網絡層提供的功能簡單來說有如下：
（1）從發送方主機傳輸報文段到接收方主機。
（2）發送方主機封裝報文段為數據報。
（3）接收方遞交報文段給傳輸層。
在每個主機、路由器上都需要運行網絡層協議。路由器會檢查通過它的所有IP數據報的頭部字段，然后根據目的IP地址對數據報進行轉發。

如上圖所示，上圖顯示了一個具有兩臺主機和兩臺主機之間的路徑上有幾臺路由器的簡單網絡。假設主機A向主機B發送消息，主機A的網絡層將從傳輸層獲得的報文段封裝成數據報，然后將該數據報向相鄰路由器發送。在接受方主機B，網絡層接收來自相鄰路由器的數據報，提取出報文段，并將其向上交付給主機B的運輸層。路由器的主要作用便是將數據報從入鏈路轉發到出鏈路。

一、轉發和路由選擇

網絡層的作用從表面上看就是將分組從一臺主機移動到另一臺主機上，這個過程需要兩種重要的網絡層功能：
（1）轉發：將分組從路由器的輸入端口轉移到正確的路由器輸出端口。類似于從發送方到接收方計劃旅行路線的過程。
（2）路由選擇：確定分組從發送方傳輸到接收方所經過的路徑。通過路由算法來完成。類似于駕車通過一個立交橋的過程。
每臺路由器都具有一張轉發表。路由器通過檢查到達分組首部字段的值來轉發分組，然后使用該值在該路由器的轉發表中索引查詢。存儲在轉發表項中的該首部的值指出了該分組將被轉發的路由器的輸出鏈路接口。分組首部中的該值可能是該分組的目的地址或該分組所屬連接的指示，這取決于網絡層協議。

如圖所示，一個首部字段為0111的分組到達路由器。路由器在它的轉發表中索引，決定該分組的輸出鏈路接口是接口2.然后路由器在內部將該分組轉發到接口2。

二、連接建立

我們在前面了解了傳輸層連接：如TCP協議，在數據實際傳輸之前，需要發送方和接收方經過三次握手建立所需的狀態信息。兩個進程之間建立連接。
以類似的方式了解網絡層連接：指網絡層數據分組開始傳輸前，在所選擇的從源到目的地路徑上的各種路由器之間相互握手，建立連接狀態。如ATM、幀中繼、MPLS的網絡層。
注意：英特網網絡層不執行連接建立。

三、網絡層的服務模型

網絡服務模型定義了分組在發送與接收端系統之間的端到端運輸特性。
網絡層可能提供的服務有：
（1）確保交付：確保分組到達目的地。
（2）具有時延上界的確保交付：主機到主機的時延。
（3）有序分組交付：按發送順序到達。
（4）確保最小帶寬：當發送主機以低于特定比特率的速率發送比特，分組不會丟失，在一定時延到達。
（5）確保最大時延抖動：發送方發送兩個連續分組的時間間隔與接收到的間隔相同。
因特網的網絡層提供的服務：
（1）單一服務，即盡力而為服務。
（2）分組間的定時不能被保證。
（3）分組的接收順序與發送順序不一定相同。
（4）傳送的分組不能保證最終交付，即網絡可能未向目的地交付分組。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的网络层概述的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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