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网际层是整个TCP/IP协议簇的重点。网际层定义的协议有IP、ARP、RARP、ICMP。
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IP（Internet Protocol）所提供的服务通常被认为是无连接的和不可靠的。事实上，在网络性能良好的情况下，IP传送的数据能够完好无损地到达目的地。所谓无连接的传输，是指没有确定目标系统是否已做好接收数据准备之前就发送数据。与此相对应的就是面向连接的传输（如TCP），在该类传输中，源系统与目的系统在应用层数据开始传送之前需要进行三次握手建立连接。至于不可靠的服务是指目的系统不对成功接收的分组进行确认，IP只是尽可能地使数据传输成功。但是只要保证传输成功的需要，上层协议可以实现用于保证分组成功提供的附加服务。
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由于IP只提供无连接、不可靠的服务，所以把差错检测和流量控制之类的服务授权给了其他各层协议，这正是TCP/IP能够高效率工作的一个重要保证。
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IP协议的主要功能包括：将上层数据（如TCP、UDP数据）或同层的其他数据（如ICMP数据）封装到IP数据报中；将IP数据报传送到最终目的地；为了使数据能够在链路层上进行传输，对数据进行分段；确定数据报到达其他网络中的目的地的路径。
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IP协议软件的工作流程：当发送数据时，源计算机上的IP协议软件必须确定目的地是在同一个网络上，还是在另一个网络上。IP通过执行这两项计算并对结果进行比较，才能确定数据到达的目的地。如果两项计算的结果相同，则数据的目的地确定为本地网络，否则，目的地应为远程的其他网络。如果目的地在本地网络，那么IP协议软件就启动直接通信；如果目的地是远程计算机，那么IP必须通过网关（或路由器）进行通信，在大多数情况下，这个网关应当是默认网关。当源IP完成了数据报的准备工作时，它就将数据报传递给网络接口层，网络接口层再将数据报传送给传输介质，最终完成数据帧发往目的计算机的过程。
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当数据抵达目的计算机时，网络接口层首先接收该数据。网络接口层要检查数据帧有无错误，并将数据帧送往正确的物理地址。假如数据帧到达目的地时正确无误，网络接口层便从数据帧的其余部分中提取有效数据，然后将它一直传送到帧层次类型域指定的协议。在这种情况下，可以说数据有效负载已经传递给了IP。
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地址解析协议（Address Resolution Protocol, ARP）及逆向地址解析协议（Reverse Address Resolution Protocol, RARP）是驻留在网际层中的另一个重要协议。ARP的作用是将IP地址转换为物理地址，RARP的作用是将物理地址转换为IP地址。
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Internet控制信息协议（Internet Control Message Protocol, ICMP）是网际层的另一个比较重要的协议。由于IP协议是一种尽力传送的通信协议，即传送的数据报可能丢失、重复、延迟或乱序传递，所以IP协议需要一种在发生差错时报告的机制。ICMP就是一个专门用于发送差错报文的协议。ICMP定义了5种差错报文（源抑制、超时、目的不可达、重定向、要求分段）和4种信息报文（回应请求、回应应答、地址屏蔽码请求、地址屏蔽码应答）。IP在需要发送一个差错报文时要使用ICMP，而ICMP也是利用IP来传送报文的。ICMP是让IP更加稳固、有效的一种协议，它使IP传送机制变得更加可靠。ICMP还可以用于测试网络，以得到一些有用的网络维护和排错的信息。例如，ping工具就是利用ICMP报文进行目标可达性测试。
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（1）AR的定义。增强现实技术（Augmented Reality，AR），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术1990年提出。随着随身电子产品CPU运算能力的提升，预期增强现实的用途将会越来越广。
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①虚实结合，震撼体验。借助AR的虚实交互体验，增强产品发布会的趣味性和互动性。另外借助AR技术，可以展示模拟现实条件无法表现的细节和创意，使消费者更直观形象地感知产品，提升对企业品牌形象的理解，尤其适用于工艺复杂、技术含量高、价值相对较高的产品。
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②体验营销。AR技术实现品牌和消费者零距离接触，在游戏或互动中潜移默化地传达产品内容、活动及促销信息，加深消费者对品牌的认可和了解。AR技术借助手机摄像头可以生动地再现产品使用场景，增强用户的购物体验，解决电子商务当下无法试用、试穿的瓶颈，给我们生活带来极大地便利和乐趣。
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③与微博、SNS等社交媒体整合。利用AR技术与微博、SNS等社交媒体的融合打通，实现从体验营销到自营销，最终形成消费者对产品和品牌的信任和钟爱，满足了消费者购买咨询、体验和分享的需求，促成消费者形成良好的口碑并促进购买。
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ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP。主机发送信息时会将包含目标IP地址的ARP请求广播到网络中的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址；收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。ARP是建立在网络中各个主机互相信任的基础上的，网络中的主机可以自主发送ARP应答消息，其他主机收到应答报文时不会检测该报文的真实性，会直接将其记入本机ARP缓存；因此，攻击者就可以向某一主机发送伪ARP应答报文，使其发送的信息无法到达预期的主机或到达错误的主机，这就构成了一个ARP欺骗。ARP命令可用于查询本机ARP缓存中IP地址和MAC地址的对应关系、添加或删除静态对应关系等。相关协议有RARP、代理ARP。NDP用于在IPv6中代替ARP。
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ARP（Address Resolution Protocol）的功能是通过目标主机的IP地址，查询目标主机的MAC地址，实现了IP地址MAC地址的映射，保证通信的顺利进行。
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ARP协议使用一种询问／回答机制。如果主机H1要发送一个IP数据报给主机H4，但它只知道H4的IP地址P4，而不知道它的MAC地址。则按照下图所示的过程发送数据报。
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（1）H1构造好IP数据报后，由于它不知道发放哪个MAC地址，还不能将其交给网卡处理。这时H1先构造一个ARP请求数据报，该数据报中包含了H4的IP地址P4，并留下一个空位表示H4的MAC地址。H1的ARP将该数据报交给网卡，让它将该数据报作为广播帧发送出去。
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（2）网络中的所有网卡收到该广播帧后将帧中的数据取出交给上层ARP处理。
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（3）ARP协议在收到这个请求数据报后将自己的IP地址与数据报中的IP地址进行比较，如果相同就表示对方在询问自己的MAC地址。如果发现不是询问自己的MAC地址，ARP协议会丢弃该数据报。
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（4）只有H4会处理这个ARP请求数据报。这时H4将自己的MAC地址填在MAC地址空位上，并将该数据报改为ARP响应数据报。由于H1在发送的请求数据报中填写了自己的MAC地址和IP地址，因此H4让网卡将ARP响应数据报以单播方式发送给主机H1。
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对于不在同一以太网的通信，该过程略有不同。例如，H1要与HB通信，H1知道自己与HB不在同一网络中，需要通过路由器将数据报发送给HB，因此H1将IP数据报发送给路由器RT。RT将数据报转发给HB时，如果它不知道HB的MAC地址，它也会使用ARP进行询问。
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如果每次发送一个IP数据报都需要进行一次ARP请求数据报的广播，那么发送一个IP数据报的代价是很高的。因此，通常在系统中维持一个ARP缓存，来减少地址解析所需的通信。
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RARP（Reverse Address Resolution Protocol，反向地址解析协议）的作用是将MAC地址转换为IP地址。某些主机（通常是无盘工作站）只知道自己的MAC地址，但有时候需要知道其IP地址，这就需要RARP。为了使RARP正常工作，在局域网中至少有一台主机充当RARP服务器，并且要在RARP服务器中建立好MAC地址与IP地址的映射表。
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TCP是面向连接的通信协议，通过三次握手建立连接，通信完成时要拆除连接，由于TCP是面向连接的，所以只能用于端到端的通信。
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TCP提供的是一种可靠的数据流服务，采用“带重传的肯定确认”技术实现传输的可靠性。TCP还采用一种称为“滑动窗口”的方式进行流量控制，所谓窗口，实际表示接收能力，用以限制发送方的发送速度。
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如果IP数据包中有已经封装好的TCP数据包，那么IP将把它们向“上”传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查，同时实现虚电路之间的连接。TCP数据包中包括序号和确认，所以未按照顺序收到的包可以被排序，而损坏的包则可以被重传。
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TCP将它的信息发送到更高层的应用程序，例如Telnet的服务程序和客户程序。应用程序轮流将信息送回TCP层，TCP层便将它们向下传送到IP层、设备驱动程序和物理介质，最后传送到接收方。
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面向连接的服务（例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP）需要高度的可靠性，所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP（发送和接收域名数据库），但使用UDP传送有关单个主机的信息。
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由于OSI协议的实现较为复杂，运行效率低，很少有厂商推出符合OSI标准的商用产品。目前，互联网上广泛使用的是TCP/IP。TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议／互联网络协议）是Internet上不同子网之间的主机进行数据交换所遵守的网络通信协议。TCP/IP一般泛指所有与Internet有关的一系列网络协议的总称，其中TCP和IP是其中最重要的两个协议。TCP/IP体系结构主要由四层构成，分别为网络接口层、网络层、传输层和应用层。
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TCP/IP采用的四层体系结构与OSI参考模型采用的七层体系结构是对应的，它们的结构对比如下图所示。
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网络接口层也称链路层（Link Layer）或数据链路层，相当于OSI/RM参考模型的第1层和第2层，负责与网络中的传输介质打交道。常用的链路层技术主要有以太网（Ethernet）、令牌环（Token Ring）、光纤数据分布接口（FDDI）、X.25、帧中继（Frame Relay）、ATM等。
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网络层的作用是将数据包从源主机发送出去，并且使这些数据包独立地到达目标主机。数据包传送过程中，到达目标主机的顺序可能不同于它们被发送时的顺序。因为网络情况复杂，随时可能有一些路径发生故障或是网络中的某处出现数据包的堵塞。网络层提供的服务是不可靠的，可靠性由传输层实现。
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传输层提供应用程序之间的通信。传输层提供了可靠的传输协议TCP和不可靠的传输协议UDP。TCP是一个可靠的、面向连接的协议，允许在因特网上的两台主机之间进行信息的无差错传输。在网络传输过程中，为了保证数据在网络中传输的正确、有序，要使用“连接”的概念，一个TCP连接是指在传输数据前先要传送三次握手信号，以使双方为数据的传送做准备。UDP是用户数据报协议，使用此协议时，源主机一有数据就发送出去，不管发送的数据包是否能到达目标主机、数据包是否会出错，收到数据包的主机都不会通知发送方其是否正确地收到了数据，因此UDP是一种不可靠的传输协议。
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应用层直接为用户的应用进程提供服务，如支持万维网应用的HTTP，支持电子邮件的SMTP，支持文件传送的FTP等。
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