这篇文章是计算机网络系列文章的第三篇
计算机网络——物理层
计算机网络——数据链路层
计算机网络——网络层
计算机网络——传输层
计算机网络——应用层
序言
计算机网络中的网络层在当今的社会起到了什么作用？
现在的互联网通信，远程办公和远程教育，电子商务和在线服务，信息共享和社交媒体，物联网和智能家居都是通过网络层才能使用的。它连接了人们、设备和信息，促进了全球范围内的通信、合作和创新。它为各行各业的发展提供了基础，并对社会的数字化转型和互联网互通起到了关键推动的作用。
网络层
网络层是计算机网络体系结构中的一层，位于传输层和数据链路层之间。它负责将数据分组从源主机传输到目标主机，通过互联网或其他网络实现主机之间的通信。
网络层的主要功能包括：
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IP地址分配和路由选择：网络层使用IP（Internet Protocol）地址来唯一标识网络中的主机和路由器。它负责将数据包根据目标IP地址进行路由选择，以确定数据包的最佳路径。
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分组封装和解封：网络层将传输层的数据报封装为数据包（也称为IP数据包），并添加源和目标IP地址以及其他必要的控制信息。在目标主机上，网络层负责解封数据包并将其传递给传输层。
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网络互连：网络层通过路由器和交换机等网络设备将多个网络连接起来，实现不同网络之间的互连。这样，数据包可以在不同网络之间传输，从而实现全球范围的通信。
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路由和转发：网络层使用路由选择算法来确定数据包的最佳路径，以实现快速而可靠的数据传输。路由器是网络层的关键设备，它们根据目标IP地址和路由表中的信息来转发数据包。
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IP协议：网络层使用IP协议来定义数据包的格式、传输方式和错误处理等细节。IPv4（Internet Protocol version 4）和IPv6（Internet Protocol version 6）是目前最常用的IP协议版本。
总体而言，网络层在计算机网络中扮演着关键的角色，它使得不同主机和网络之间能够进行通信，并提供了路由选择和数据传输等核心功能。
文章目录
- 序言
- 网络层
- 网络层提供的两种服务
- 网际协议IP
- 虚拟互连网络
- 分类的IP地址
- IP地址与硬件地址
- 地址解析协议ARP
- IP数据报的格式
- IP层转发分组的流程
- 划分子网和构造超网
- 划分子网
- 使用子网时分组的转发
- 无分类编址CIDR（构造超网）
- 网际控制报文协议ICMP
- ICMP报文的种类
- ICMP的应用举例
- 互联网的路由选择协议
- 有关路由选择协议的几个基本概念
- 内部网关协议RIP
- 内部网关协议OSPF
- 外部网关协议BGP
- 路由器的构成
- IPV6
- IPv6的基本首部
- IPv6的地址
- 从IPv4向IPv6过渡
- ICMPv6
- IP多播
- IP多播的基本概念
- 在局域网上进行硬件多播
- 网际组管理协议IGMP和多播路由选择协议
- 虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT
- 虚拟专用网VPN
- 网络地址转换NAT
- 多协议标记交换MPLS
- MPLS的工作原理
- MPLS首部的位置与格式
- 总结
- 习题
