1.引言
1.1、动机
Internet协议旨在用于数据包交换计算机通信网络的互连系统中。这样的系统被称为“catenet”。 互联网协议提供了从源向目的地传输称为数据包的数据块的功能，其中源和目的地是由固定长度地址标识的主机。互联网协议还提供了长数据包的分段和重组(如果需要)，以便通过“小数据包”网络进行传输。
1.2、范围
互联网协议的范围受到特定限制，以提供必要的功能，以通过互连的网络系统将比特包(互联网数据包)从源传递到目的地。没有任何机制可以增强端到端数据的可靠性，流控制，排序或主机到主机协议中常见的其他服务。互联网协议可以利用其支持网络的服务来提供各种类型和质量的服务。
1.3、接口
Internet环境中的主机到主机协议调用此协议。该协议要求使用本地网络协议将Internet数据包传送到下一个网关或目标主机。
例如，TCP模块将调用Internet模块，以将TCP段(包括TCP标头和用户数据)作为Internet数据包的数据部分。 TCP模块会将Internet标头中的地址和其他参数提供给Internet模块，作为调用的参数。然后，互联网模块将创建一个互联网数据包，并在本地网络接口上调用以传输互联网数据包。
例如，在ARPANET情况下，Internet模块将调用本地网络模块，该模块会将1822前导添加到Internet数据包中，从而创建ARPANET消息以传输到IMP。 ARPANET地址将通过本地网络接口从Internet地址派生而来，并且将是ARPANET中某些主机的地址，该主机可能是通向其他网络的网关。
1.4、操作
互联网协议实现了两个基本功能：寻址和分段。
Internet模块使用Internet标头中携带的地址向其目的地传输Internet数据包。选择传输路径称为路由。
Internet模块在需要通过“小数据包”网络传输时使用Internet标头中的字段来分段和重组Internet数据包。
操作模型是Internet模块驻留在每个从事Internet通信的主机和每个互连网络的网关中。这些模块共享用于解释地址字段以及分段和组装Internet数据包的通用规则。此外，这些模块(尤其是在网关中)具有用于制定路由决策和其他功能的过程。
Internet协议将每个Internet数据包视为与任何其他Internet数据包无关的独立实体。没有连接或逻辑电路(虚拟或其他)。
Internet协议在提供服务时使用四个关键机制：服务类型，生存时间，选项和标头校验和。
服务类型用于指示所需服务的质量。服务类型是一组抽象或通用的参数，这些参数表征了组成Internet的网络中提供的服务选择。网关将使用这种类型的服务指示来选择特定网络，用于下一跳的网络或路由互联网数据包时的下一个网关的实际传输参数。
生存时间是Internet数据包生命周期上限的指示。它由数据包的发送方设置，并在处理数据的路径上的点处进行缩减。如果生存时间在Internet数据包到达其目的地之前达到零，则将破坏Internet数据包。生存时间可以视为自我毁灭的时限。
这些选件提供了某些情况下所需或有用的控制功能，但对于最常见的通讯来说则是不必要的。这些选项包括时间戳，安全性和特殊路由的规定。
标头校验和提供了验证，用于处理Internet数据包的信息已正确传输。数据可能包含错误。如果报头校验和失败，则检测到错误的实体会立即丢弃Internet数据包。
Internet协议不提供可靠的通信工具。端到端或逐跳都没有确认。没有数据错误控制，只有标头校验和。没有重传。没有流量控制。
可以通过Internet协议模块中实现的Internet控制消息协议(ICMP)报告检测到的错误。
2.概述
2.1、与其他协议的关系
下图说明了Internet协议在协议层次结构中的位置：
图1、协议关系
Internet协议一方面与较高级别的主机到主机协议接口，另一方面与本地网络协议接口。在这种情况下，“本地网络”可以是建筑物中的小型网络，也可以是诸如ARPANET之类的大型网络。
2.2、运作模式
以下情形说明了将数据包从一个应用程序传输到另一个应用程序的操作模型：
我们假设这种传输将涉及一个中间网关。发送应用程序准备其数据，并在其本地Internet模块上进行调用，以将该数据作为数据包发送，并传递目标地址和其他参数作为调用的参数。