IP协议，即因特网协议，是定义于OSI-RM第三层——网络层的重要协议，它在Internet上规定了进行通信时应遵循的规则，如IP数据包的构成及路由器如何将IP数据包送达目标主机等。
在物理网络的链路层传输的基本单元是帧（MAC帧），而MAC帧的格式和物理地址（MAC地址）则根据不同的物理网络而变化。IP协议的作用是向传输层（TCP层）提供统一的IP包，即将各种不同类型的MAC帧转换为统一的IP包，并将MAC帧的物理地址转换为全网统一的逻辑地址（IP地址），从而消除了不同物理网络MAC帧间的差异。
IP协议是无连接的，IP网中的节点路由器会根据每个IP包的包头IP地址进行寻址，因此，同一主机发出的属于同一报文的IP包可能会通过不同的路径到达目标主机。
IP协议的主要功能包括寻址、路由选择及分段与组装。寻址功能将在下一节详细探讨。路由选择是以单个IP数据包为基础的，其目标是确定某个IP数据包如何到达目标主机需经过哪些路由器。路由选择既可以由源主机决定，也可以由IP数据包途经的路由器决定。IP协议中的路由选择依靠路由表进行。在IP网络中的主机和路由器中都保存有一张路由表，路由表指明了下一个路由器（或目标主机）的IP地址，该表由目标主机地址和通往目标主机的路径组成。路径通常为下一个路由器的地址，也可以是目标主机的IP地址。
IP数据包在实际传输过程中所经过的物理网络帧的最大长度可能不同，因此长IP数据包需通过短帧网络时，需要进行分段与组装。IP协议通过分配给每个IP数据包一个唯一的标识符，以及包含分段标记和位移的报头部分，实现分段与组装。为了提高效率，减轻路由器的负担，重新组装工作由目标主机完成。
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