目錄
- 大話時間到
- 十萬個為什么
- 網路層概述
- 路由器作業原理
- ip資料報格式
- ipv4資料報分片
- ipv4資料報編碼
- 主機地址的動態主機配置協議——網路管理員配置永久ip、通過訪問當前子網或者附近子網的DHCP獲得暫時ip
- 網路地址轉換——NAT，所有家庭子網對路由外部都是10.0.0.0/24
- ipv6
- 通用轉發和SDN
大話時間到
路由器，不就是按照ip地址分發封裝好TCP/UDP報文段的資料，
十萬個為什么
按照目的地還是下一個路由器？——大概目的地+下一個路由器
網路層概述
- 網路層分為應用平面、控制平面和資料平面，
資料平面按照ip地址控制資料的轉發，
控制平面控制路由器資料的轉發，如指定各路由器轉發表，調整轉發速率，改變連接狀態，
應用平面接受控制提供的介面，輸入命令 - 轉發——路由內輸入端到輸出端的傳輸動作，路由選擇——源到目的地址路徑經過路由器的選擇
- 網路服務模型功能:交付（確保+最小時延+有序）+保證最小帶寬+安全性
路由器作業原理
- 路由器基本結構:控制組件+（輸入埠，交換結構，輸出埠）
- 基于目的地轉發——最長前綴匹配規則編碼鏈路
- 交換——記憶體式，總線式（每一時刻只能轉發一個輸入埠），縱橫式（最多轉發min{Inport，Outport}個埠）
- 輸出埠處理——
- 排隊
- 輸入端：HOL：輸入表項對應輸出埠空閑，但因為前一表項排隊而被阻塞，
- 輸出端：到達新分組快于\(R_{switch}=Rline\),必須丟棄到達的或已經存在的，有分組調度演算法
- 分組調度
- 先進先出——對確定輸出埠，按照到達該埠時刻確定順序
- 非搶占優先權排隊——當前輸入調度完后，按優先權決定首先輸出分組，組內按先進先出
- 搶占式優先權排隊——只要到達一個優先權更高的，存下當前輸入，先執行高優先權
- 回圈排隊——不同分組輪流執行先進先出確定的首項，
- 加權平均調度——每個分組分別占用\(\frac {wi}{\sum_{i=1}^{n}wi}\)帶寬
ip資料報格式
- 選項=選項碼（復制+選項類+選項號）+選項長度（<62-20-3=39）+選項資料(ip從源到目的經過的ip地址)(記錄經過的路由+經過的時間戳)
ipv4資料報分片
- 從源地址到目的地址的報文，標識表明該資料報在此次傳輸的位次，標志表明是否為此次傳輸終止資料報，片內偏移給出分片在統一標識資料報文內位置
ipv4資料報編碼
- 按照最大前綴確定子網掩碼，如222.45.1.0/24屬于所有以224.45.1開頭的子網
- 子網進一步合成聚合地址，
主機地址的動態主機配置協議——網路管理員配置永久ip、通過訪問當前子網或者附近子網的DHCP獲得暫時ip
網路地址轉換——NAT，所有家庭子網對路由外部都是10.0.0.0/24
ipv6
- 報文格式：
|版本|流量型別(服務型別)|流標簽(對某些資料報給出更高優先權，用于負載均衡等)|
|有效載荷長度(上層資料大小)|下一個首部(上層協議型別)|跳限制(壽命)|
|源地址|
|目的地址|
|資料|
通用轉發和SDN
- 第二層交換機(??)和第三層路由器和為交換路由器，生成轉發表
- 第三層多功能：NAT（轉發表)，負載均衡(每條鏈路負載均衡)，防火墻（禁止某些前綴的資料報）
- 匹配（鏈路層+網路層+傳輸層）+動作（轉發+丟棄+修改）
習題小結： - 匹配時選擇最長的匹配前綴，前綴可以互相包含
- ip地址、埠未說明則順序分配
- 控制平面負責源到目的地路徑的網路范圍處理
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