ip位址和ip協議基本上構成了網路層的核心和全部。而網路層又是 tcp/ip 的心臟，或者是精華… 還拿前面的例子來說，資料鏈路層負責網路內「直連」（廣義的直連也包括通過交換機、集線器等連起來）的裝置的通訊，而ip協議（又叫網際協議）負責網路間的連通。也就是說，資料鏈路層相當於快遞員騎著小電驢在你小區裡面找到你；而ip協議則負責把包裹從北京朝陽區某小區運到上海某小區。
ip協議是無連線的。它只提供盡力服務。而更可靠的協議則留待上層實現。在網路層通訊離不開網路層位址，即ip位址。
ip位址由32位正整數構成，通常用點分十進位制表示。如 192.168.0.1.
ip位址分為兩部分，前面是網路號，後面是主機號。意思是在同乙個網路內的所有主機的網路號應該是一致的，而主機號則用來區分是哪台電腦。根據網路內能容納多少臺主機又可以分為 a、b、c、d等幾類位址，然而現在也不用了，因為出現了子網掩碼。
子網掩碼
子網掩碼就是網路號部分全部為1，後面全部為0. 同樣可以用點分十進位制表示。如 255.255.255.0 表示ip位址的前24位是網路號。也可以用 192.168.0.1 /24 這種式子表示乙個帶有子網掩碼的ip位址。
簡單地說，路由器根據乙個位址的ip部分加上子網掩碼算出網路號，從而得出該位址是在本網路內部還是外部，從而決定如何**。
公有（全域性）位址和私有位址
公有位址是全域性唯一的，即乙個ip只能被乙個主機擁有。而私有位址則只需要在網路內部唯一，不同的網路內的主機的ip位址可以是相同的私有位址。例如家庭用的路由器的ip位址往往都是 192.168.0.1，連到路由器上的電腦都會被分配一些很相近的ip。
私有位址是為了解決公有位址耗盡的問題。因為ip位址總共五億左右，遠遠小於網際網路上的主機數。而現在普遍採用乙個網路只有很少幾個公有ip，網路內的主機持有私有位址，通過 nat 實現與外部的通訊。
接收方的ip
本機的路由控制表
路由控制表就是一張表，它告訴我們碰到哪種ip就把資料報傳送到哪個路由器上。比較ip位址往往就是匹配它的網路號。
由於每個主機上都有路由控制表（至少有個預設路由，指向閘道器），每個路由器也有路由控制表，因此乙個報文就會這樣一跳一跳地最終到達目的地。就好像京東上買東西，先是上海倉庫發貨，然後發到上海總運輸站，再到江蘇總運輸站，再到南京xx區物流中心，然後快遞員上門送貨。
下面是乙個路由**的例子：
關於路由我們只需要知道這麼多。至於路由間是如何商量出一條通道來傳輸資料的，這有專門的路由協議，並不屬於tcp/ip。
為了更直觀，以下是我用windows自帶命令 tracert 檢視我的電腦到 baidu.com 的路由路徑。
ip位址
ns網域名稱
cname
主機別名
ptrip位址反向解析
mx郵件
arpip資料報在底層還得經過資料鏈路來傳遞。而資料鏈路只認mac位址，不認識ip位址。arp就是位址解析協議——由ip位址解析出mac位址。它的工作方式也非常簡單：傳送方在網路內廣播：誰是老王？然後老王聽到了回應：我就是老王，我mac位址是***。
icmp
icmp是ip協議實現的一部分，用於網路診斷和錯誤通知。例如，如果接收方不可達，經過多次嘗試超時後，路由器會傳送icmp資料報回來，告訴傳送方錯誤資訊。
icmp常見的有幾類重要訊息。如：
dhcp
非常簡單，就是解決靜態ip配置太麻煩的問題。搭建乙個dhcp伺服器，新加入網路的主機就能租用到新的ip，從而能夠聯網。路由器一般能配置dhcp功能。
nat前面講到網路內部的主機如今都是私有位址。在網路內部通訊沒問題，但要想與外界的公有網路通訊，傳送沒問題，接收就有大問題：外部網路不認識私有位址，不知道發給誰。就好像你給人寫信，發件人位址是「三年二班小王」，人家怎麼給你回信呢？
nat（狹義上又叫napt）的解決方法是：由閘道器提供一次轉換。每次內部網路向外請求時，都修改源位址，改為本閘道器的外部位址加上自己才能認識的埠號，這樣外部網路也能發訊息回來。當收到訊息時，再根據埠號**到對應的內部主機上。
假如a、b兩個主機都在內網，顯然任何一台主機直連對方都是做不到的。但它們連線外部的公網伺服器就沒問題。
現在搭建一台公網伺服器，它和a、b都建立了連線。此時a想連線b，它就通過伺服器告訴b自己想連線。然後b就發起乙個請求直連a的公網位址加埠號。由於是外部請求，a的閘道器會遮蔽這個連線，但b已經在b的閘道器上「打了個洞」。a接著直接請求b的公網位址加埠號，此時就能連線成功，從而建立通訊。
1 3 網路基礎TCP IP
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網路基礎篇（二） 網路層工作原理
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