网际层

以前老是写一堆东西，这次改成画图，比较直观。基于图片来编写内容。

1. 网际层常识

1.1 网际层的意义。

网际层的意义当然是，让许多计算机网络能通信。

1.2 异构网络客观存在

想让全世界数以百万计的网络能够互相连接通信，这个任务首页要面对一个客观上的问题，网络存在不同，如不同的寻址方案、不同的最大分组长度，不同的超时控制，不同的服务（连接、非连接）等等。

那么我们可以让大家都使用相同的网络吗？
这里答案肯定是不行的，因为用户的需求是多种多样的，没有一种单一的网络，能够适配所有的用户需求。所以我们只能在不同的网络之上加一次网际层，做一个逻辑上的互联，而不是让大家使用同一种网络。

1.3 IP网络。

1.什么是IP网
虚拟互联网络指的是一个逻辑上互联网络，因为异构网络是客观存在的，当各个网络使用IP协议进行通信，这样就可以使这些性能各异的网络看起来像一个统一的网络。我们把使用IP协议虚拟互连的网络称为IP网。
所以IP网就是，使用IP协议进行通信互联的不同网络的集合。

2.使用IP网的好处
当IP网上的主机进行通讯时，就像一个单一的网络，屏蔽掉互联的各个网络的具体异构细节。(如编址方案等)

1.4 网络互联的中间设备

1. 物理层：转发器
2. 数据链路层：交换机
3. 网络层：路由器
4. 网络层以上：网关

这里我们应当注意：
转发器和交换机仅仅是放大了网络，从网络层来看还是同一个网络(网络号一致)。不同的网络之间互联要经过路由器。

1.5 网际层的通信过程。

1.6 网际层面向连接还是非连接

计算机网络曾经有个非常出名的问题？
可靠性交付由谁提供？网络或者端系统。

1. 网络：

电信网采取的是网络提供可靠交付，其原因是考虑到

1. 电话的终端非常简单，其没有差错处理的能力（事实上现代终端强的不可思议）
2. 通话的质量要求非常高(实时，清晰)。（事实上现在网络已经强到看不懂了）

所以电信网，其采用昂贵的程控交换机，用面向连接的方式，对用户提供可靠性交付。
（可预计的是，未来这种面向连接的方式，肯定要凉凉，毕竟5G时代即将来临，voip有一天一定会成为主流）

那么什么是面向连接呢？
也就是我们拨打号码时，首先建立连接(保留双方通讯的一切网络资源)，然后沿着连接发送分组，此时分组的首部不需要填写完整的IP地址，而是虚拟编号，减小了分组开销。这种通讯方式如何采取可靠传输协议，就可以不丢失，不重复，按顺序无分组差错的传递到达终点(主要的价值，能够保证网络的可靠性)，发送完毕后释放资源。

为什么要分组呢？

1. 规范数据长度，数据包太大了和太小了，都不好，如果数据包太大了，可能影响实时性，而且传输一旦出现问题，就可能丢失大量的数据，而且对网卡的缓存空间会有要求。

为什么网络不做可靠性保障，将可靠性保障给端系统来做，从历史上考虑？

1. 历史上由于战乱，敌方很容易破坏我们的线路，所以最好把现在做的便宜(功能少，无法提供可靠交付，本身就不可靠)
2. 由于线路(网络)不太可靠，那么我们只能把希望可靠性交付依赖于端系统

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2.网际协议IP