文章目录
1. INTRODUCTION
1.1 Motivation
IP协议是为包交换的计算机网络通信互联系统而设计。这样的系统被称为“catenet”。IP协议支持将被称为datagrams的数据块从源主机传输到目的主机，源主机和目的主机都用固定长度的地址来标识。如果在小包网络（small package）进行传输，如果必要的话，IP协议还提供长数据包的分片和重组。
1.2 Scope
IP协议的适用范围被限定在为网络互联系统中的源到目的地的比特数据包传输提供必要的功能。并没有机制来保证end-to-end数据的可靠性、流量控制、有序性或者其它的一些在host-to-host协议中常见的服务。IP协议可以利用其所支持的网络所提供的服务来提供不同类型和质量的服务。
1.3 Interfaces
该协议供网络环境中的host-to-host协议调用。该协议调用本地网络协议将网络数据包传输到下个网关（gateway）或者目的主机。
比如，TCP模块会调用网络模块（internet模块）去将TCP分片（segment，包括TCP首部和用户数据）作为网络数据包的数据部分。TCP模块会为internet模块提供其首部中需要的地址和其它一些信息作为此次调用的参数。之后，internet模块会创建一个网络数据，然后调用本地网络接口去传输网络数据。
比如在ARPANET的例子中，internet模块会调用本地网络模块，本地网络模块会添加1822 leader到网络数据包，创建一个ARPANET信息传输到IMP。ARPENET的地址会通过本地网络接口从网络数据中导出，这将代表着一台在ARPENET中的host地址，而这个host可能代表着网关或者其它的网络。
1.4 Operation
IP协议应用两个基本的功能：寻址和分配
internet模块通过网络头中的地址将网络数据传输至他们的目的地。传输路径的选择称为路由（routing）。
当传输通过小包网络，如果必要的话，网络模块利用网络头中的字段对网络数据进行分片和重组。
操作模块是存在于每个host的负责网络通信的模块，并且存在于互联系统中的每一个网关中。这些模块用同样的规则去解析地址以及对网络数据进行分片和重组。另外，这些模块（特别是在网关中）有一些步骤去负责路由选择和其它的一些功能。
IP协议将每个数据包视为与其它数据包没有联系的独立实体。这里并不存在任何连接或者逻辑回路（虚拟或其它的什么）。
IP协议通过四个关键机制确保它提供的服务：服务类型、生存时间、选项、首部校验码
服务类型字段用来指明该服务所需的质量（quality）。服务类型是一个抽象的，或者说通用的参数集合，用来标识从网络提供的服务中做出的选择。网关可以用这个字段去为一个区域网络选择具体的传输参数、下一跳的区域网络，或者当为网络数据包做路由的时候，可以用来选择下一个网关。
生存时间用来表示一个网络数据包的生存时间的上界。它由网络数据包的发送者设置，并在传输过程中经过每个点的时候减少。如果在网络数据包到达目的地之前它的生存时间已经减少到0，这个网络数据包就会被销毁。生存时间可以被认为是一个自我销毁的时间限制。
选项是为某些特定场景提供一些有用的或者需要的控制功能，在大多数通信中这些功能是不必要的。选项包括提供时间戳、安全和特殊路由。
首部检验码为网络数据包传输过程中的信息的正确性提供了一个验证。数据可能包含错误。一旦首部校验失败，该数据包会立刻被丢弃。
错误检测信息可能会通过网络控制消息协议（ICMP）返回，ICMP被应用与internet模块中