网站建设网店名字,深圳网站有哪些内容,宣传片拍摄技巧,wordpress评论点评计算机网络——网络层(1#xff09; 小程一言专栏链接: [link](http://t.csdnimg.cn/ZUTXU) 网络层#xff1a;数据平面网络层概述核心功能协议总结 路由器工作原理路由器的工作步骤总结 网际协议IPv4主要特点不足IPv6主要特点现状 通用转发和SDN通用转发SDN#xff08;软件… 计算机网络——网络层(1 小程一言专栏链接: [link](http://t.csdnimg.cn/ZUTXU) 网络层数据平面网络层概述核心功能协议总结 路由器工作原理路由器的工作步骤总结 网际协议IPv4主要特点不足IPv6主要特点现状 通用转发和SDN通用转发SDN软件定义网络总结 小程一言
我的计算机网络专栏是自己在计算机网络学习过程中的学习笔记与心得在参考相关教材网络搜素的前提下结合自己过去一段时间笔记整理而推出的该专栏整体架构是根据计算机网络自顶向下方法而整理的包括各大高校教学都是以此顺序进行的。 面向群体在学计网的在校大学生工作后想要提升的各位伙伴
专栏链接: link 网络层数据平面
网络层概述
网络层是OSI开放式系统互联模型中的第三层也是TCP/IP协议栈中的第三层。它主要负责在不同网络之间进行数据包的路由和转发以实现数据的传输。网络层的主要作用是为不同的主机之间提供通信服务确保数据能够从源主机传输到目标主机。
核心功能
寻址:寻址是指确定数据包的源和目标的地址路由:路由则是决定数据包从源到目标的路径。网络层使用IP地址来进行寻址通过路由选择算法来确定数据包的传输路径。 协议
IP协议是网络层的核心协议负责将数据包从源主机传输到目标主机ICMP协议 用于在网络中进行错误报告和诊断。
总结
网络层是整个网络通信中非常重要的一部分它负责在不同的网络之间进行数据传输和路由选择为上层协议提供可靠的通信服务。
路由器工作原理
路由器是一种网络设备用于在不同的网络之间转发数据包它是网络层的设备主要负责网络层的路由功能。
路由器的工作步骤
数据包接收路由器接收来自不同网络的数据包每个数据包包含了目标主机的IP地址以及数据内容。数据包分析路由器根据数据包中的目标IP地址使用路由表来确定数据包应该被发送到哪个接口。转发数据包一旦确定了数据包的出口接口路由器就会将数据包发送到相应的网络中。更新路由表路由器会不断地更新自己的路由表以确保能够选择最佳的路径来转发数据包。这些更新可以通过路由协议如OSPF、BGP等来实现。网络地址转换NAT在一些情况下路由器还可能执行网络地址转换NAT的功能将内部网络的私有IP地址转换成公共IP地址以实现内部网络和外部网络的通信。
总结
路由器的工作原理就是根据数据包中的目标IP地址选择最佳的路径来转发数据包同时不断地更新自己的路由表以确保网络中的数据能够快速、准确地传输。 网际协议
IPv4
因特网协议的第四个版本是互联网上最常用的网络层协议之一。IPv4使用32位地址通常以点分十进制表示例如192.168.1.1。IPv4地址被用于标识网络上的设备每个设备都必须拥有唯一的IPv4地址。
主要特点
地址分配IPv4地址被分为五个类别分别是A、B、C、D和E类地址。其中A、B、C类地址用于主机地址分配D类地址用于多播E类地址保留未分配。由于IPv4地址空间有限随着互联网的发展IPv4地址已经非常稀缺。数据包格式IPv4数据包由首部和数据两部分组成。首部包含了版本号、头部长度、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间、协议、首部校验和、源IP地址和目的IP地址等字段。路由选择IPv4协议使用路由选择算法来决定数据包的传输路径路由选择算法可以根据目的IP地址和路由表来选择最佳的路径。无连接性IPv4是一种无连接协议数据包在传输过程中不会维护连接状态每个数据包都是独立传输的。
不足
尽管IPv4在互联网发展中发挥了重要作用但由于IPv4地址空间有限导致了IPv4地址枯竭的问题。因此IPv6Internet Protocol version 6作为IPv4的替代方案已经逐渐被广泛采用以解决IPv4地址空间不足的问题。IPv6采用128位地址大大扩展了地址空间同时还具有其他一些改进和增强的特性。 ** **
IPv6
IPv6Internet Protocol version 6是因特网协议的第六个版本是IPv4的后继版本旨在解决IPv4地址空间有限的问题。IPv6采用128位地址通常以冒号分隔的八组十六进制数字表示例如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。IPv6地址空间的巨大扩展使得它能够为未来的互联网发展提供足够的地址资源。 主要特点
大地址空间IPv6采用128位地址相比IPv4的32位地址空间大大扩展提供了约3.4x10^38个地址以满足未来互联网设备的需求。简化的首部IPv6的数据包首部相对于IPv4来说更加简化减少了一些不常用的字段提高了数据包的处理效率。自动地址配置IPv6支持自动地址配置设备可以通过IPv6的无状态地址自动配置SLAAC或者动态主机配置协议DHCPv6来获取IPv6地址。安全性增强IPv6在设计上考虑了安全性支持IPsec协议的一些特性提供了更好的数据传输安全性。改进的多播和任播IPv6对多播和任播的支持有所改进提供更加灵活和高效的多播和任播机制。
现状
IPv6在技术上提供了许多改进和增强但由于IPv4网络的广泛应用和IPv6的推广进程较为缓慢目前仍然存在IPv4和IPv6共存的情况。然而随着互联网设备的不断增加和IPv4地址资源的枯竭IPv6的部署和应用将逐渐成为未来互联网发展的主流趋势。
通用转发和SDN
通用转发
网络设备根据预先配置的路由信息和转发表来进行数据包的转发。在通用转发中网络设备根据静态的路由表来确定数据包的转发路径这些路由信息通常是管理员手动配置的因此网络的配置和管理相对较为繁琐。通用转发的转发决策是基于设备本身的硬件和软件缺乏智能化和动态化的特点因此在面对复杂的网络环境和流量管理时可能表现不佳。
SDN软件定义网络
是一种新型的网络架构它将网络控制平面和数据转发平面分离。在SDN中网络的控制逻辑被集中到一个中心化的控制器中通过控制器对网络进行统一的管理和控制。SDN可以实现灵活的网络配置和动态的流量控制管理员可以通过控制器进行网络配置和流量管理而不需要逐个配置每个网络设备。这种集中式的控制架构使得SDN网络更加灵活、可管理性更高并且能够更好地适应网络的变化和需求。
总结
通用转发是传统的网络转发方式静态的路由表和转发表由设备本身管理缺乏灵活性和智能化而SDN则是一种新型的网络架构通过集中式的控制器对网络进行统一的管理和控制可以实现灵活的网络配置和动态的流量控制提高了网络的灵活性和可管理性。因此SDN相比通用转发具有更大的优势和应用前景。
