2.1输入端口处理和基于目的地转发 _端口转发

计算机网络四网络层--数据平面2、路由器工作原理 2.5分组调度3、网际协议：IPv4、寻址、IPv6及其他 4、通用转发和SDN
1、网络层概述1.1转发和路由选择：数据平面和控制平面
网络层的作用：从一台主机发送到另一台主机。转发和路由选择是网络层的两个重要功能。
1.2网络服务模型
网络服务模型定义了分组在发送与接收端系统之间的端到端运输特性。
2、路由器工作原理
如图，路由器由4个组件组成：
2.1输入端口处理和基于目的地转发
2.2交换
交换结构位于一台路由器的核心部位。
方式有：经内存交换（由CPU路由选择处理器来进行控制、共享内存）、经总线交换（共享总线，不需要路由选择处理器的干预，有带宽限制）、经互联网络交换（纵横交错，可以并行转发多个分组，非阻塞，但是多个分组进入同一个输出端口，那么有一个分组需要在输入端口进行等待）
2.3输出端口处理
与输入端口的结构相反。取出已经存放在输出端口内存中的分组并将其发送到输出链路上（包括选择和取出排队的分组进行传输，执行所需的链路层和物理层传输功能）
2.4排队
排队的位置和程度取决于流量负载、交换结构的相对速率和线路速率。而且和传输层的缓存一样，当溢出的时候就会出现丢包现象。
2.4.1输入排队
线路前部阻塞：

文章插图
如图，A和C都各有一个分组需要传输到1输出端口。但是同一时刻只能传输一个分组，假设传输的是A的分组，那么C组的分组就需要进行排队等待。但是我们能看到C组里面还有一个分组时要传输到2输出端口的，但是因为前一个分组还在进行排队等待，所以即使这个时候C组的第二个分组是可以进行传输的，却不得不也进行阻塞等待，这就是输入排队交换机中的线路前部阻塞HOL 。
2.4.2输出排队2.5分组调度
排队的分组如何经输出链路传输的问题：
FCFS先来先服务、优先权、循环排队等等。
2.5.1先进先出FCFS
按照分组到达输出链路队列的相同次序来选择分组在链路上传输。
如图，12345按顺序到达，服务顺序就也是12345，注意在4服务完之后，5还没有到达，所以会有一段空闲时间。
2.5.2优先权排队
到达输出链路的分组被分类放入输出队列中的优先权类，当选择一个分组传输时，优先权排队规则将从队列为非空的最高优先权类中传输一个分组。同一优先权类中采用FCFS 。
分为非抢占式优先权排队和抢占式排队：区别在一旦开始服务之后中途能不能被高优先级的打断。
如图，分组134师高优先权类，分组25是低优先权类。在1服务完之后，分组23都在排队中，虽然2到的早，但是3优先权高，所以先执行3 。3结束之后再服务2，在2服务的过程中，分组4到达。在非抢占式方式下，只有在2服务完之后才能开始分组4，在抢占式方式下，分组4可以打断分组2.
2.5.3循环和加权公平排队
循环调度器在分的类之间轮流提供服务。
如图，分组124是第一类，分组35是第二类。在分组1完成之后，就要开始调度第二类的分组了，所以在23之间，是先开始3再开始2 。在分组2完成之后，分组4到达，虽然这个时候应该服务第二类分组，但是第二类分组队列为空，所以只能继续调度第一类分组也就是服务分组4，最后分组5才到达。
WFQ加权公平排队：

文章插图
3、网际协议：IPv4、寻址、IPv6及其他3.1IPv4数据报格式
网络层分组被称为数据报。
关键字段：
3.2IPv4数据报分片3.3IPv4编制
如图显示了DHCP的交互过程：
3.4网络地址转换技术
一是可以隐藏真正的IP地址（会有一张NAT转换表）
3.6IPv6
因为IPv6没有可选项，所以首部长度是固定的（40字节），所以没有首部长度的字段；而且不能进行分片，所以也没有标志位这些字段，也没有首部校验和。
4、通用转发和SDN
匹配加动作转发表再中称为流表：
首部字段的集合、计数器集合、动作集合。
匹配
入端口是指分组交换机上接收分组的输入端口。
动作
每个流项表都有0个或多个动作列表，这些动作决定了应用与流表项匹配的分组的处理。
【2.1输入端口处理和基于目的地转发】一些重要的动作：转发、丢弃（没有动作的流表项表明某个匹配的分组应当被丢弃）、修改字段（二三四层字段可以被重写）