蓝盟IT小贴士，来喽！
到目前为止，运输层学习了如何向客户端和服务器发送数据，并提供了流程的端到端通信。 那么，学习网络层实际上如何实现从主机到主机的通信服务。 几乎所有的终端系统都有一个叫网络层的部分。 所以，网络层必然很复杂。 这里用很多篇幅介绍计算机网络层的知识。
网络层概述。
网络层是OSI参考模型的第三层，位于传输层和链路层之间，网络层的主要目的是实现两个终端系统之间的透明数据传输。
网络层的作用在表面上看起来非常简单。 这意味着将数据包从一台主机移动到另一台主机。 为了实现这一功能，网络层需要两个功能
传输：由于因特网上存在很多路由器，路由器是构成因特网的基本，所以路由器最重要的功能之一是包传输，当一个包到达路由器的输入链路时，该路由器将包移动到适当的输出链路。 传输是用数据平面实现的唯一功能。
网络中有两个平面的选择
数据平面：在路由器交换机上传输网络通信，如转发表(稍后描述)。
控制平面(control  plane  ) :控制网络行为，如选择网络路径。
路由：如果数据包从发送端流向接收端，网络层必须选择这些数据包的路径。 计算这些路径选择的算法称为路由算法(routing  algorithm  )。
也就是说，转发是指从一个输入链路向适当的输出链路接口转发包的路由器的本地动作。 路由是决定从源到目的地的分组定位的路径选择。 我们以后经常提到传输和路由这两个名词。
这里有问题。 路由器怎么知道可以选择什么样的路径呢？
每个路由器都有一个重要的概念：转发表。 路由器通过检查包头内字段的值，检索转发表内的条目来实现转发。 报头的值对应于转发表的值，该值表示转发包的路由器输出链路。 如下图所示。
在上图中，当1001包到达路由器时，首先在转发表中建立索引，根据路由算法决定包去的路径。 每个路由器都有两种功能：传输和路由。 接下来，我要谈谈路由器的工作原理。
路由器的工作原理
以下是路由器的体系结构图。 路由器主要由四个组件组成。
输入端口：“输入端口”有很多功能。 线路终端功能和数据链路处理功能实现了与路由器的单一输入链路相关联的物理层和数据链路层。 输入端口检索/转发功能对路由器的交换功能来说很重要，应该根据路由器的交换结构通过输出端口、具体地说是查询转发表来决定。交换结构：交换结构是将路由器的输入端口连接到其输出端口。 该交换机构相当于路由器内部的网络。
输出端口：输出端口(Output  ports  )通过交换结构转发数据包，通过物理层和数据链路层的功能转发数据包，因此输出端口作为输入端口执行反向数据链路和物理层功能。
路由处理器：路由处理器(Routing  processor  )在路由器内执行路由协议，维护路由表，执行网络管理功能。
以上是这几个组件的简单介绍，其实这几个组件的构成并不像说明的那样简单。 现在，让我详细谈谈这些组件。
入口端
以上，在输入端口上介绍了线路终端、数据处理、查找转发等多种功能，但实际上这些功能具有与输入端口的内部对应的模块，输入端口的内部安装如下图所示
每个入口端口都有路由处理器维护的路由表的副本，并根据路由处理器进行更新。 该路由表的副本无需由路由处理器统一处理，就可以切换各输入端口。 这是避免选择器合并处理带来的路由瓶颈的分布式切换。
在输入端口的处理能力有限的路由器中，输入端口不进行交换功能，路由处理器统一处理，根据路由表检索包转发给适当的输出端口。
通常，这些路由器不是单独的路由器，而是工作站或服务器负责的路由。 在该路由器内部，路由处理器是CPU，输入端口只是NIC。
输入端口根据转发表找到输出端口，再次见面进行数据包转送，现在有问题的是，各数据包有自己的链路吗？ 数据包数量非常多，达到亿级后，还有亿条输出端口路径吗？

文/上海蓝盟  IT外包专家

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