TCP/IP协议体系结构分为四个层次，从高到低依次是网络接口层、网络互联层、传输层、应用层。网络接口层主要负责利用物理介质将数据流传送给网络层所需要的功能。网络层互联主要负责主机间或与
路由器、
交换机间对分组数据的路由选择和传递。传输层主要负责整个报文从进程到进程的传送。应用层主要负责提供用户接口和服务支持。在传输层，TCP/IP定义了3个协议：传输控制协议（TCP）、
用户数据报协议（UDP）、
流控制传输协议（SCTP）；在网络互联层，TCP/IP定义的主要协议是网际协议（IP）。
IP协议是为了在
分组交换(Packet-switched，又译为包交换)计算机通信网络的互联系统中使用而设计的。IP层只负责数据的路由和传输，在源节点与目的节点之间传送数据报，但并不处理数据内容。数据报中有目的地址等必要内容，使每个数据报经过不同的路径也能准确地到达目的地，在目的地重新组合还原成原来发送的数据。
虽然IP协议保证了计算机之间可以发送和接收
数据报，但它不负责解决数据报传达的可靠性等安全问题，这些安全因素主要由
TCP协议负责完成。
IP协议基本功能
IP的主要目的是通过一个互联的网络传输数据报，涉及两个最基本的功能。
●寻址(Addressing)：IP协议根据数据报首部中包括的目的地址将数据报传送到目的节点，这就要涉及传送路径的选择，即
路由功能。IP协议使用IP地址来实现路由。
●分片(Fragmentation)：IP协议还提供对数据大小的
分片和重组，以适应不同网络对数据包大小的限制。如果网络只能传送小数据包，IP协议将对数据报进行分段并重新组成小块再进行传送。
IP协议特性
IP是一个无连接的、不可靠的、点对点的协议，只能尽力(Best Effort)传送数据，不能保证数据的到达。具体地讲，主要有以下特性：
●IP协议提供
无连接数据报服务，各个数据报独立传输，可能沿着不同的路径到达目的地，也可能不会按序到达目的地。
●IP协议不含错误检测或错误恢复的编码，属于不可靠的协议。所谓不可靠，是从数据传输的可靠性不能保证的角度而言的，查询的延误及其他网络通信故障都有可能导致所传数据的丢失。对这种情况，IP协议本身不处理。它的不可靠并不能说明整个TCP/IP协议不可靠。如果要求数据传输具有可靠性，则要在IP的上面使用TCP协议加以保证。位于上一层的
TCP协议则提供了错误检测和恢复机制。
●作为一种
点对点协议，虽然IP数据报携带源IP地址和目的IP地址，但进行数据传输时的对等实体一定是相邻设备(同一网络)中的对等实体。
●IP协议的效率非常高，实现起来也较简单。这是因为IP协议采用了尽力传输的思想，随着底层网络质量的日益提高，IP协议的尽力传输的优势体现得更加明显。
从某种意义上讲，Internet是许多物理网络的抽象，它不是互联技术，不涉及物理网络的细节，只提供与物理网络的接口。以用户观点看，Internet是一个互联所有主机的虚拟网络，但可以提供与所有物理网络同样的功能。
从概念上讲，Internet提供3层服务。最低层，无连接传送，系统提供不可靠、无连接的服务，这是其他服务的基础；第二层提供高可靠、面向连接的服务；第三层提供优质与应用有关的服务。
IP数据报协议非常简单，仅能提供不可靠、无连接的传送服务。不可靠即不保证分组成功传送，对分组丢失、分组无序或重新传送等问题，IP都不作检测，也不通知发送端或接收端。无连接则是指每个分组被独立地处理和传送。其次，IP协议是点到点的。点到点通信的最大问题便是如何进行恰当
路由选择。
IP协议提供服务
IP协议使用以下4个主要的机制来提供服务。
●服务类型(Type of Service)：用来指示要求的服务质量。
●生存时间(Time to Live)：数据报生存时间的上限。
●选项(Operation)：提供在某些情况下需要或有用的控制功能。
●首部校验和(Header Checksum)：提供对IP首部内容进行出错检测的功能。
IP层向下要面对各种不同的物理网络，向上却要提供一个统一的数据传输服务。为此，IP层通过
IP地址实现了物理地址的统一，通过
IP数据报实现了数据帧的统一。IP层通过对以上两个方面的统一达到了向上屏蔽底层差异的目的。
[1] IP协议是TCP/IP网际层的核心协议，也是整个TCP/IP模型中的核心协议之一。运行IP协议的网际层可以为高层用户提供的服务有如下3个：
（1）不可靠的数据投递服务。这意味着IP不能保证数据报的可靠投递，IP本身没有能力证实发送的报文是否被正确接收。数据报可能在线路延迟、路由错误、数据报分片和重组等过程中受到损坏，但IP不检测这些错误。在错误发生时，IP也没有可靠的机制来通知发送方或接收方。
（2）面向无连接的传输服务。IP协议不维护IP数据报发送后的状态信息。从源节点到目的节点的每个数据报可能经过不同的传输路径，并且每个数据报的处理是相对独立的，数据报在传输过程中数据报有可能丢失，有可能正确到达。
[5] （3）尽最大努力投递服务。尽管IP层提供的是面向非连接的不可靠服务，但是，IP并不随意地丢弃数据报。只有当系统的资源用尽、接收数据错误或网络故障等状态下，IP才被迫丢弃
报文。
IP协议
原文：https://www.cnblogs.com/lxrdbk/p/11956344.html
