國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)：網(wǎng)橋[1]

  鵲橋飛架--網(wǎng)橋

  網(wǎng)橋（Bridge）像一個(gè)聰明的中繼器。中繼器從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)電纜里接收信號(hào)，放大它們，將其送入下一個(gè)電纜。它們毫無(wú)目的的這么做，對(duì)它們所轉(zhuǎn)發(fā)消息的內(nèi)容毫不在意。相比較而言，網(wǎng)橋?qū)年P(guān)卡上傳下來(lái)的信息更敏銳一些。

  網(wǎng)橋?qū)蓚€(gè)相似的網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的流通進(jìn)行管理。它工作于數(shù)據(jù)鏈路層，不但能擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離或范圍，而且可提高網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和安全性。網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2通過(guò)網(wǎng)橋連接后，網(wǎng)橋接收網(wǎng)絡(luò)1發(fā)送的數(shù)據(jù)包，檢查數(shù)據(jù)包中的地址，如果地址屬于網(wǎng)絡(luò)1,它就將其放棄，相反，如果是網(wǎng)絡(luò)2的地址，它就繼續(xù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)2.這樣可利用網(wǎng)橋隔離信息，將網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)網(wǎng)段，隔離出安全網(wǎng)段，防止其他網(wǎng)段內(nèi)的用戶非法訪問(wèn)。由于網(wǎng)絡(luò)的分段，各網(wǎng)段相對(duì)獨(dú)立，一個(gè)網(wǎng)段的故障不會(huì)影響到另一個(gè)網(wǎng)段的運(yùn)行。

  網(wǎng)橋可以是專門(mén)硬件設(shè)備，也可以由計(jì)算機(jī)加裝的網(wǎng)橋軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，這時(shí)計(jì)算機(jī)上會(huì)安裝多個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）。

  （一）網(wǎng)橋的功能

  網(wǎng)橋的功能在延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)跨度上類(lèi)似于中繼器，然而它能提供智能化連接服務(wù)，即根據(jù)幀的終點(diǎn)地址處于哪一網(wǎng)段來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)和濾除。網(wǎng)橋?qū)φ军c(diǎn)所處網(wǎng)段的了解是靠“自學(xué)習(xí)”實(shí)現(xiàn)的。

  當(dāng)使用網(wǎng)橋連接兩段LAN時(shí)，網(wǎng)橋?qū)?lái)自網(wǎng)段1的MAC幀，首先要檢查其終點(diǎn)地址。如果該幀是發(fā)往網(wǎng)段1上某一站的，網(wǎng)橋則不將幀轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)段2,而將其濾除；如果該幀是發(fā)往網(wǎng)段2上某一站的，網(wǎng)橋則將它轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)段2.這表明，如果LAN1和LAN2上各有一對(duì)用戶在本網(wǎng)段上同時(shí)進(jìn)行通信，顯然是可以實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)榫W(wǎng)橋起到了隔離作用。可以看出，網(wǎng)橋在一定條件下具有增加網(wǎng)絡(luò)帶寬的作用。

  網(wǎng)橋的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能與中繼器相比有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)是：

  使用網(wǎng)橋進(jìn)行互連克服了物理限制，這意味著構(gòu)成LAN的數(shù)據(jù)站總數(shù)和網(wǎng)段數(shù)很容易擴(kuò)充。

  網(wǎng)橋納入存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能可使其適應(yīng)于連接使用不同MAC協(xié)議的兩個(gè)LAN.因而構(gòu)成一個(gè)不同LAN混連在一起的混合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

  網(wǎng)橋的中繼功能僅僅依賴于MAC幀的地址，因而對(duì)高層協(xié)議完全透明。

  網(wǎng)橋?qū)⒁粋€(gè)較大的LAN分成段，有利于改善可靠性、可用性和安全性。

  網(wǎng)橋的主要缺點(diǎn)是：

  由于網(wǎng)橋在執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)前先接收幀并進(jìn)行緩沖，與中繼器相比會(huì)引入更多時(shí)延。

  由于網(wǎng)橋不提供流控功能，因此在流量較大時(shí)有可能使其過(guò)載，從而造成幀的丟失。

  網(wǎng)橋的優(yōu)點(diǎn)多于缺點(diǎn)正是其廣泛使用的原因。

  （二）網(wǎng)橋的種類(lèi)

  所有網(wǎng)橋都是在數(shù)據(jù)鏈路層提供連接服務(wù)，網(wǎng)橋有透明網(wǎng)橋、轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋、封裝網(wǎng)橋、源路由選擇網(wǎng)橋等4種類(lèi)型，下面分別簡(jiǎn)要說(shuō)明：

  （1）透明網(wǎng)橋

  所謂“透明網(wǎng)橋”是指，它對(duì)任何數(shù)據(jù)站都完全透明，用戶感覺(jué)不到它的存在，也無(wú)法對(duì)網(wǎng)橋?qū)ぶ?。所有的路由判決全部由網(wǎng)橋自己確定。當(dāng)網(wǎng)橋連入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，它能自動(dòng)初始化并對(duì)自身進(jìn)行配置。

  （2）轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋

  轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋是透明網(wǎng)橋的一種特殊形式。它為在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層使用不同協(xié)議的LAN提供網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)。例如連接令牌環(huán)網(wǎng)和Ethernet網(wǎng)的轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋。

  轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋通過(guò)處理與每種LAN類(lèi)型相關(guān)的信封來(lái)提供連接服務(wù)。轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋提供的處理由于令牌環(huán)和Ethernet信封類(lèi)似而比較簡(jiǎn)單。但是，這兩種LAN的幀長(zhǎng)不同，轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋又不能將長(zhǎng)幀分段，所以在使用這種網(wǎng)橋時(shí)，所互連的LAN所發(fā)送的幀長(zhǎng)要能被兩種LAN接受。

  （3）封裝網(wǎng)橋

  封裝網(wǎng)橋通常用于連接FDDI骨干網(wǎng)。例如封裝網(wǎng)橋可以用來(lái)將多個(gè)Ethernet連到FDDI骨干網(wǎng)上。

  與轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋不同，封裝網(wǎng)橋是將接收的幀置于FDDI骨干網(wǎng)使用的信封內(nèi)，并將封裝的幀轉(zhuǎn)發(fā)到FDDI骨干網(wǎng)，進(jìn)而傳遞到其它封裝網(wǎng)橋，拆除信封，送到預(yù)定的工作站。

  （4）源路由選擇網(wǎng)橋

  源路由選擇網(wǎng)橋主要用于互連令牌環(huán)網(wǎng)，但在理論上可用于連接任何類(lèi)型的LAN.例如使用源路由選擇網(wǎng)橋互連多個(gè)令牌環(huán)網(wǎng)。源路由選擇網(wǎng)橋與上述3種橋的一個(gè)基本區(qū)別是，源路由選擇網(wǎng)橋要求信息源（不是網(wǎng)橋本身）提供傳遞幀到終點(diǎn)所需的路由信息。

  使用源路由選擇網(wǎng)橋時(shí)，網(wǎng)橋不需要保存轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)基，它對(duì)幀實(shí)施轉(zhuǎn)發(fā)和濾除的依據(jù)是幀信封內(nèi)包括的數(shù)據(jù)。信源要想在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)寫(xiě)入到達(dá)終點(diǎn)的路由，必須先通過(guò)“路由探詢過(guò)程”來(lái)獲得。

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