計算機網路網路層總結複習

該筆記是筆者學習計算機網路的思考記錄，總結（滿更）：

概述

1. 網路層提供主機到主機的通訊服務，是一種盡力而為的通訊服務。

2.網路層兩個重要的兩個功能：

**：當乙個分組達到路由器的乙個輸入埠時，路由器將該分組移動到適當的輸出埠，概念偏重於落在路由器本地。

路由選擇：當分組從傳送方流向接受方時，網路層決定決定分組實際的路徑（即需要經過哪些路由器達到接受方）

3.每個路由器都有一張路由表。路由器通過查詢分組首部欄位的目的位址，通過路由表，獲得該分組應該**的輸出埠。路由器由此完成**功能。後面我們將深入看到路由器的內部，實際上這個查詢功能是由每個輸入埠完成，每個輸入埠都有路由表的影子副本，由此可以實現多個查詢並行。

4.那麼路由表是如何配置的呢？這是由網路中的路由選擇協議決定。（補充：大致可以分為：靜態路由。靜態路由由管理員手動新增配置到路由器的路由表中，其優先順序最高。動態路由：多台路由器之間通過動態路由協議，協商獲取，不同的動態協議獲得的路由表表項優先順序也不同。）

5.注意區分交換機和路由器。交換機，指的是鏈路層分組交換機。路由器指的是，網路層路由器。它們之間最為重要的區別：前者根據鏈路層首部處理**鏈路層資料幀，後者根據網路層首部處理**資料報(datagram)

6. 網路服務模型：1.虛電路網路 2. 資料報網路。

路由器工作原理

理解交換機的工作原理，我們可以把交換機想象成乙個超級無敵的立交橋，可能不同的設計師設計了不同的樣式。

1. 路由器的組成：

輸入埠：輸入埠需要完成很多事情：首先，我擁有基本物理層訊號解析功能，其次，它能夠完成資料鏈路層的資料互動共功能，最後，需要完成網路層**功能，即查詢路由表，決定資料報輸出到哪個輸出埠。同時它帶有一定的佇列快取，能夠緩衝一定容量的資料報，但是有限。

交換結構：硬體完成資料報從輸入埠到輸出埠的高速轉移。

輸出埠：輸出埠也擁有緩衝，同時，和輸入埠一樣完成資料鏈路層和物理層的功能。

路由選擇處理器：執行路由選擇協議，維護路由表。

2. 輸入埠：

總結輸入埠的活就是：1.完成物理層和資料鏈路層功能 2. 每個輸入埠都有乙份路由表的影子副本（這樣無須**處理器來查詢，避免集中式處理的瓶頸，達到並行），獲取資料報中網路層首部字段，查詢路由表，決定適當的輸出埠。3.緩衝被阻塞的資料報。

具體的技術細節我們就不用過多攝入了。

3. 交換結構，分為三種：

記憶體式，每個輸入輸出埠相當於乙個i/o裝置，因此，這種方式乙個只能讓乙個埠的乙個資料報通過交換結構。

匯流排式：用匯流排的方式鏈結所有輸入輸出埠，每次某個輸入埠向匯流排內廣播資料報，並且附加上輸出埠資訊，每個輸出埠查詢資料報的埠號和自身是否匹配，只有匹配的才接受，並把它放入輸出緩衝中，等待傳送。**病，一次只能傳送乙個資料報，慢。

網際網路絡式：輸入輸出埠之間構成乙個圍棋那樣的縱橫網路，每個節點上都是交換控制端元，因此，如果所有埠的資料都輸出到不同的輸出埠，那麼可以達到並行交換。當然如果是有兩個資料報需要**到同一輸出埠，那麼其中之一必須阻塞等待。

----------------------↑ 2018.5.18-------------------

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