数据平面

一、数据平面与控制平面

网络层：

1）数据平面：转发，通常硬件
2）控制平面：路由选择，通常软件

转发：

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：

确定分组从源到目的所采取的端到端路径的网络范围处理过程。

网络层—>尽力而为服务—>无服务

路由器：

基于网络层数据报中的首部字段值做出转发决定。

链路层交换机：

基于链路层帧中的字段值做出转化决定。

二、转发

转发：

1）基于目的转发 最长前缀匹配
2）通用转发 “匹配+动作”高度抽象

除查找需执行操作：

1）必须出现物理层和链路层处理。
2）必须检查分组的版本号，效验和以继寿命字段，并重写后俩个。
3）必须更新用于网络管理的计数器。

交换方式：

1）内存
2）总线
3）互联网络（纵横式交换）2N条

在输入、输出都会产生排队。

分组调度：

1）先进先出（FIFO）
2）优先权排队
3）循环加权公平排队

三、IP

1.IP

网络层又称IP层
IP:

IPv4
IPv6

子网概念：

分开主机和路由器的每个接口，产生几个隔离的网络岛。这些隔离的网络中的每一个都叫子网。

2.IPv4

IPv4数据报：

分片：
 IPv4支持，IPv6不支持
分片原因：

传输时，链路可能不支持该数据报的大小，对其分片。

无类别域间路由选择（CIDR）

a.b.c.d/x
 x最高位比特构成IP地址的网络部分，常被称为地址的前缀。
获取主机地址：

1）动态：DHCP（动态主机配置协议）
2）静态：手动配置

3.IPv6

IPv6数据报：

与IPv4区别：

1）扩大的地址容量。
2）简化高效的40字节首部。
3）流标签。

IPv4—>IPv6迁移：建隧道
基本思想：

四、DHCP

DHCP:

1）允许主机自动获取（被分配）一个IP地址。网络管理员可让给定主机得到与上次相同的IP或者临时IP。
2）获取子网掩码。
3）第一跳路由器地址（默认网关）。
4）本地DNS服务器地址。

DHCP又称即插即用协议，零配置协议。
DHCP是客户-服务器协议。
在简单场合下每个子网具有一台DHCP服务器。

DHCP过程4步：

DHCP服务器发现。
DHCP服务器提供。
DHCP请求。
DHCP ACK。

 DHCP需要运用广播技术，因此DHCP使用UDP。

五、网络地址转换（NAT）

 NAT路由器对外器的行为就如同一个具有单一IP地址的单一设备。