VLAN
三种多路访问协议(三类)
CSMA/CD协议工作流程
(1)封装成帧:
发送适配器从父节点获得一个网络层数据报,封装成以太网帧,放到缓冲区中;
(2)适配器侦听信道:
空闲:即在96比特时间内(帧间最小间隔9.6μs),没有信号从信道进入,开始传输该帧;
忙:等待,直至侦听不到信号 (加上96 比特时间),开始传输该帧。
(3)无冲突成功传输:
整个帧传输期间未检测到其他适配器的信号,该帧传输成功。
(4)有冲突停止传输:
传输时检测到其他适配器的信号,就停止传输帧,并传输一个48 比特的拥塞信号。
(5)等待随机时间再侦听:
传输拥塞信号后,适配器进入指数回退阶段,等待一段时间,并返回到第2步。
也可描述更仔细为:
- 适配器从网络层得到分组,创建帧
- 如果适配器侦听到信道空闲,开始传送帧。如果信道忙,它会等到信道空闲才传送帧
- 如果适配器传送整个帧时,都没有检测到其它传输,则完成该帧的传送
- 如果适配器在发送中检测到其它传送,就放弃传送,并发送一个拥塞信号
- 放弃传送后,适配器进入指数回退阶段,即该帧经过 n 次冲突后,适配器在{0,1,2,…,2m1}中随机选取一个 k 值 ,其中m=min(n,10),然后等待 k*512 比特时间后,回到第2步
路由器
检查通过它的所有IP数据报中的头部字段
沿端到端路径,将数据报从输入端口经过交换结构移动到输出端口,进行传输数据报
输入端口功能
- 第一个线路端接模块:将一条物理链路端接到路由器的物理层;
- 第二个数据链路处理模块:实现路由器的数据链路层功能;
- 第三个查找与转发模块:实现查找与转发功能,以便分组通过路由器交换结构转发到适当的输出端口;
确定将一个到达的分组通过交换结构转发给哪个输出端口。 通过查找转发表实现,这里的转发表是存储在输入端口的内存中。
分布式交换:
ü选路处理器计算转发表,给每个输入端口存放一份转发表拷贝。
ü在每个输入端口本地做出交换决策,无须激活中央选路处理器。
ü可避免在路由器中某个单点产生转发处理瓶颈。
ü目的:以线速完成输入端口的处理
ü排队:如果数据报到达输入端口的速度快于输入端口将数据报转发到交换结构的速度,就会发生排队
三种交换结构
内存、总线、交换矩阵
路由器各个部分中哪些由硬件实现,哪些由软件实现。
输入端口,交换结构和输出端口在硬件中实现,因为它们的数据报处理功能对于软件实现来说太快了。传统路由器内的路由处理器使用软件来执行路由协议,维护路由表和附加的链路状态信息,以及计算路由器的转发表。此外,SDN路由器中的路由处理器还依赖于与远程控制器通信的软件,以便接收转发表条目并将其安装在路由器的输入端口中。
由于需要快速处理,例如在纳秒时间尺度,数据平面通常在硬件中实现。控制平面通常以软件实现并且以毫秒或第二时间尺度操作,例如,用于执行路由协议,响应上行或下行的附加链路,与远程控制器通信以及执行管理功能。
路由器基于目的地转发和通用转发有什么区别。
基于目的地的转发意味着到达路由器的数据报将仅基于数据报的最终目的地被转发到输出接口。通用转发意味着当路由器确定数据报的输出接口时,除了最终目的地之外,还考虑与数据报相关联的其他因素。软件定义网络采用通用转发,例如,转发决策可以基于数据报的TCP / UDP源或目标端口号,以及其目的IP地址。
转发有两个主要操作:匹配和动作。
通过基于目的地的转发,路由器的匹配操作仅查找待转发数据报的目的IP地址,路由器的动作操作包括将数据包发送到交换结构到指定的输出端口。
通过通用转发,可以在与协议栈中不同层的不同协议相关联的多个报头字段上进行匹配,并且动作可以包括将分组转发到一个或多个输出端口,跨多个输出接口对数据包进行负载平衡,重写报头值(如在NAT中),有目的地阻止/丢弃数据包(如在防火墙中),将数据包发送到特殊服务器以进行进一步处理和操作等等。
路由器的层次
l一个区域内的路由器组成集合 “自治系统”(AS,autonomous system)
l同一个自治系统的路由器运行相同的路由协议——区域内路由协议
l不同自治系统内的路由器可以运行不同的区域内路由协议
计算机网络
两台以上具有独立操作系统的计算机通过某些介质连接而成的相互共享软硬件资源的集合体。
计算机网络向用户提供的最重要的两大功能:
连通
共享
网络核心部分
如何在这个网络中传送数据?
基本原理:
- 电路交换:每次会话预留沿其路径(线路)所需的独占资源——电话网
- 分组交换:数据以离散的数据块通过网络来发送