此部分对应中文版教材198-277

书中将网络层分为数据平面和控制平面，此笔记也将使用这种分割。

网络层：数据平面

网络层概述

转发和路由选择：数据平面和控制平面

转发。当一个分组到达某路由器的一条输入链路时，该路由器必须将该分组移动到适当的输出链路。

路由选择。当分组从发送方流向接收方时，网络层必须决定这些分组所采用的路由或路径。计算这些路径的算法被称为路由选择算法（routing algorithm）。

转发（forwarding）是指将分组从一个输入链路接口转移到适当的输出链路接口的路由器本地动作。转发发生的时间尺度很短（通常为几纳秒），因此通常用硬件来实现。路由选择（routing）是指确定分组从源到目的地所采取的端到端路径的网络范围处理过程。路由选择发生的时间尺度长得多（通常为几秒），因此通常用软件来实现。

每台网络路由器中有一个关键元素是它的转发表（forwarding table）。路由器检查到达分组首部的一个或多个字段值，进而使用这些首部值在其转发表中索引，通过这种方法来转发分组。

软件定义网络（Soft-ware-Defined Networking，SDN）是由远程控制器计算并分发转发表。远程控制器可能实现在具有高可靠性和冗余的远程数据中心中，并可能由 ISP 或某些第三方管理。

网络服务模型

服务可能包括∶

● 确保交付。该服务确保分组将最终到达目的地。

● 具有时延上界的确保交付。该服务不仅确保分组的交付，而且在特定的主机到主机时延上界内（例如在100ms 内）交付。

● 有序分组交付。该服务确保分组以它们发送的顺序到达目的地。

● 确保最小带宽。这种网络层服务模仿在发送和接收主机之间一条特定比特率（例如 1Mbps）的传输链路的行为。只要发送主机以低于特定比特率的速率传输比特（作为分组的组成部分），则所有分组最终会交付到目的主机。

●安全性。网络层能够在源加密所有数据报并在目的地解密这些分组，从而对所有运输层报文段提供机密性。

因特网的网络层提供了单一的服务，称为尽力而为服务（best-effort service）。使用尽力而为服务，传送的分组既不能保证以它们发送的顺序被接收，也不能保证它们最终交付∶既不能保证端到端时延，也不能保证有最小的带宽。

路由器工作原理

输入端口：输入端口（input port）执行几项重要功能。它在路由器中执行终结入物理链路的物理层功能。显示在输入端口部分最左侧的方框与输出端口部分最右侧的方框中。还要与位于入链路远端的数据链路层交互来执行数据链路层功能，这显示在输入与输出端口部分中间的方框中。在输入端口还要执行查找功能，这显示在输入端口最右侧的方框中。通过查询转发表决定路由器的输出端口，到达的分组通过路由器的交换结构转发到输出端口。控制分组（如携带路由选择协议信息的分组）从输入端口转发到路由选择处理器。

交换结构。交换结构将路由器的输入端口连接到它的输出端口。这种交换结构完全包含在路由器之中，即它是一个网络路由器中的网络。

输出端口。输出端口存储从交换结构接收的分组，并通过执行必要的链路层和物理层功能在输出链路上传输这些分组。

路由选择处理器。路由选择处理器执行控制平面功能。在 SDN 路由器中，路由选择处理器（在其他活动中）负责与远程控制器通信，目的是接收由远程控制器计算的转发表项，并在该路由器的输入端口安装这些表项。

路由器的输入端口、输出端口和交换结构几乎总是用硬件实现。当数据平面以纳秒时间尺度运行时，路由器的控制功能以毫秒或秒时间尺度运行，这些控制功能包括执行路由选择协议、对上线或下线的连接链路进行响应、与远程控制器通信（在 SDN 场合）和执行管理功能。因而这些控制平面（control plane）的功能通常用软件实现并在路由选择处理器（通常是一种传统的CPU）上执行。

处理需要信息：基于目的地转发。通用转发。

输入端口处理和基于目的地转发

输入端口的线路端接功能与链路层处理实现了用于各个输入链路的物理层和链路层。

路由器使用转发表来查找输出端口，使得到达的分组能经过交换结构转发到该输出端口。

路由器用分组目的地址的前缀（prefix）与该表中的表项进行匹配;如果存在一个匹配项，则路由器向与该匹配项相关联的链路转发分组。当有多个匹配时，该路由器使用最长前缀匹配规则（longest prefix matching rule）;即在该表中寻找最长的匹配项，并向与最长前缀匹配相关联的链路接口转发分组。

假定转发表已经存在，从概念上讲表查找是简单的，硬件逻辑只是搜索转发表查找最长前缀匹配。但在吉比特速率下，这种查找必须在纳秒级执行（回想我们前面 10Gbps 链路和一个64 字节IP数据报的例子）。因此，不仅必须要用硬件执行查找，而且需要对大型转发表使用超出简单线性搜索的技术;快速查找算法的综述能够在【Gupta 2001，Ruiz-Sanchez 2011】中找到。这导致用嵌入式片上DRAM和更快的 SRAM（用作一种 DRAM缓存）内存来设计。

一旦通过查找确定了某分组的输出端口，则该分组就能够发送进入交换结构。

采取其他动作：

①必须出现物理层和链路层处理

②必须检查分组的版本号、检验和以及寿命字段，并且重写后两个字段

③必须更新用于网络管理的计数器。

交换

三种交换方式

经内存交换。最简单、最早的路由器是传统的计算机，在输入端口与输出端口之间的交换是在 CPU（路由选择处理器）的直接控制下完成的。一个分组到达一个输入端口时，该端口会先通过中断方式向路由选择处理器发出信号。于是，该分组从输入端口处被复制到处理器内存中。路由选择处理器则从其首部中提取目的地址，在转发表中找出适当的输出端口，并将该分组复制到输出端口的缓存中。

经总线交换。在这种方法中，输入端口经一根共享总线将分组直接传送到输出端口，不需要路由选择处理器的干预。让输入端口为分组预先计划一个交换机内部标签（首部），指示本地输出端口，使分组在总线上传送和传输到输出端口。该分组能由所有输出端口收到，但只有与该标签匹配的端口才能保存该分组。因为每个分组必须跨过单一总线，故路由器的交换带宽受总线速率的限制。

经互联网络交换。纵横式交换机就是一种由 2N条总线组成的互联网络，它连接 N个输入端口与N个输出端口，每条垂直的总线在交叉点与每条水平的总线交叉，交叉点通过交换结构控制器能够在任何时候开启和闭合。每条垂直的总线在交叉点与每条水平的总线交叉，交叉点通过交换结构控制器（其逻辑是交换结构自身的一部分）能够在任何时候开启和闭合。当某分组到达端口 A，需要转发到端口 Y 时、交换机控制器闭合总线 A 和 Y交叉部位的交叉点，然后端口 A在其总线上发送该分组，该分组仅由总线Y接收。纵横式网络能够并行转发多个分组。纵横式交换机是非阻塞的（non-blocking），即只要没有其他分组当前被转发到该输出端口，转发到输出端口的分组将不会被到达输出端口的分组阻塞。

排队

输入排队

输入排队交换机中的线路前部（Head-Of-the-Line，HOL）阻塞，即在一个输入队列中排队的分组必须等待通过交换结构发送（即使输出端口是空闲的），因为它被位于线路前部的另一个分组所阻塞。

输出排队

输出端口在一个单位时间内仅能传输一个分组，这 N个到达分组必须排队（等待）经输出链路传输。排队的分组数量能够变得足够大，耗尽输出端口的可用内存。当没有足够的内存来缓存一个入分组时，就必须做出决定;要么丢弃到达的分组（采用一种称为弃尾（drop-tail）的策略），要么删除一个或多个已排队的分组为新来的分组腾出空间。在某些情况下，在缓存填满之前便丢弃一个分组（或在其首部加上标记）的做法是有利的，这可以向发送方提供一个拥塞信号。

分组调度

先进先出

优先权排队在优先权排队（priority queuing）规则下，到达输出链路的分组被分类放入输出队列中的优先权类，网络操作员可以配置一个队列，这样携带网络管理信息的分组（例如，由源或目的 TCP/UDP端口号所标识）获得超过用户流量的优先权。

在循环排队规则（round robin queuing discipline）下，分组像使用优先权排队那样被分类。然而，在类之间不存在严格的服务优先权，循环调度器在这些类之间轮流提供服务。

一种通用形式的循环排队已经广泛地实现在路由器中，它就是所谓的加权公平排队（Weighted Fair Queuing，WFQ）规则。其中，到达的分组被分类并在合适的每个类的等待区域排队。

IP协议

IPv4数据报格式

版本（号）。这4 比特规定了数据报的 IP协议版本。

首部长度。因为一个 IPv4 数据报可包含一些可变数量的选项（这些选项包括在 IPv4数据报首部中），故需要用这4 比特来确定 IP数据报中载荷实际开始的地方。大多数 IP数据报不包含选项，所以一般的IP数据报具有20字节的首部。

服务类型。服务类型（TOS）比特包含在IPv4 首部中，以便使不同类型的IP数据报（例如，一些特别要求低时延、高吞吐量或可靠性的数据报）能相互区别开来。

数据报长度。这是IP数据报的总长度（首部加上数据），以字节计。

标识、标志、片偏移。这三个字段与所谓IP分片有关。

寿命。寿命（Time-To-Live，TTL）字段用来确保数据报不会永远（如由于长时间的路由选择环路）在网络中循环。

协议。该字段通常仅当一个IP数据报到达其最终目的地时才会有用。

首部检验和。首部检验和用于帮助路由器检测收到的 IP数据报中的比特错误。

源和目的IP 地址。当某源生成一个数据报时，它在源IP字段中插入它的 IP 地址，在目的IP地址字段中插入其最终目的地的地址。

选项。选项字段允许IP首部被扩展。首部选项意味着很少使用、因此决定对每个数据报首部不包括选项字段中的信息，这样能够节约开销。

数据（有效载荷）。在大多数情况下，IP数据报中的数据字段包含要交付给目的地的运输层报文段（TCP或UDP）。然而，该数据字段也可承载其他类型的数据，如 ICMP 报文

IPv4数据报分片

一个链路层帧能承载的最大数据量叫作最大传送单元（Maximum Transmission Unit，MTU）。

因为不能进行无限大的数据传输，出错概率很大，也不能进行无线小的数据传输，浪费资源，所以要将数据分成合适大小的分片。

IPv4编址

每个IP地址长度为32比特（等价为4字节），因此总共有2个（或大约40亿个）可能的IP地址。这些地址通常按所谓点分十进制记法（dotted-decimal notation）书写，即地址中的每个字节用它的十进制形式书写，各字节间以句点隔开。

在全球因特网中的每台主机和路由器上的每个接口，都必须有一个全球唯一的IP 地址。然而，这些地址不能随意地自由选择。一个接口的IP地址的一部分需要由其连接的子网来决定。

用IP的术语来说，互联这3个主机接口与1个路由器接口的网络形成一个子网（sub-net）【RFC 950】。（在因特网文献中，子网也称为IP 网络或直接称为网络。）IP编址为这个子网分配一个地址 223.1.1.0/24，其中的/24记法，有时称为子网掩码。因此子网223.1.1.0/24 由3个主机接口（223.1.1.1、223.1.1.2 和 223.1.1.3）和 1 个路由器接口（223.1.1.4）组成。任何其他要连到网络的主机都要求其地址具有223.1.1.xxx 的形式。

因特网的地址分配策略被称为无类别域间路由选择（Classless Interdomain Routing，CIDR）。CIDR 将子网寻址的概念一般化了。当使用子网寻址时，32 比特的IP地址被划分为两部分，并且也具有点分十进制数形式a.b.c.d/x，其中x指示了地址的第一部分中的比特数。

获取地址

ICANN向区域性因特网注册机构分配地址。某组织一旦获得了一块地址，它就可为本组织内的主机与路由器接口逐个分配 IP地址。系统管理员通常手工配置路由器中的IP地址（常常在远程通过网络管理工具进行配置）。主机地址也能手动配置，但是这项任务目前更多的是使用动态主机配置协议（Dy-namic Host Configuration，DHCP）【RFC 2131】来完成。

DHCP 允许主机自动获取（被分配）一个IP 地址。网络管理员能够配置 DHCP，以使某给定主机每次与网络连接时能得到一个相同的IP 地址，或者某主机将被分配一个临时的 IP地址（temporary IP address），每次与网络连接时该地址也许是不同的。除了主机 IP地址分配外，DHCP还允许一台主机得知其他信息，例如它的子网掩码、它的第一跳路由器地址（常称为默认网关）与它的本地DNS服务器的地址。由干DHCP具有将主机连接进个网络的网络相关方面的自动能力。故它又常被称为即插即用协议（plug-and-play protocol）或零配置（zeroconf）协议。

DHCP协议是一个4个步骤的过程。

DHCP服务器发现。

DHCP服务器提供

DHCP请求

DHCP ACK

网络地址转换

网络地址转换（Network Address Transla-tion,NAT)

IPv6

IPv6 数据报的格式

扩大的地址容量。IPv6将IP地址长度从32 比特增加到128 比特。

简化高效的40 字节首部。

流标签。IPv6有一个难以捉摸的流（flow）定义。

版本。

流量类型。该8比特字段与我们在IPv4 中看到的 TOS字段的含义相似。

有效载荷长度。该16 比特值作为一个无符号整数，给出了IPv6数据报中跟在定长的40 字节数据报首部后面的字节数量。

下一个首部。该字段标识数据报中的内容（数据字段）需要交付给哪个协议（如 TCP或 UDP）。

跳限制。转发数据报的每台路由器将对该字段的内容减1。如果跳限制计数达到 0，则该数据报将被丢弃。

源地址和目的地址。

分片/重新组装。

首部检验和。

选项。

从IPv4到IPv6的迁移

广泛采用的IPv4 到 IPv6 迁移的方法包括建隧道。建隧道依据的基本思想如下;假定两个IPv6节点要使用IPv6数据报进行交互，但它们是经由中间 IPv4 路由器互联的。我们将两台 IPv6 路由器之间的中间 IPv4 路由器的集合称为一个隧道（tunnel）。

借助于隧道，在隧道发送端的 IPv6 节点（如 B）可将整个IPv6数据报放到一个IPv4 数据报的数据（有效载荷）字段中。于是，该IPv4数据报的地址设为指向隧道接收端的IPv6 节点，再发送给隧道中的第一个节点。隧道中的中间 IPv4 路由器在它们之间为该数据报提供路由，就像对待其他数据报一样，完全不知道该 IPv4 数据报自身就含有一个完整的IPv6数据报。隧道接收端的 IPv6 节点最终收到该 IPv4 数据报（它是该 IPv4 数据报的目的地），并确定该 IPv4 数据报含有一个IPv6数据报，从中取出IPv6 数据报，然后再为该IPv6 数据报提供路由，就好像它是从一个直接相连的 IPv6 邻居那里接收到该IPv6数据报一样。

通用转发和SDN

匹配

显示了11个分组首部字段和入端口 ID，该ID能被 OpenFlow 1.0中的匹配加动作规则所匹配。

到达一台分组交换机的一个链路层（第二层）帧将包含一个网络层（第三层）数据报作为其有效载荷，该载荷通常依次将包含一个运输层（第四层）报文段。

动作

每个流表项都有零个或多个动作列表，这些动作决定了应用于与流表项匹配的分组的处理。如果有多个动作，它们以在表中规定的次序执行。

转发。

丢弃。

修改字段。

匹配加动作

简单转发，负载均衡，充当防火墙

网络层：控制平面

概述

每路由器控制。每台路由器中都包含转发和路由选择功能。每台路由器有一个路由选择组件，用于与其他路由器中的路由选择组件通信，以计算其转发表的值。

逻辑集中式控制。每台路由器中都包含转发和路由选择功能。每台路由器有一个路由选择组件，用于与其他路由器中的路由选择组件通信，以计算其转发表的值。

路由选择算法

其目的是从发送方到接收方的过程中确定一条通过路由器网络的好的路径（等价于路由）。

路由选择算法的一种分类方式是根据该算法是集中式还是分散式来划分。

集中式路由选择算法（centralized routing algorithm）用完整的、全局性的网络知识计算出从源到目的地之间的最低开销路径。

在分散式路由选择算法（decentralized routing algorithm）中，路由器以迭代、分布式的方式计算出最低开销路径。

路由选择算法的第二种广义分类方式是根据算法是静态的还是动态的进行分类。

在静态路由选择算法（static routing algorithm）中，路由随时间的变化非常缓慢，通常是人工进行调整（如人为手工编辑一条链路开销）。动态路由选择算法（dynamic routing algorithm）随着网络流量负载或拓扑发生变化而改变路由选择路径。一个动态算法可周期性地运行或直接响应拓扑或链路开销的变化而运行。

路由选择算法的第三种分类方式是根据它是负载敏感的还是负载迟钝的进行划分。

在负载敏感算法（load-sensitive algorithm）中，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。如果当前拥塞的一条链路与高开销相联系，则路由选择算法趋向于绕开该拥塞链路来选择路由。

链路状态路由选择算法

在链路状态算法中，网络拓扑和所有的链路开销都是已知的，也就是说可用作 LS算法的输入。实践中这是通过让每个节点向网络中所有其他节点广播链路状态分组来完成的。其中每个链路状态分组包含它所连接的链路的标识和开销。在实践中，这经常由链路状态广播（link state broadcast）算法来完成。

Dijkstra算法计算从某节点（源节点，我们称之为u）到网络中所有其他节点的最低开销路径。Diikstra 算法是迭代算法，其性质是经算法的第k次迭代后，可知道到k个目的节点的最低开销路径，在到所有目的节点的最低开销路径之中，这k条路径具有k个最低开销。

距离向量算法∶链路开销改变与链路故障

当一个运行 DV算法的节点检测到从它自己到邻居的链路开销发生变化时（第 10～11 行），它就更新其距离向量，并且如果最低开销路径的开销发生了变化，向邻居通知其新的距离向量。

可能出现路由选择环路

距离向量算法∶增加毒性逆转

刚才描述的特定循环的场景可以通过使用一种称为毒性逆转（poisoned reverse）的技术而加以避免。其思想较为简单∶如果z通过y路由选择到目的地x，则z将通告y，它（即z）到x的距离是无穷大，也就是z将向y通告D（x）=o0 （即使z实际上知道D.（x）=5）。

LS与DV路由选择算法的比较

DV和LS算法采用互补的方法来解决路由选择计算问题。

在 DV算法中，每个节点仅与它的直接相连的邻居交谈，但它为其邻居提供了从它自己到网络中（它所知道的）所有其他节点的最低开销估计。LS算法需要全局信息。

因特网中自治系统内部的路由选择∶OSPF

规模。

管理自治。

这两个问题都可以通过将路由器组织进自治系统（Autonomous System，AS）来解决，其中每个AS由一组通常处在相同管理控制下的路由器组成。

OSPF 是一种链路状态协议，它使用洪泛链路状态信息和 Dijkstra 最低开销路径算法。使用OSPF，一台路由器构建了一幅关于整个自治系统的完整拓扑图（即一幅图）。于是，每台路由器在本地运行Dijkstra 的最短路径算法，以确定一个以自身为根节点到所有子网的最短路径树。

使用OSPF 时，路由器向自治系统内所有其他路由器广播路由选择信息，而不仅仅是向其相邻路由器广播。每当一条链路的状态发生变化时（如开销的变化或连接/中断状杰的变化），路由器就会广播链路状态信息。

OSPF 的优点包括下列几方面∶

安全。

多条相同开销的路径。

对单播与多播路由选择的综合支持。

支持在单个AS中的层次结构。

ISP之间的路由选择∶BGP

当分组跨越多个AS进行路由时，我们需要一个自治系统间路由选择协议（inter-autonomous system routing protocol）。因为 AS 间路由选择协议涉及多个AS 之间的协调，所以 AS通信必须运行相同的 AS 间路由选择协议。在因特网中，所有的 AS运行相同的 AS 间路由选择协议，称为边界网关协议。

BGP的作用

在 BGP中，分组并不是路由到一个特定的目的地址，相反是路由到CIDR 化的前缀，其中每个前缀表示一个子网或一个子网的集合。

BGP为每台路由器提供了一种完成以下任务的手段∶

1）从邻居 AS获得前缀的可达性信息。

2）确定到该前缀的"最好的" 路由。

通告BGP路由信息

对于每个 AS，每台路由器要么是一台网关路由器（gateway router），要么是一台内部路由器（internal router）。网关路由器是一台位于 AS边缘的路由器，它直接连接到在其他 AS中的一台或多台路由器。内部路由器仅连接在它自已 AS中的主机和路由器。

每条直接连接以及所有通过该连接发送的 BGP报文，称为BGP连接（BGP connection）。

跨越两个AS的 BGP连接称为外部 BGP（eBGP）连接，而在相同AS中的两台路由器之间的 BGP会话称为内部 BGP（iBGP）连接。

在每个 AS中的路由器之间还有多条 iBGP连接。

为了传播可达性信息，使用了iBGP和 eBGP会话。

确定最好的路由

AS-PATH属性包含了通告已经通过的 AS的列表，当一个前缀通过某 AS时，该AS将其 ASN 加入 AS-PATH中的现有列表。

NEXT-HOP是 AS-PATH起始的路由器接口的 IP地址。

热土豆路由选择

路由器选择算法

1）路由被指派一个本地偏好（local preference）值作为其属性之一。一条路由的本地偏好可能由该路由器设置或可能由在相同 AS中的另一台路由器学习到。

2）从余下的路由中（所有都具有相同的最高本地偏好值），将选择具有最短 AS-PATH的路由。

3）从余下的路由中，使用热土豆路由选择，即选择具有最靠近 NEXT-HOP路由器的路由。

4）如果仍留下多条路由，该路由器使用 BGP 标识符来选择路由。

SDN控制平面

SDN 体系结构具有4个关键特征

基于流的转发。

数据平面与控制平面分离。

网络控制功能;位于数据平面交换机外部。

可编程的网络。

SDN 控制平面∶SDN 控制器和 SDN 网络控制应用程序

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。由 SDN 控制平面所做出的最终控制决定交换机的流表以取得所希望的端到端转发，实现负载均衡，或实现一种特定的防火墙能力），将要求控制器具有有关网络的主机、链路、交换机和其他 SDN 控制设备的最新状态信息。

对于网络控制应用程序层的接口。控制器通过它的"北向"接口与网络控制应用程序交互。

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653的默认端口号。从控制器到受控交换机流动的重要报文有下列这些∶

● 配置。该报文允许控制器查询并设置交换机的配置参数。

● 修改状态。该报文由控制器所使用，以增加/删除或修改交换机流表中的表项，并且设置交换机端口特性。

● 读状态。该报文被控制器用于从交换机的流表和端口收集统计数据和计数器值。●发送分组。该报文被控制器用于在受控交换机从特定的端口发送出一个特定的报文。从受控交换机到控制器流动的重要报文有下列这些∶

● 流删除。该报文通知控制器已删除一个流表项，例如由于超时，，或作为收到"修改状态"报文的结果。

● 端口状态。交换机用该报文向控制器通知端口状态的变化。

●分组入。4.4 节讲过，一个分组到达交换机端口，并且不能与任何流表项匹配，那么这个分组将被发送给控制器进行额外处理。

数据平面和控制平面交互的例子

ICMP∶因特网控制报文协议

ICMP通常被认为是IP的一部分，但从体系结构上讲它位于 IP 之上，因为ICMP报文是承载在 IP分组中的。

ICMP报文有一个类型字段和一个编码字段，并且包含引起该ICMP报文首次生成的IP数据报的首部和前8个字节。

网络管理和 SNMP

网络管理框架

管理服务器（managing server）是一个应用程序，通常有人的参与，并运行在网络运营中心（NOC）的集中式网络管理工作站上。

被管设备（managed device）是网络装备的一部分（包括它的软件），位于被管理的网络中。

一个被管设备中的每个被管对象的关联信息收集在管理信息库（Management Infor- mation Base，MIB）中，我们将看到这些信息的值可供管理服务器所用。

在每个被管设备中还驻留有网络管理代理（network management agent），它是运行在被管设备中的一个进程，该进程与管理服务器通信，在管理服务器的命令和控制下在被管设备中采取本地动作。

网络管理框架的最后组件是网络管理协议（network management protocol）。该协议运行在管理服务器和被管设备之间，允许管理服务器查询被管设备的状态，并经过其代理间接地在这些设备上采取行动。

简单网络管理协议

简单网络管理协议是一个应用层协议，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和信息报文。

SNMP 最常使用的是请求响应模式，其中 SNMP 管理服务器向SNMP 代理发送一个请求，代理接收到该请求后，执行某些动作，然后对该请求发送一个回答。

SNMP 第二个常被使用的是代理向管理服务器发送的一种非请求报文，该报文称为陷阱报文（trap message）。陷阱报文用于通知管理服务器，一个异常情况已经导致了MIB 对象值的改变。

GetRequest、GetNextRequest和 GetBulkRequest PDU 都是管理服务器向代理发送的，以请求位于该代理所在的被管设备中的一个或多个MIB 对象值。

管理服务器使用 SetRequest PDU 来设置位于被管设备中的一个或多个 MIB 对象的值。

管理服务器使用 InformRequest PDU来通知另一个MIB信息管理服务器，后者对于接收服务器是远程的。

Response PDU通常从被管设备发送给管理服务器，以响应来自该服务器的请求报文，返回所请求的信息。

SNMPv2 PDU 的最后一种类型是陷阱报文。陷阱报文是异步产生的，即它们不是为了响应接收到的请求而产生的，而是为了响应管理服务器要求通知的事件而产生的。

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