越小，因而让主机负责端到端的可靠性不但不会给主机增加更多的负担，反而能够使更多的应用在这种简单的网络上运行
因特网发展到今天的规模，充分说明了在网络层提供数据报服务是非常成功的
虚电路服务与数据报服务优缺点
网络上传送的报文长度，在很多情况下都很短
用数据报既迅速又经济
若用虚电路，为了传送一个分组而建立虚电路和释放虚电路就显得太浪费网络资源了
在使用数据报时，每个分组必须携带完整的地址信息
在使用虚电路的情况下，每个分组不需要带完整的目的地址，而仅需要有个很简单的虚电路号码的标志
这就使分组的控制信息部分的比特数减少因而减少了额外开销
在使用数据报时，主机承担端到端的差错控制和流量控制
在使用虚电路时，分组按顺序交付，网络可以负责差错控制和流量控制
数据报服务对军事通信由极其特殊的意义。当某个结点发生故障时，后续的分组就可另选路由，因而提高了可靠性
但在使用虚电路时，结点发生故障就必须重新建立另一条虚电路
数据报服务还很适合于将一个分组发送到多个地址（即广播或多广播）
X.25网
X.25网就是X.25分组交换网，它是在二十多年前根据CCITT（即现在的ITU-T）的X.25建议书实现的计算机网络
X.25只是一个对公用分组交换网接口的规约。X.25所讨论的都是面向虚电路服务为基础
用户数据在X.25d 分组层（相当于网络层）加上X.25的首部控制信息后，就组装成为X.25分组
在数据链路层使用的是HDLC的一个子集——平衡型链路接入规程LAPB
在分组层DTE与DCE之间可建立多条逻辑信道（0~4095号），使一个DTE同时和网上其他多个DTE建立虚电路并进行通信
X.25还规定了在经常需要进行通信的两个DTE之间可以建立永久虚电路。这些虚电路号以及分组序号等控制信息都写在X.25分组的首部中
二、IP协议
网际协议IP是TCP/IP体系中两个最主要的协议之一[STEV94][COME06][FOR0101]，也是最重要的因特网标准之一。与IP协议配套使用的有三个协议：
地址解析协议ARP（逆向地址解析协议已被弃用 ）
网际控制报文协议ICMP
网际组管理协议IGMP
1、虚拟互联网络
互联在一起的网络要进行通信，会遇到许多问题需要解决，如：
不同的寻址方案；
不同的最大分组长度；
不同的网络接入机制；
不同的超时控制；
不同的差错恢复方法；
不同的状态报告方法；
不同的用户接入控制；
不同的服务（面向连接服务和无连接服务）；
不同的管理与控制方法
从一般的概念来讲，将网络好像连接起来要使用一些中间设备。根据中间设备所在的层次，可以有以下四种不同的中间设备：
（1）物理层使用的中间设备叫做转发器
（2）数据链路层使用的中间设备叫做网桥或桥接器
（3）网络层使用的中间设备叫做路由器
（4）网络层以上使用的中间设备叫做网关
互连网络与虚拟互连网络
虚拟互连网络的意义
所谓虚拟互连网络也就是了解互连网络，它的意思就是互连起来的各种物理网络的异构型本来是客观存在的，但是我们利用IP协议就可以使这些各异的网络从用户看来好像是一个统一的网络
使用IP协议的虚拟互连网络可简称为IP网
使用虚拟互连网络的好处是：当互联网上主机进行通信时，就像在一个网络上通信一样，而看不见的互连的各具体的网络异构细节
2、分类的IP地址
（1）IP地址及其表示方式
我们把整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络。IP地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围内是唯一的32bit的标识符
IP地址现在由因特网名字与号码指公司ICANN进行分配
IP地址的编辑
分类的IP地址。这是最基本的编址方法，在1981年就通过了相应的标准协议
子网的划分。这是对最基本的编制方法的改进，其标准[RFC 950]在1985年通过
构成超网。这是比较新的无分类编址方法。1993年提出后很快就得到推广应用
分类IP地址
每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是网络号 net-id，它标识主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是主机号 host-id，它标志该主机（或路由器）。
两级的IP地址可以记为
IP地址∷={<网络号>，<主机号>}
∷=代表“定义为”
IP地址中的网络号字段和主机号字段
路由器转发分组的步骤
先按所找的IP地址的网络号net-id把目的为了找到
当分组到达目的网络后，再利用主机号host-id将数据报直接交付目的主机
按照整数字节划分net-id字段和host-id字段，就可以使路由器在收到一个分组是能够较快地将地址中的网络号提取出来
点分十进制记法
（2）常用的三个类别的IP地址
IP地址的使用范围
全0表示本主机，全1表示以太网内部全体主机
一般不使用的特殊IP地址
IP地址的一些重要特点
①IP地址是一种分等级的地址结构，分两个等级的好处是：
第一IP地址管理机构在分配IP地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配，这样就方便了IP地址的管理
第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号）这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减少了路由表所占的存储空间
②实际上IP地址是标志一个主机（或路由器）和一条链路的接口。当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机必须同时具有两个相应的IP地址，其网络号net-id必须是不同的。这种主机称为多接口主机（multihomed host）
由于一个路由器至少应当接到两个网络（这样它才能将IP数据报从一个网络转发到另一个网络），因此一个路由器至少应当有两个不同的IP地址
③用转发器或网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，因此这些局域网都具有同样的网络号net-id
④所有分配到网络号net-id的网络，范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域网，都是平等的。