ネットワーク層の概要

• 送信元ホストから受信先ホストへデータを届ける役割を担う層です。
• 送信側はセグメントをデータグラムにカプセル化します。
• 受信側はセグメントをトランスポート層へ渡します。
• ネットワーク層のプロトコルは、すべてのホストとルーターに存在します。
• ルーターは、自身を通過するすべてのIPデータグラムのヘッダーフィールドを調べます。

1. フォワーディング
   (Forwarding)：ルーターの入力リンクインターフェースから、適切な出力リンクインターフェースへパケットを移動します。
   • データプレーンの機能で、ルーターごとに動作します。
   • 一般にハードウェアで構成されます。
   • フォワーディングテーブル
     を使ってパケットを転送します。
   • パケットが失われたり、重複したりすることがあります。
2. ルーティング
   (Routing)：送信元から宛先までの経路を決定します。
   • コントロールプレーンの機能で、ネットワーク全体に関わります。
   • ルーティングアルゴリズムが転送方向を決定し、
     フォワーディングテーブル
     を作成します。
   • ソフトウェアで実装されます。

• ルーターの入力ポートに到着したデータグラムを、どの出力ポートへ渡すかを決定します。
• フォワーディングを担います。
• フォワーディングテーブルを使います。

• ネットワーク全体の論理を扱います。
• 送信元ホストから宛先ホストまでの経路に沿って、ルーター間でデータグラムをどのようにルーティングするかを決定します。
• フォワーディングテーブルを設定します。
• コントロールプレーンには二つのアプローチがあります。
  • 従来型のルーティングアルゴリズム：ルーター上に実装します。
  • ソフトウェア定義ネットワーク (SDN)：リモートのサーバーやコントローラー上に実装します。

各ルーターにある個別のルーティングアルゴリズムの構成要素が、コントロールプレーンで相互に作用します。

独立したコントローラー（通常はリモートに存在）が、ローカルの制御エージェント（CA）と相互に作用します。

• 個々のデータグラムに対するサービス
  • 配送の保証
  • 配送時間の制限
• データグラムのフローに対するサービス
  • 順序どおりの配送
  • 最小帯域幅の保証
  • パケット間隔の変動の制限