网络层概述
网络层能够被分解为两个相互作用的部分,数据平面和控制平面.数据平面的功能决定到达该路由器输入链路之一的数据包如何转发到该路由器的输出链路之一.控制平面功能控制数据包沿着从源主机到目的主机的端到端路径之间中路由器之间的路由选择.
转发和路由选择
- 转发:当一个分组到达某路由器的一条输入链路,该路由器必须将该分组移动到适当的输出链路.转发是在数据平面中实现的唯一功能
- 路由选择:当分组从发送方流向接收方时,网络层必须决定这些分组所采用的路由或路径.计算这些路径的算法被称为路由选择算法
每台网络路由器都有一个很关键的元素是他的转发表.路由器检查到达的分组首部一个或者多个字段,进而使用这些字段值在其转发表中匹配,从而定位到该路由器中的某一输出链路.
控制平面:传统方法
转发表一开始如何进行配置,这是一个很关键的问题,同时他也揭示了路由选择和转发的重要相互作用关系.路由选择算法决定了插入该路由器转发表的内容.传统方式下,路由选择算法运行在每台路由器中,并且在每台路由器中都包含转发和路由选择两种功能.我将会在以后的内容中详细为大家介绍相关内容,这里我们先对网络层有个大概的认识.
控制平面:SDN方法
这种方式下有一个远程控制器来统一计算路由表,通过南向接口向每一台路由器下发路由表.
网络层服务模型
网络层服务模型定义了分组在发送端和接收端系统之间的端到端传输特性.
网络层可能提供的服务一般有:
- 确保交付:该服务确保分组将最终到达目的地
- 具有时延上界的确保交付:该服务不仅确保数据交付,而且在特定主机到主机时延上界内交付
- 有序分组交付:确保分组安置发送顺序到达
- 确保最小带宽
- 安全性:在发送端对数据进行加密,在接收端解密,对传输层报文提供机密性
这只是网络层能够提供的服务的部分,实际上有无数种可能的服务变种.
因特网的网络层提供单一的服务,称为尽力而为服务.不确保交付,不保证有序到达.
这些都是来自《计算机网络 自顶向下方法》这本书中的内容,网络层是第四章和第五章,这里呢是第四章的第一节,只是一个大概的描述,我会在接下来的几天陆续更新,希望大家可以多多支持