不理解“控制层面”和“转发层面”，你的网络就白学了

控制层面和转发层面是构成计算机网络设备（如路由器）的两个关键层面，它们协同工作以实现网络的正常运行和数据包的有效传输。这两个层面的分离和协同是为了提高网络的可伸缩性、灵活性和管理能力。

控制层面：

在网络设备中，控制层面主要负责网络的管理和控制功能。这一层面的任务包括：

• 路由表维护： 控制层面负责维护设备的路由表，其中包含了网络中各个节点的信息以及到达这些节点的最佳路径。路由表是根据网络拓扑结构、距离度量和其他因素动态构建和更新的。

  
  

• 学习网络拓扑： 控制层面通过使用路由协议（如OSPF、BGP等）学习整个网络的拓扑结构。这样，设备能够了解网络中的设备位置以及它们之间的连接关系。
  

  
  

• 路由策略和决策： 基于学到的网络拓扑和其他信息，控制层面制定路由策略和决策，决定数据包在网络中的传输路径。这包括选择最佳路径、处理故障时的恢复策略等。

  
  

• 交互协议： 控制层面使用各种交互协议来与其他网络设备交换信息。这包括路由协议、网关协议等，以确保网络中的各个部分能够相互通信并共同协作。

转发层面：

在转发层面，网络设备实际上执行数据包的传输和处理。这一层面的任务包括：

• 数据包的实际转发： 转发层面根据控制层面的决策，将数据包从输入端口转发到合适的输出端口。这可能涉及到查找路由表、选择下一跳设备等操作。

  
  

• 过滤和分类： 转发层面可以执行数据包的过滤和分类，根据预定的规则和策略对数据包进行处理。这包括访问控制列表（ACL）的应用、防火墙规则的执行等。

  
  

• 封装和解封： 转发层面可能涉及数据包的封装和解封过程。封装是将数据包包装在新的数据包中，以适应下一跳设备的要求；解封是将已封装的数据包还原为原始格式。
  

  
  

• 性能优化： 转发层面通常要优化数据包的转发速度和处理效率，以确保网络能够满足高带宽和低延迟的要求。这可能涉及硬件加速、流表技术等。

控制平面/数据平面分离：

为了提高网络设备的灵活性和可维护性，一些现代网络架构采用了控制平面/数据平面分离的设计。在这种架构下，控制层面和转发层面是独立的实体，它们通过网络设备内部的接口进行通信。

• 控制平面： 控制平面运行控制层面的功能，包括路由表维护、学习网络拓扑、制定路由策略等。这部分可以运行在通用计算设备上，如服务器或云平台。
  

  
  

• 数据平面： 数据平面运行转发层面的功能，负责实际的数据包传输和处理。这部分通常包含硬件加速和专用芯片，以提高转发性能。

分离这两个层面的好处在于，可以独立升级和扩展它们，而不影响整个系统的运行。这使得网络设备更容易适应不断变化的网络需求和技术发展。

总体而言，控制层面和转发层面的合理协同是网络设备正常运行的基础。它们共同确保网络具有高效的路由和转发功能，适应不断变化的网络条件，同时提供灵活性和可维护性。