1、网桥的概念
定义:也称桥接器,网桥是数据链路层的设备,类似中继器,是连接两个类型相似的局域网的存储转发设备。用于连接两个或更多局域网网段,使它们成为一个逻辑局域网。每个局域网网段是一个独立的冲突域。或者反过来说,它能将一个较大的局域网分割为多个网段。
2、网桥的工作原理
网桥的操作在数据链路层。当一个信息包通过网桥时,网桥检查它的源地址和目的地址。如果这两个地址分别属于不同的网络,则网桥把该信息包转发到另一个网络上,反之则不转发,所以网桥具有过滤(确保本地通信在本地进行)和转发功能,因此能起到网络的隔离作用,这样提高了网络的整体效率。
网桥对高层协议也是透明的。网桥还有一个重要特点;它能连接各种不同传输介质的网络。
网桥的最简单形式是互连两个局部网的两端口网桥。由于网桥具有隔离作用,所以网络的运行效率高。
当两个网络上的节点访问各自的服务器时,它们同时工作,互不干扰。还有多端口网桥(如交换机),将多个局部网互连,称为多路网桥。网桥还可以分近程网桥和远程网桥。
近程网桥直接把网络的传输介质连入网桥。
远程网桥则通过长途线路连接网络。 两个局部网通过远程网桥互连时,每个网络上都要安装一个网桥。
网桥的目的是过滤局域上流量,确保本地通信在本地进行。
网桥与中继器的不同之处在于能够解析它收发的数据,即它能够读取目标地址信息,并决定是否向网络的其它段转发数据包。
3、网桥的分类
最简单的网桥是在一台计算机中插入两块网卡,每一块网卡与一个局域网连接,再在这台计算机上运行相应的网桥软件而形成的(即这一台计算机具有网桥功能)。
网桥分为内部网桥(简称为内桥)和外部网桥(简称为外桥)两种。内桥由服务器担任,即在服务器上插上一块网卡并运行相应的网桥软件而构成的网桥。
透明网桥:由各网桥自己来决定路由选择,局域网上的各结点不负责路由选择;
它对传输的用户完全透明。当它接收到与之连接的LAN的某一帧时,网桥必须决定将其丢弃还是转发。如里转发,则必须决定发往哪个LAN。
优点:易于安装
缺点:没有最佳利用带宽。
源路选网桥:由发送帧的源结点负责路由选择,假定每个结点在发送帧时,都已经清楚地知道发往各个目的结点的路由,因而在发送帧时将详细的路由信息放在帧的首部中。
工作原理:假定每个帧的发送者都知道(通过试探得知,先广播试探帧,才得知)接收者是否在同一LAN上。当发送一帧到另外的LAN时,源机器将目的地址的高位设置为“1”标记。源路由选择网桥只关心目的地址高位为“1”的帧,当发现这些帧时,扫描帧头的路由,再根据路由转发。
4、网桥的应用环境
一个单位的多个部门局域网的互连;
办公楼之间局域网的互连;
将数千台计算机按地理位置或组织关系划分为多个子网的互连;
超过单个局域网的最大覆盖范围的多个局域网互连;
企业中部门的信息对安全、保密方面要求不同的局域网互连。
网桥的基本特征
网桥在数据链路层上实现局域网互连;
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;
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;
网桥需要互连的网络在数据链路层以上采用相同的协议;
网桥可以分隔两个网络之间的广播通信量(确保本地通信本地进行),有利于改善互连网络的性能与安全性。
基本行为是进行路由选择,再根据选择结果进行数据转发。
路由与交换的主要区别:交换发生在OSI的第二层(数据链路层);路由发生在OSI的第三层(网络层),能连接不同类型的网络。
路由器工作在网络层,提供网络层的互连。用以实现不同网络间的地址翻译、协议转换和数据格式转换等功能,一般用于广域网之间的连接或广域网与局域网之间的连接