网络层大纲
网络层的功能
主要任务是把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。网络层传输单位是数据报。
分组是由数据报切割来
功能：
- 路由选择与分组转发
- 异构网络互联（路由器）
- 拥塞控制：
- 若所有结点都来不及接受分组,而要丢弃大量分组的话,网络就处于拥塞状态。因此要采取一定措施,缓解这种拥塞。
- 解决办法：开环控制./闭环控制
SDN基本概念(Software-Defined Networking)
路由器功能：转发&路由选择
转发：达到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。
路由选择：控制数据报沿着从源主机到目的主机的端到端路径中路由器之间的路由方式。
新概念：数据平面/控制平面
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数据平面控制平面数据平面对于数据处理过程中各种具体处理转发过程。
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控制平面用于控制和管理网络协议的运行，比如OSPF协议、RIP协议、BGP协议。
数据平面
数据平面执行的主要功能是根据转发表进行转发，这是路由器的本地动作。
控制平面
传统方法（路由器法）
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。
具体方法：在一台路由器中的路由选择算法与其他路由器中的路由选择算法通信(通过交换路由选择报文) ,计算出路由表和转发表。
SDN方法：软件定义方法
控制平面从路由器物理上分离。路由器仅实现转发,远程控制器计算和分发转发表以供每台路由器所使用。
具体方法：路由器通过交换包含转发表和其他路由选择信息的报文与远程控制器通信。
因为计算转发并与路由器交互的控制器是用软件实现的，所以网络是“软件定义的”。
控制平面中的路由选择处理器
传统方法：路由选择处理器执行控制平面功能,
在传统的路由器中，它执行路由选择协议，维护路由选择表于关联链路状态信息,并为该路由器计算转发表。
SDN方法：在SDN路由器中，路由选择处理器负责于远程控制器通信，目的是接收远程控制器计算的转发表项。
SDN控制平面
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SDN控制器:维护准确的网络状态信息(远程链路、交换机和主机的状态)；为运行在控制平面中的网络控制应用程序提供这些信息(逻辑集中,在多台服务器上实现)
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网络控制应用程序：根据SDN控制器提供的方法，这些应用程序通过这些方法能够监视、编程和控制下面的网络设备。
API其实就是接口。
SDN控制器三个重要部分：北向接口，网络范围状态管理层，南向接口（通信层，重要协议OpenFlow）
例题
- 假定你要在SDN控制平面中实现一个新型路由选择协议你将在哪个层次中实现该协议?
网络范围状态管理层,
因为在这一层能获得有关网络的主机,链路,交换机和其他SDN控制设备的最新状态信息,可以根据这些信息的基础上实现新型路由选择协议,并通知给控制器落地执行.
- 谁是从控制器跨越南向接口发送的这些报文的接收者？谁是跨越北向接口从控制器发送的这些报文的接收者？
受控网络设备（路由器）（向南）
网络控制应用程序（向北）
路由算法与路由协议概述
最佳路由：“最佳”只能是相对于某一种特定要求下得出的较为合理的选择而已。
路由算法分类
静态路由算法（非自适应路由算法）
管理员手工配置路由信息。
简便、可靠,在负荷稳定、拓扑变化不大的网络中运行效果很好,广泛用于高度安全性的军事网络和较小的商业网络。
路由更新慢，不适用大型网络。
动态路由算法（自适应路由算法）（用的多
路由器间彼此交换信息,按照路由算法优化出路由表项。
路由更新快,适用大型网络,及时响应链路费用或网络拓扑变化。
算法复杂，增加网络负担。
全局性动态路由算法
链路状态路由算法 OSPF
所有路由器掌握完整的网络拓扑和链路费用信息。
分散性动态路由算法
距离向量路由算法 RIP
路由器只掌握物理相连的邻居及链路费用。
分层次的路由选择协议
（1）因特网规模很大
（2）许多单位不想让外界知道自己的路由选择协议，但还想连入因特网
自治系统AS:在单一的技术管理下的一组路由器,而这些路由器使用一种AS内部的路由选择协议和共同的度量以确定分组在该AS内的路由,同时还使用一种AS之间的路由协议以确定在AS之间的路由。
一个AS内的所有网络都属于一个行政单位来管辖，一个自治系统的所有路由器在本自治系统内都必须连通。
