網路層是協議棧中最複雜的層次,可以分為兩個相互作用的層次:資料平面和控制平面.
**和路由選擇
**：在資料平面中實現的唯一功能,資料平面功能就是在路由器中,把入鏈路的資料**到對應的出鏈路,是乙個路由器內部的微觀視角。
是指將分組從乙個書輸入鏈路介面轉移到適當的輸出鏈路介面的路由器本地動作。時間短（幾納秒），通常用硬體來實現。
路由選擇：是在控制平面實現的功能,控制平面是個範圍更大的功能,是一種巨集觀視角,控制資料從源主機到目的主機之間的路由選擇方式。
是指確定分組從源到目的地所採取的的端到端路徑的網路範圍處理過程。時間長（幾秒），通常用軟體來實現。
控制平面：
傳統方法：由路由器的硬體使用路由選擇演算法決定插入該**表的內容
sdn方法：通過計算**表與路由器互動的遠端控制器軟體來確定並分發**表的值
網路層提供的服務
一般來說，我們期望網路層能夠提供一些服務，包括：
確保交付；
具有時延上界的確保交付；
有序分組交付
確保最小頻寬
安全性但事實上，網際網路的網路層只提供了一種服務，稱為盡力而為服務。傳送的分組既不能保證以它們傳送的順序被接收，也不能保證它們最終交付；既不能保證端到端時延，也不能保證有最小的頻寬。
路由器的組成及其工作原理
輸入埠：將一條輸入的物理鏈路與路由器相連線，並提供查詢功能；
交換結構：將路由器的輸入埠連線到它的輸出埠；
輸出埠：儲存從交換結構接收的分組，並通過執行必要的鏈路層和物理層功能在輸出鏈路上傳輸這些分組；
路由選擇處理器：執行控制平面相關的功能；
ipv4 網路協議
ip 協議是非常著名的網路協議，其有兩個版本正在使用：ipv4 和 ipv6。其中 ipv4 使用得更加廣泛
ipv4 的資料報格式如下：
當ip 資料報的大小超過鏈路層能承載的最大資料量（也被稱為最大傳送單元）時，就必須被分成多個獨立的資料片段進行傳輸，這就是ipv4 資料報分片。值得注意的是，ipv6 協議不允許資料報進行分片。資料報分片之後就涉及到接收者需要將分片資料報重新組裝。ipv4 的設計者決定將這項工作放在端系統中執行，而不是放到網路路由器中
由於 ip 是一種不可靠的服務，乙個或多個分片可能永遠到不了目的地，因為這種原因，為了讓目的主機絕對相信它已經收到了初始資料報的最後乙個分片，所以最後乙個分片的標誌位元被設為 0（其它分片的標誌位 1）。另外，為了讓目的主機確定是否丟失了乙個分片，使用偏移量欄位來指定該片應放在初始 ip 資料報的位置
以223.1.1.0/24 為例，子網掩碼/24 表示整個 32 位元 ip 位址終的前 24 位元定義了子網的位址，因此該子網下的幾個主機位址可能會為：233.1.1.1、233.1.1.2、233.1.1.3 等等
dhcp服務
主機和路由器的 ip 位址可以是由系統管理員手動配置，但更多的是通過動態主機協議（dhcp）來完成的
在使用 dhcp 的情況下，一台新的主機獲取自己的 ip 位址需要經過 4 個步驟：
dhcp 伺服器發現：可以通過 dhcp 發現報文來完成。客戶在 udp 分組中以 255.255.255.255 廣播位址向埠 67 傳送 dhcp 發現報文；
dhcp 伺服器提供：當 dhcp 伺服器收到乙個 dhcp 發現報文時，用 dhcp 提供報文想客戶做出響應。該報文使用 255.255.255.255 廣播位址向子網的所有介面進行廣播；
dhcp 請求：客戶從乙個或多個伺服器響應中選擇乙個，並想選中的伺服器提供 dhcp 請求報文；
dhcp ack：接收到請求的伺服器用 dhco ack 報文對 dhcp 請求報文進行響應；
當客戶收到 dhcp ack 後，互動變完成了，客戶就能夠在租用期內使用 dhcp 分配的 ip 位址了
參考：1、計算機網路/06. 網路層-資料平面/
2、
計算機網路 自頂向下方法筆記
計算機網路 自頂向下方法 網路 是由一組具有通訊能力的裝置相互連線而形成的。裝置可以是主機 host，端系統 如膝上型電腦，工作站，安全系統等，也可以是連線裝置，如連線網路到其他網路的路由器，將裝置連線到一起的交換機，交換資料形式的數據機等 廣域網 wan 小到乙個城市，大到乙個國家。網際網路絡 很...
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1.1什麼是網際網路?1 描述網際網路的具體構成 基本硬體和軟體元件 2,根據為分布式應用提供服務的聯網基礎設施來描述網際網路1.1.1具體構成描述 主機 端系統 端系統通過 通訊鏈路 和 分組交換機 連線到一起 鏈路的 傳輸速率 bit s 分組 當一台端系統向另外一台端系統傳送資料時,傳送端系統...