1.網路層的定義
網路層（network layer ）：它位於OSI模型中的第三層，介於運輸層與資料鏈路層之間，提供發信端到目標端之間的資訊傳輸服務。網路層的資料以IP資料報的形式傳輸。

2.IP協議
IP提供了不可靠，無連線的資料報傳送服務。它定義了在網際網路上傳輸資料的具體格式。IP實現兩個基本功能：定址及分片。
IP地址由網路號和主機號兩部分組成，網路號標識網際網路中的一個特定網路，主機號標識在該網路中的一臺特定主機，最常用的地址表示方法是點分十進位制法。如：192.168.10.1關於IP協議的具體講解見《TCP/IP 基礎學習》
3.ARP
ARP，即地址解析協議，實現通過IP地址到實體地址的對映。
在乙太網協議中規定，同一區域網中的一臺主機要和另一臺主機進行直接通訊，必須要知道目標主機的MAC地址，而在TCP/IP協議棧中網路層和傳輸層只關心目標主機的IP地址
。這就導致在乙太網中使用IP協議時，資料鏈路層的乙太網協議接到上層IP協議提供的資料中，只包含目的主機的IP地址。於是需要一種方法，根據目的主機的IP地址，獲得其MAC地址。這就是ARP協議要做的事情。（關於ARP的具體知識，見《TCP/IP 基礎學習》）
4.基本轉發的概念

三層轉發基本原理
之前我們學習了二層轉發，知道二層轉發是一種基於OSI中的資料鏈路層的資料幀的儲存轉發技術，二層交換是依靠MAC地址和VID號來確定轉發方向的。那麼，三層轉發和二層轉發有什麼區別呢？
1.資料轉發依靠的關鍵字不同，二層轉發主要依靠MAC地址，而三層轉發主要依靠IP地址。
2.資料交換的範圍不同，二層交換指在同一網段內的通訊，三層交換指跨網段的通訊。
3.在三層轉發的過程中，還要進行二層的封裝。也就是說，在轉發過程中二層幀頭中的（源、目的）MAC地址是要改變的。但是IP資料報中的源IP和目的IP地址是不會改變的

5.IP路由表

路由是IP層轉發的依據，路由包括
•目的網路/字首長度
•下一跳地址IP路由表
•出介面
•……
檢視路由表的命令
•Show ip route

Show fib

路根據路由產生的方式分

1.直連路由–本地介面IP網段對應的路由，優先順序最高
2.靜態路由-手工配置的路由，優先順序較高
3.動態路由-各種路由協議產生的路由優先順序有高有低由匹配

匹配原則－－最長路徑匹配原則

6.三層轉發舉例

PC1準備向PC2傳送資料包

(1) PC1檢查報文的目的IP地址，發現和自己不在同一網段，則需要進行三層轉發，通過閘道器轉發報文資訊；

(2) PC1檢查自己的ARP表，發現閘道器的MAC地址不在自己的ARP表裡；

PC1向Router發起arp請求

(3) PC1——>Router（閘道器）發出ARP請求報文；

(4) Router將PC1的MAC地址學習到自己的ARP表，
(5) Router（閘道器）——>PC1發出ARP應答報文；

(6) PC1學習到Router（閘道器）的mac地址，發出報文，此時源ip、目的ip不變，目的mac為Router（閘道器）的mac

(7) PC1——> Router（閘道器）發出報文。

(8) Router（閘道器）收到報文，發現是三層報文（原因是報文的目的mac是自己的mac）
(9) Router（閘道器）檢查自己的路由表（FIB），發現目的ip在自己的直連網段

(10)Router檢查自己的arp表，如果發現有與目的ip對應的mac地址則直接封裝報文（目的ip、源ip不變，目的mac為查arp表所得mac）傳送給PC2

(11) 如果查ARP表沒有得到與目的ip對應MAC，則重複（3）發arp請求

(12) PC2收到ARP廣播報文，發現目的IP是自己的IP，於是給Router傳送ARP應答報文。報文中會附上自己的mac地址。

(13) Router收到應答報文後，目的mac改為PC2的mac，然後向PC2傳送資料幀。

(14) PC2向Router傳送報文

(15) Router收到報文後，向PC1轉發報文