网络层：控制平面

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网络层：控制平面

路由选择算法

路由选择算法就是为了在端到端的数据传输中，选择路径上路由器的最好的路径。通常，一条好的路径指具有最低开销的路径。最低开销路径是指源和目的地之间具有最低开销的一条路。

• 根据集中式还是分散式来划分
  • 集中式路由选择算法：
    集中式算法拥有关于所有网络链路开销的完整信息。具有全局状态信息的算法常被称作链路状态算法，因为该算法必须知道网络中每条链路的开销。
  • 分散式路由选择算法：
    路由器以迭代，分布式方式计算出最低开销路径。没有节点拥有关于网络中所有节点的信息。
• 根据动静态来划分
  • 静态路由选择算法：
    通常由人工进行调整。
  • 动态路由选择算法：
    随着网络流量负载或拓扑发生变化二改变路径。虽然动态路由选择算法能随时对网络变化做出响应，但是会带来路由循环，路由振荡等问题。
• 根据负载敏感还是负载迟钝划分
  • 负载敏感算法：
    链路开销会动态地变化以反映出底层链路的当前拥塞水平。
    负载迟钝算法：
    不明确地反映当前拥塞水平。

链路状态路由选择算法

简单来说，在一台路由器上：首先在一张表中显示出所有与它直接相连地路由器，并且记录开销，然后依次计算与这些路由器相连的路由器，当算到最后的时候，每一台路由器知道它的前一个节点，这样就计算出了具有最低开销的链路。
但是我们要考虑一个情况，比如说，路由器A要向B发送数据，比如路由器A和B在钟表上12点和6点的位置，第一次，计算出最低开销链路是顺时针，第二次的时候，由于第一次发送的数据，链路状态路由选择算法计算出最低开销路径为逆时针，第三次有时顺时针，以此类推，这种情况我们称之为网络振荡。
一种解决方法就是确保并非所有的路由器同时运行LS（链路状态路由选择）算法。

距离向量路由选择算法

距离向量算法是一种迭代的，异步的和分布式的算法，而LS算法是一种使用全局信息的算法。

因特网中自治系统内部的路由选择：OSPF

• 自治系统（AS）：
  通常由一个ISP中的路由器以及互联他们的链路构成一个AS。
  一个大的AS下可以划分多个小的AS，每个AS由AS号来标识，AS号由ICANN区域注册机构所分配。
• 开放路径最短优先（OSPF）
  OSPF是一种链路状态协议，使用OSPF时，路由器向自治系统内所有的其他路由广播路由选择信息，而不是单单地向其相邻的路由器广播。
• OSPF的优点：
  1. 安全
  2. 多条相同开销的路径
  3. 对单播与多播的总和支持
  4. 支持在单个AS中的层次结构

ISP之间的路由选择协议（BGP）

在因特网中，所有的AS都运行相同的AS间路由选择协议，称为边界网关协议（BGP），正是这个协议将因特网中数以千计的ISP粘合起来。

• BGP的作用：
  由自治系统外部发送到自治系统内部的报文，由AS内部路由选择协议所决定，那么在AS外部，也就是从一个AS内发送到另一个AS的报文如何转发？这就是BGP的职责所在，首先，一个AS要接收报文，那么其他AS就应该知道它的存在，在知道了它的存在之后，选择最低开销路径。

• 通告BGP路由信息：
  网管路由器是指一台位于AS边缘的路由器。它直接连接到其他AS内部的一台或多台路由器。内部路由器仅连接在它自己AS中的主机和路由器。

SDN控制平面

SDN控制平面大致分为两部分：SDN控制器和SDN网络控制应用程序。
控制器的功能可大体组织为3个层次：

• 通信层：SDN控制器和受控网络设备之间的通信
• 网络范围状态管理层。
• 对于网络控制应用程序层接口。

OpenFlow协议

OpenFlow协议运行在SDN控制器和SDN控制的交换机或其他实现OpenFlow API的设备之间，OpenFlow协议运行在TCP之上，使用默认6653端口号。

ICMP：因特网控制报文协议

网络管理和SNMP

网络管理包括了硬件，软件和人类元素的设置，总和和协调，以监视，测试，轮询，配置，分析，评价和控制网络及网元资源，用合理的成本满足实时性，运营性能和服务质量的要求。
简单网络管理协议（SNMP）是一个应用层协议，用于在管理服务器和代表管理服务器执行的代理之间传递网络管理控制信息和报文。SNMP最常使用的是请求响应模式，陷阱报文，