網絡層主要負責端與端的傳輸（數據從發送端傳輸到接收端）
IP協議
數據從A端跨網絡經過路徑選擇，傳到B端
協議頭格式：
4位版本號：指IP協議的版本 IPV4（32bit,佔4字節）、IPV6（128bit,佔16字節，）
IPV4與IPV6是不相干的兩個協議，彼此不兼容，IPV6還沒有普及
4位頭部長度：IP頭部的長度是多少個32bit（length4的字節數：20/4=5個長度） 附：4bit最大數字是15，所以頭部最大長度是154=60字節
16位總長度（將報頭和有效載荷分離）：IP數據報整體佔多少個字節
16位標識（id）：唯一的標識主機發送的報文（如果IP報文在數據鏈路層被分片了，那麼每一片裏面的id都相同）
3個標誌位：第一位保留；第二位爲0表示禁止分片，第三位是更多分片，分片則最後以爲置0，其它置1
13位分片偏移：分片相對於原始IP報文的偏移位置，偏移數=偏移位置*8(除最後一個報文外)
8位生存時間（TTL）：到達目的IP的最大報文跳數（一般爲64，每經一個路由，TTL-=1，減到0 沒到達就丟棄），目的是防止出現路由循環
8位協議：表示上層協議的類型（指有效載荷應該給誰）
IP地址、MAC地址、端口號的概念
IP地址：標識公網上唯一一臺主機的地址
MAC地址：標識數據從A主機發送到B主機途中經過的結點
端口號：標識特定主機上的唯一一個網絡服務進程
IP地址+端口號：標識網絡上某一個主機的某一個端口
源端口號、目的端口號：比如數據是m發的，要發給n,m是源端口號，n是目的端口號
源IP地址、目的IP地址：比如數據從A主機到B主機，A主機的地址就是源IP地址，B主機的地址就是目的IP地址
源MAC地址、目的MAC地址：比如我要從A點到B點，中間會經過b、c、d點，b、c、d就是MAC地址，從b到c,b是源MAC地址，c是目的MAC地址，從c到d，c源MAC地址，d是目的MAC地址
IP地址詳解
標識公網上唯一一臺主機的地址
1.組成
IP地址由網絡號和主機號組成（保證IP地址唯一的）
網絡號保證連接的兩個網段具有不同的標識
主機號是在同一網段內，主機之間有相同網絡號，但主機號必須不同
從上圖可以看出：
- 不同子網就是把網絡號相同的主機放一起
- 如果子網中新增一臺主機，那這個主機的網絡號與該子網的網絡號相同，主機號必須不同
- 我們不用手動管理子網內的IP，DHCP技術可以自動給子網內新增主機節點分配IP地址（一般路由器都帶DHCP功能）
2.劃分網段
之前的劃分： 把IP地址分爲5類
A類：0.0.0.0~127.255.255.255 子網掩碼 255.0.0.0
B類：128.0.0.0~191.255.255.255 子網掩碼 255.255.0.0
C類：192.0.0.0~223.255.255.255子網掩碼 255.255.255.0
D類：224.0.0.0~239.255.255.255子網掩碼 255.255.255.255
E類：240.0.0.0~247.255.255.255
新的劃分方案CIDR：引入子網掩碼來區分IP地址（網絡號和主機號）
子網掩碼也是32位正整數，通常用一串“0“結尾
IP地址（網絡號和主機號）的劃分與這個IP地址是A類、B類還是C類無關
特殊的IP地址
將IP地址中的主機地址全設爲0，就成了網絡號，代表這個局域網
全設爲1，就成了廣播地址，用於給同一鏈路中相互連接的所有主機發送數據包
3.IP地址、子網掩碼、網絡號的計算
例如：IP地址與子網掩碼錶示爲：140.252.20.68/28，則：
-
提示：以下運算是十進制與二進制之間的轉化
-
IP地址爲：140.252.20.68
-
子網掩碼的高28位是1，即255.255.255.240（28屬於網絡標識，從頭數到第幾位爲止）
-
網絡號=IP地址&子網掩碼=140.252.20.64
把子網掩碼中爲0的位，對應到IP地址中設置爲0就可以了，在這個例子中，子網掩碼中高28位是1，則低6位是0，所以把對應的IP地址低6位設置位0就是網絡號 -
廣播號=網絡地址 | ~子網掩碼=140.252.20.80
把子網掩碼對應的IP地址低6位設置爲1就是廣播號
子網地址範圍=網絡地址~廣播地址=140.252.20.64 ~ 140.252.20.79
4.IP地址的數量限制
CIDR雖然比之前的劃分高效，但IP地址仍然不夠用，解決方式有三種：
- 動態分配IP地址
只給接入網絡的設備分IP地址，所以，同一個MAC地址的設備，每次接入互聯網種，得到的IP不一定相同 - NAT技術
能夠將私有IP對外通信時轉爲全局IP，這是將私有IP與全局IP相互轉化的技術方法。像學校，內部採用每個中斷設置私有IP，而在路由或必要的服務器上設置全局IP。全局IP要求唯一，但私有IP不需要，不同局域網種出現兄臺的私有IP是完全不影響的 - IPV6