TCP/IP Internet Layer Protocols

因为TCP/IP是一套协议，TCP/IP堆栈的每一层有各种协议与特定的层相关联。网际层负责寻址和信息的路由在网络拓扑结构。

网际层有五种基本的协议：
     1.Internet Protocol (IP)
     2.Internet Protocol Security (IPSec)
     3.Internet Control Message Protocol (ICMP)
     4.Internet Group Management Protocol (IGMP)
     5.Explicit Congestion Notification (ECN)

Internet Protocol (IP)
IP协议是TCP/IP套件的主要协议。TCP/IP堆栈的网际层封装了数据(datagram)。包含在封装头的部分是源和目的主机的IP地址。包含的其他元数据是路由选择如生存时间(TTL)。

注意：TTL(Time-To-Live)是一个计数器，设置了数据报可以经过的最多路由器数。它指定了数据报的生存时间。TTL的初始值由源主机设置(通常为32或64)，一旦经过一个处理它的路由器，它的值就减1。如果信息在一个路由器排队超过1秒，路由器会减去数据报在其队列中停留的秒数。TTL是IP报头必要的一部分。当TTL的值为0时，封装的数据报会被丢弃，并发送ICMP差错报文通知源主机目的不可达。如果TTL值没有使用，数据可以在互联网上bounce around造成拥塞或损失带宽。

IP寻址通过使用Netmasking and CIDR负责路由。

IP本身是一个无连接协议。一个无连接的协议发送数据到一个主机，但不需要验证消息的接收。IP通常是用于多播。

Internet Protocol Security (IPSec)
IPSec是一个安全协议，用于在TCP/IP网络创建安全连接，甚至是互联网。IPSec管理身份验证和两主机之间的数据加密。

因为IPSec在网际层运行，上层应用程序和协议不需要使用IPSec专门写。IPSec处理两个主机之间的所有连接和数据流，所以程序不需要知道任何细节。至于应用程序或协议而言，连接在两个主机之间是一个标准的连接。一旦数据被网际层发送或接收，数据传递到上层和被应用程序/协议使用之前数据被加密/解密。IPSec用于低层隧道如第2层隧道协议(L2TP)in the .

Internet Control Message Protocol (ICMP)
ICMP用于在两主机之间发送报文。大多数ICMP报文是差错报文如当一个TTL值为0时目的被认为是不可达的。

Explicit Congestion Notification (ECN) — 显示拥塞通知
网络可能超负荷和带宽有时减少。主机支持ECN，可以将消息发送到一个传输主机，网络正变得拥塞。当这种情况发生时，发送主机可以降低传输速率，这样网络不会变的十分拥堵。当带宽变得过低，帧可以下降以缓解带宽不足。ECN准备发送/接收主机，主机的速率需要降低或帧会丢失。

接收主机或端点主机之间的任何路由器可能发送一个ECN消息。如果没有启用ECN，发送主机会收到一个ICMP消息，反馈信息是目的不可达。在这种情况下，传输主机可能减缓传输速率，但它可能不会收到消息，直到主机接收到足够的消息。With ECN, 在网络发生拥塞时，带宽可以被控制的更好。ECN提供了更少的帧是由报警主机丢弃或重传to congestion.

Internet Group Management Protocol (IGMP) -- IP多播
作用：用于支持主机和路由器进行多播。它让一个物理网络上的所有系统知道主机当前所在的多播组。
互联网提供了多(组)播功能，如流视频或音频。多个地点的主机可以“收听”广播。但有个问题可能出现，并不是世界上的每一个主机可以“收听”到广播。这意味着广播不需要被转发到互联网上每个主机而造成拥堵和带宽损失。

它的基本工作原理：一个主机设置应用程序，通常是一个浏览器，接收广播。当广播被接收后，主机IP地址就成为了组播的一部分。当组成员被接受，主机和发送广播的主机之间的每个主机(路由器)被设置为允许多播通过主机。

在所有地方，IGMP允许多播只经过路由器到运行的主机来防止损失带宽。

在一个网络或互联网，TCP/IP管理自身以减少可能出现的问题。