计算机网络自顶向下方法总结4.1网络层概述

目录

4.1 网络层概述

4.1.1 转发和路由选择&＃xff1a;数据平面和控制平面

4.1.2 网络服务模型

4.1 网络层概述

        前一章学习运输层依赖于网络层的主机到主机的通信服务&＃xff0c;提供各种形式的进程到进程的通信&＃xff0c;这章学习网络层如何实现主机到主机的通信服务。

        网络中每一台主机和路由器中都有一个网络层部分。网络层可以分为两个相互作用的部分&＃xff1a;数据平面和控制平面。

        数据平面功能&＃xff0c;即网络层中每台路由器的功能&＃xff0c;该数据平面功能决定到达路由器输入链路之一的数据报如何转发到该路由器的输出链路之一。控制平面功能&＃xff0c; 网络范围的逻辑&＃xff0c;该控制平面功能控制数据报沿着从源主机到目的主机的端到端路劲中路由器之间的路由方式。

        传统上&＃xff0c;控制平面路由选择协议和数据平面转发功能已被实现一个整体&＃xff0c;位于一台路由器中。软件定义网络&＃xff08;Software-Defined Networking &＃xff0c;SDN&＃xff09;则分离了数据平面和控制平面&＃xff0c;控制平面置于一台远程控制器中。

        每台路由器的数据平面的主要作用是从其输入链路向其输出链路转发数据报&＃xff0c;控制平面主要作用是协调这些本地的每台路由器转发动作&＃xff0c;使得数据报沿着源和目的地主机之间的路由器路劲最终进行端到端传送。

4.1.1 转发和路由选择&＃xff1a;数据平面和控制平面

        网络层表面上&＃xff0c;将分组从一台发送主机移动到一台接收主机。需要两种重要的网络层功能。

• 转发。转发是在数据平面中实现的主要功能。
• 路由选择。在控制平面中实现。

        转发&＃xff08;forwarding&＃xff09;是指将分组从一个输入链路接口转移到适当的输出链路接口的路由器本地动作。

        路由选择&＃xff08;routing&＃xff09;是指确定分组从源到目的地所采取的端到端路劲的网络范围处理过程。

        每台路由器中有一个转发表&＃xff08;forwarding table&＃xff09;。

        1.控制平面&＃xff1a;传统的方法

        在每台路由器中都包含转发和路由选择两种功能。见书中图4-2。

        2.控制平面&＃xff1a;SDN方法

        远程控制器计算和分发转发表以供每台路由器所使用&＃xff0c;路由器选择设备仅执行转发&＃xff0c;而远程控制器计算并分发转发表。见书中图4-3。

4.1.2 网络服务模型

        网络服务模型&＃xff08;network service model&＃xff09;定义了分组在发送与接收端系统之间的端到端运输特性。详细内容见书中。

        网络层提供尽力而为的服务&＃xff08;best-effort service&＃xff09;。