网桥的作用

发布时间:2012-08-21 阅读量:3375 来源: 我爱方案网 作者:

网桥的作用

所谓网桥就是工作在数据链路层,将两个LAN连起来,根据MAC地址来转发帧,可以看作一个“低层的路由器”(路由器工作在网络层,根据网络地址如IP地址进行转发)。   
 
远程网桥通过一个通常较慢的链路(如电话线)连接两个远程LAN,对本地网桥而言,性能比较重要,而对远程网桥而言,在长距离上可正常运行是更重要的。

网桥

网桥(Bridge)是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁。网桥是属于网络层的一种设备,它的作用是扩展网络和通信手段,在各种传输介质中转发数据信号,扩展网络的距离,同时又有选择地将有地址的信号从一个传输介质发送到另一个传输介质,并能有效地限制两个介质系统中无关紧要的通信。网桥可分为本地网桥和远程网桥。本地网桥是指在传输介质允许长度范围内互联网络的网桥;远程网桥是指连接的距离超过网络的常规范围时使用的远程桥,通过远程桥互联的局域网将成为城域网或广域网。如果使用远程网桥,则远程桥必须成对出现。

在网络的本地连接中,网桥可以使用内桥和外桥。内桥是文件服务的一部分,通过文件服务器中的不同网卡连接起来的局域网,由文件服务器上运行的网络操作系统来管理。外桥安装在工作站上,实现两个相似或不同的网络之间的连接。外桥不运行在网络文件服务器上,而是运行在一台独立的工作站上,外桥可以是专用的,也可以是非专用的。作为专用网桥的工作站不能当普通工作站使用,只能建立两个网络之间的桥接。而非专用网桥的工作站既可以作为网桥,也可以作为工作站。 
  
网桥功能   
   
以太网是共享介质的,物理层接收帧,如果地址和自己的地址一致(或者是广播消息),就留下;反之则转发。因此当主机的数量增加时,网络就会变得十分嘈杂, 传送效率明显降低。而网桥是工作在数据链路层的设备,它将一个大型的以太网分为几个小网段,可以取得减少通信量的作用。我们可以把100台主机分为四段, 从左到右,从上到下分别是网段1,网段2,网段3和网段4       
   
刚开始的时候,网桥不知道网络上的主机在什么地方,因此它只有把收到的帧向所有网段广播。这里我们要注意,当网桥接收到第一个帧时它就知道了发送此帧的主 机的地址,因为这个地址就包括在帧中。只有一个地址,网桥只有向其它网段广播这个帧(当然不向包括源主机的网段广播了)。我们假设计算机1向计算机76发 送一个帧,网桥在接收到这个帧之后就知道计算机1在第1段了,网桥现在还不知道计算机76在什么地方,于是向网段2-4发送此帧。如果计算机76又向计算 机1发送消息时,网桥就知道计算机1在第1段,于是不再向网段2和3发送消息。而且此时因为计算机76发送的帧中也包括计算机76所在的网段,所以网桥已 经知道了计算机76在网段4,最终网桥就知道了所有的计算机所处的位置。       
   
那么如果一台计算机换位置了怎么办呢?如计算机2从网段1到了网段3,在计算机2没有发送消息之前,谁也不可能和它通信,因为网桥觉得它还在网段1呢,于 是消息都发到网段1,计算机2当然什么也收不到,但是当计算机2发送消息后,网桥查询自己的学习表,知道有台计算机出了问题,于是它更新它学习表的相应表 项,这时计算机2就可以和其它计算机通信了。 

网桥的种类   

所有网桥都是在数据链路层提供连接服务,要所其连接LAN的类型, 网桥有透明网桥、转换网桥、封装网桥、源路由选择网桥等4种类型,下面分别简要说明:
  
(1)透明网桥
  
所谓“透明网桥”是指,它对任何数据站都完全透明,用户感觉不到它的存在,也无法对网桥寻址。所有的路由判决全部由网桥自己确定。当网桥连入网络时,它能自动初始化并对自身进行配置。
  
LAN网段与网桥相连的口称为网桥端口。基本网桥只有两个口, 而多口网桥可有多个连接LAN的端口。
  
每个网桥端口都是由与特定LAN类型相应的MAC集成电路芯片以及相关端口管理软件组成。端口管理软件在加电时负责对该芯片进行初始化,并对缓冲器进行管理。一般情况下,可供使用的存储器在逻辑上分成若干固定尺寸和单位,称为缓冲器。缓冲管理涉及将空闲缓冲器指针传递到集成电路芯片,以便准备好接收帧。同样也将帧缓冲器批针传递给芯片,经便转发帧。

网桥与路由器的比较

网桥并不了解其转发帧中高层协议的信息,这使它可以同时以同种凡是处理IP、IPX等协议,它还提供了将无路由协议的网络(如NetBEUI)分段的功能。

由于路由器处理网络层的数据,因此它们更容易互连不同的数据链路层,如令牌环网段和以太网段。网桥通常比路由器难控制。象IP等协议有复杂的路由协议,使网管易于管理路由;IP等协议还提供了较多的网络如何分段的信息(即使其地址也提供了此类信息)。而网桥则只用MAC地址和物理拓扑进行工作。因此网桥一般适于小型较简单的网络。

网桥的基本工作原理

数据链路层互联的设备是网桥(bridge),在网络互联中它起到数据接收、地址过滤与数据转发的作用,用来实现多个网络系统之间的数据交换。

网桥的基本特征

1.网桥在数据链路层上实现局域网互连;
2.网桥能够互连两个采用不同数据链路层协议、不同传输介质与不同传输速率的网络;
3.网桥以接收、存储、地址过滤与转发的方式实现互连的网络之间的通信;
4.网桥需要互连的网络在数据链路层以上采用相同的协议;
5.网桥可以分隔两个网络之间的广播通信量,有利于改善互连网络的性能与安全性。

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