一、网络层主要概念和提供的服务
网络层服务
1.分组
网络层会对源端从上一次接收的数据封装并进行分组，并且在目的端从网络层中解封成上一层的数据。其实能网络层就像邮局一样提供从发送者向接收者传递邮件的服务，但在传递过程中并不改变或使用邮件里面的内容。
2.路由
网络层另一个重要功能就是路由选择。一个互联网络（多个LAN和多个WAN）是由网络和连接网络的路由器组成的，所以从源端到目的端要经过多个路由器，所以需要找最佳路径，当今是通过运行某些路由选择协议来生成路由器中的路由表，即路由选择
3.转发
当分组到达路由器的某个端口时，路由器需将分组转发到另一个所连接的网络上，这种行为是通过路由表（或转发表）实现的。
4.差错控制
针对数据报的首部进行差错控制，而不是针对整个数据包（控制能力有限）
5.拥塞控制
如果源端计算机发送的数据报数量超过了网络或路由器的容量，就可能发生拥塞，一些路由器可能丢弃数据报。随着更多的数据被丢弃，情况可能变得更糟，甚至导致系统崩溃且没有数据报被传递。
6.服务质量
媒体和通信技术的发展让通信的服务质量越来越重要，所以需要提高更好的服务质量支持实现自身发展
网络层向上一层提供了两大类服务：面向连接的虚电路服务和面向非连接的数据报服务
网络层拥塞
在服务中已经介绍了会有网路拥塞的情况，严重时会导致所有的信息缓冲区全部占满而无法空出，使网络通信停止，出现所谓的死锁现象（或称为拥塞崩溃）。所以面对这种情况一定要采取拥塞控制的措施，动态控制是个很动态的问题。
锁死：
直接死锁（相互占用对方需要的资源）
重装死锁(路由器缓存拥塞引起)
⭐控制论的角度解决拥塞控制有开环控制算法和闭环控制算法，开环控制算法在网络运行过程中，何时接受新分组，何时丢弃分组以及丢弃哪些分组都是事先规划好的，并不考虑当前的网络流量状况。而闭环控制算法是在网络发生拥塞后，通过反馈机制来调整当前网络流量，使网络流量与网络可用资源相协调，从而使网络拥塞问题得到缓解
现代网络系统大豆采用闭环算法来解决网络拥塞问题
闭环控制算法的关键措施：
- 监测机制
- 反馈机制，将发生拥塞的信息传送到可能采取行动的地方（如控制点）
- 调整机制
防止拥塞的三种方法：
1）缓冲区预分配方法
2）分组丢弃法
3）通信量控制法
二、网络互连
网络互连就是将地理位置不同的局域网或广域网通过网络互连设备及采用相关技术将其连接起来，形成一个很大规模的网络系统，使不同网络上的主机能够互相通信，并能实现资源共享。在用户看来，这些互连在一起的网络就好像是一个网络一样。
计算机网络：局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网(WAN)
网络互连形式：
- LAN—LAN互连:
①同种LAN互连。要求相连的局域网都执行相同的协议。简单，可用中继器实现互连。另外网桥也可以将分散在不同地理位置的多个LAN互连。
②异型LAN的互连。例如，一个Ethernet网络与一个Token Ring网络的互连。异型LAN也可以用网桥互连起来。 - LAN—WAN互连：互连发生在OSI/RM的网络层，互连时使用的设备是路由器。
- LAN—WAN—LAN互连 ：互连发生在OSI/RM的网络层，互连设备是路由器。大量的主机通过LAN来接入WAN是今后主机接入WAN的一种重要方法
- WAN—WAN互连：互连发生在OSI/RM的传输层及其以上层，网络互连使用的设备是网关。
在了解了网络互联的形式后首先要明白的就是用来进行网络互连的物理设备了
所以接下来要了解这些物理设备
中继器、集线器它们工作在物理层，主要用于扩展网络的距离。
网桥工作在数据链路层，用于连接两个相同体系结构的网络。实现在两个局域网段之间存储、转发数据链路帧。它把两个物理网络连接成一个逻辑网络（可互连两个不同物理层、不同MAC子层和不同速率的局域网）
路由器工作在网络层，其最突出的特性是能将不同协议的网络视为子网而互连，更能跨越广域网将远程局域网互连成一个大网。
路由器与网桥的根本区别是：网桥工作在数据链路层，而路由器工作在网络层。路由器是面向协议的设备，能够识别网络层地址（例如：IP地址），而网桥只能识别数据链路层地址（或称MAC地址或物理地址）
1.路由器的基本功能
2.路由器的功能结构组成
路由器可以在网络间截获发送到远程网络上的数据并转发，为不同网络之间的用户提供最佳的通信路径，子网隔离，抑制广播风暴，生成和维护路由表，进行数据包格式转换，实现不同协议。我们可以通过IP路由器将网络进行互连。
我们上网的过程其实基本是根据LAN—WAN—LAN的互连方式连入广域网进行上网的，下一节来介绍一下如何利用ip连入广域网进行上网。以及关于ip地址的知识。
