TCP/IP的核心是互联网层，这一层类比于OSI参考模型中的第三层，即网络层。该层成熟的技术主要有IP和ICMP两种协议。
IP协议共有两个版本，分别为IPv4和IPv6.
网络层的主要作用是实现终端节点之间的通信，这种端点之间的通信业称为点对点通信（end to end）。网络层的下一层数据链路层主要是负责节点之间的包传递，当跨越多个数据链路时，就需要网络层接入。网络层可以跨越不同的数据链路，即使不是同一个数据链路，网络层也能实现互相通信。
主机的定义：配置有IP地址，但是不进行路由控制的设备。路由器是即具备IP地址，也具备路由控制的功能。
此处网络层的IP协议主要是告诉数据链路层，数据中转的方向。数据链路层只管把数据送到特定的目标地址。
2.IP的基础知识
IP地址不因数据链路层的改变而发生改变。
3.路由控制
①:HOP 翻译为跳，指代网络中的一个区间，IP的数据包是在一个个跳间进行转发。因此IP路由也成为多跳路由。在每一个区间内据定了包在下一跳中转发的路径。
②：跳的详细概念，是指利用数据链路层以下分层的功能传输数据帧的一个区间。以太网等数据链路层中使用MAC地址进行传输数据，此时的一跳，就是指从源MAC到目的MAC之间传输的区间，即它不经过其他路由器而能直接到达的相邻主句或者路由器网卡之间的一个区间，一跳的区间内，电缆可以通过网桥或者交换机相连，不需要通过路由器或者网关。
③：多跳路由是指路由器或主机转发IP数据包时至指定下一个路由器或者主句，而不是把到目的地址的所有路径记录下来。这个意思类似于我们坐车从A到B，A与B的距离很远，中间要中专几次。我们先从车站打听，去B应该做什么方向的车，然后到达中专站C以后，再接着打听，直到我们到达目的地。这里的“打听”由路由器的设计功能完成。
④：路由控制表，即上文中所谓的“打听”动作的设计完成。所有主机都围着一张路由控制表，该表记录IP数据在下一步转发给那个路由器，IP包，根据这个路由表，在各个数据链路上传输。
⑤：数据链路抽象化，由于不同的数据链路种类的数据帧和特性不同，因此IP的重要作用之一是将这些数据链路统一抽象化，数据链路地址抽象为IP地址。
数据链路层彼此之间一个重要区别就是MTU不同（最大传输单位），以太网的MTU为1500字节（1.5KB，存储和网络计算单位，非1024！）。FDDI的是4352B，ATM是9180B。
IP为了解决这个问题，使用分片处理，即将上层发下来的大的数据包分割成多个较小的IP包，然后进行传输，之后再在IP层进行组合，传给上一层。从IP的上层看，完全忽略了各个数据链路上的MTU。
⑥：面向无连接型的IP协议。IP在发包之前，不需要建立与对端目标之间的连接，上层只要有数据，就会立刻被组装成IP包发送出去。
采用无连接型的协议主要目的在于：简化协议和提高速率。
⑦：IP地址的基础知识
IPv4地址由32位数字表示。TCP/IP协议要求这样的IP地址分配给每个参与通信的主机。记录时，采用每8位一组，中间用.隔开，例如：172.20.3.210
由这种规定可知，最大情况下，IP协议允许4G（43亿）主机设备接入网络，实际上这是不够用的。并且实际能接入网络的设备比这个数字少很多
地址组成：网络地址和主机地构成。网络地址和主机地址分类一般有两类约定：即分类区别和子网掩码区别。
例如192.168.1.xx 中，192.168.1是网络标识，xx是主机标识。同一网段内，主机标识不能重复，不同网段内，网络标识不能重复。
这样，路由器一看到某个IP的网络标识位，即可往某个网段进行转发。
⑧IP地址分类：
分为A、B、C、D四类，根据IP地址的第1-4位进行区分。
A类IP地址首部以0开始，第1位到第8位是其网络标识。因此0.0.0.0-127.0.0.0是A类的网络地址，A类地址的后24位是主机标识，因此A类IP的网段最多可容纳2^24个主机。
B类IP地址是前两位是10的的地址，1-16位是网络标识，因此，128.0.0.0-191.255.0.0是B类IP的网络地址，后16位为主机标识，一个网段最多容纳65534个设备（注意）
C类地址是前三位为110的地址，第1-24为网络标识，后8位为主机标识，即192.0.0.0-239。255.255.0是其网络标识，可容纳上线为254个设备。
D类地址：前四位为1110的地址，第1-32位是网络标识，即224.0.0.0 –239.255.255.255是D类网络标识，其没有主机标识，主要用于多播。
注意事项：IP地址主机标识要注意的是bit标识的主机地址不可以全部为0或者全部为1，因为全部为0的地址通常是对应的网络地址不可知或者IP地址不可知的情况下使用，全为1的主机地址通常用于广播。
其他类型：
广播地址
广播地址用于同一链路中相互连接的主机之间发送数据，将IP地址中的主机地址全部设置为1，就是广播地址，例如：172.20.255.255就是广播地址。
两种广播：
本地广播和直接广播。
本地广播是在本网络内的广播，例如网络地址是192.168.0.0的设备的广播地址是192.168.0.255，这个广播地址对应的IP包会被所有路由器屏蔽，因此不会达到其他链路上面。
不同网络间的广播叫做直接广播，例如网络地址位192.168.0.0的主机向192.168.1.255的目标地址发送数据。收到这个包的路由器，会将数据转发给192.168.1.0，从而使得本网段内的主机都能收到数据。但是由于直接广播通常存在安全性问题，大部分路由器设置为不转发这种广播。
