網絡層功能：將多個網絡通過路由器互聯成爲一個互聯網絡。
網絡層向上只提供簡單靈活的，無連接的，盡最大努力交付的數據報服務。網絡層不提供服務質量承諾。
網際協議IP
一般的，將網絡互連起來要使用一些中間設備：
- 物理層使用的中間設備叫做轉發器（repeater）
- 數據鏈路層使用的中間設備叫做網橋或橋接器
- 網絡層使用的中間設備叫做路由器（router）
- 網絡層以上使用的中間設備叫做網關（gateway）。用網關連接兩個不兼容的系統需要在高層進行協議的轉換。
路由器其實就是一臺專用計算機，用來在互聯網中進行路由選擇。
整個因特網就是一個單一的、抽象的網絡。IP地址就是給因特網上每一個主機或路由器的每一個接口分配一個在全世界範圍唯一的32位標識符。
- 網絡號字段爲全0的IP地址是個保留地址，意思是“本網絡”。
- 網絡號字段爲127（即01111111）保留作爲本地軟件環回測試本主機進程之間的通信使用。
- 主機號字段全0表示該IP地址是“本主機”所連接到的單個網絡地址；
主機號字段全1表示“所有的”，因此全1的主機號字段表示該網絡上的所有主機。
IP地址是標誌一個主機或路由器對一條鏈路的藉口，當一個主機同時連接到兩個網絡上時，它就必須同時擁有兩個相應的IP地址，網絡號必須是不同的。這種主機稱爲多歸屬主機。路由器一定是多歸屬主機。
- 一個網絡是指具有相同網絡號的主機集合。因此由轉發器或網橋連接起來的若干個局域網仍爲一個網絡。
各種異構的網絡使用不同的硬件地址，要使這些異構網絡能互相通信必須進行復雜的硬件地址轉換工作。但統一的IP地址解決了這個問題。
地址解析協議ARP在主機ARP高速緩存中存放一個從IP到硬件地址的映射表並冬天更新（新增或超時刪除）。
IP數據報首部沒有地方指明下一跳路由器的IP地址，首部只有源IP地址和目的IP地址。
子網數是根據子網號subnet-id計算出來的，若子網號有n位，則共有
注意：同樣的IP地址和不同的子網掩碼有可能得出相同的網絡地址，但是，不同的掩碼在劃分子網數和子網最大主機數上是不一樣的。
無分類域間路由選擇CIDR（Classless Inter-Domain Routing）將IP地址劃分爲網絡前綴和主機號兩部分。
最長前綴匹配：用一個IP地址與路由表中的掩碼相與來查找時，可能獲得不止一個匹配結果，這時候，應當從匹配結構中選擇具有最長網絡前綴的路由。