通信互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識點精講之網(wǎng)橋協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)

       下面是由希賽小編整理的通信互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)知識點精講之網(wǎng)橋協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)，希望能幫助學(xué)友們。具體內(nèi)容如下：

       局域網(wǎng)的互連

       局域網(wǎng)用網(wǎng)橋互連。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)中有兩種關(guān)于網(wǎng)橋的規(guī)范：一種是透明網(wǎng)橋，另一種是源路由網(wǎng)橋。本節(jié)首先介紹網(wǎng)橋協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)，然后分別介紹兩種IEEE802網(wǎng)橋的原理。

       網(wǎng)橋協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)

       在IEEE802體系結(jié)構(gòu)中，站地址是由MAC子層協(xié)議說明的，網(wǎng)橋在MAC子層起中繼作用。圖5-7所示為由一個網(wǎng)橋連接的兩個LAN的情況，這兩個LAN運行相同的MAC和LLC協(xié)議。當(dāng)MAC幀的目標(biāo)地址和源地址屬于不同的LAN時，該幀被網(wǎng)橋捕獲、暫時緩存，然后發(fā)送到另一個LAN,當(dāng)兩個站之間有通信時，兩個站中的對等LLC實體之間就有對話，但是網(wǎng)橋不需要知道LLC地址，網(wǎng)橋只傳輸MAC幀。

       圖5-8所示為網(wǎng)橋傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)由LLC用戶提供，LLC實體對用戶數(shù)據(jù)加上幀頭后傳送給本地的MAC實體，MAC實體在LLC幀上加上MAC幀頭和幀尾，從而形成MAC幀。由于MAC幀頭中包含了目標(biāo)站地址，所以網(wǎng)橋可以識別MAC幀的傳輸方向。網(wǎng)橋并不剝掉MAC幀頭和幀尾，只是把MAC幀完整地傳輸?shù)侥繕?biāo)LAN,當(dāng)MAC幀到達(dá)目標(biāo)LAN后才可能被目標(biāo)站捕獲。

       MAC中繼橋的概念并不限于用一個網(wǎng)橋連接兩個鄰近的局域網(wǎng)。如果兩個局域網(wǎng)相距較遠(yuǎn)，可以用兩個網(wǎng)橋分別連接一個局域網(wǎng)，兩個網(wǎng)橋之間再用通信線路相連。圖5-9所示為兩個網(wǎng)橋之間用點對點線路連接的情況，當(dāng)一個網(wǎng)橋捕獲了目標(biāo)地址為遠(yuǎn)端LAN的幀時，就在此頓上加上數(shù)據(jù)鏈路層(如PPP)的幀頭和幀尾，并把它發(fā)送到遠(yuǎn)端的另一個網(wǎng)橋，目標(biāo)網(wǎng)橋剝掉數(shù)據(jù)鏈路層字段使其恢復(fù)為原來的MAC幀，這樣，MAC幀就最后到達(dá)目標(biāo)站。遠(yuǎn)程網(wǎng)橋使用點對點鏈路連接時的數(shù)據(jù)幀格式如圖5-10所示。

       兩個遠(yuǎn)程網(wǎng)橋之間的通信設(shè)施也可以是其他網(wǎng)絡(luò)(如ATM、幀中繼等)。在這種情況下W橋仍然是起MAC幀中繼作用，但它結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。假定兩個網(wǎng)橋之間是通過X.25虛電路連接，并且兩個端系統(tǒng)之間建立了直接的邏輯關(guān)系，沒有其他LLC實體，這樣，X.25分組層工作于IEEE802LLC層之下，為了使MAC幀能夠完整地在兩個系統(tǒng)之間傳送，源端網(wǎng)橋接收到MAC幀后，要給它附加上X.25分組頭和X.25數(shù)據(jù)鏈路層的幀頭和幀尾，然后發(fā)送給直接相連的DCE.經(jīng)過廣域網(wǎng)的傳播，該幀到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)橋并剝掉X.25字段，恢復(fù)為原來的MAC頓，然后發(fā)送給目標(biāo)站。如圖5-11和圖5-12所示。

       在簡單情況下，網(wǎng)橋的工作只是根據(jù)MAC地址決定是否轉(zhuǎn)發(fā)幀;但是在更復(fù)雜的情況下，網(wǎng)橋必須具有路由選擇的功能。例如在圖5-13中，假定站1給站6發(fā)送一個幀，這個幀同時被101和102捕獲，而這兩個網(wǎng)橋直接相連的LAN都不包含目標(biāo)站。這時網(wǎng)橋必須做出決定是否轉(zhuǎn)發(fā)這個幀，使其最后能到達(dá)站6.顯然網(wǎng)橋102應(yīng)該做這個工作，把收到的幀轉(zhuǎn)發(fā)到LANC,然后經(jīng)網(wǎng)橋104轉(zhuǎn)發(fā)到目標(biāo)站?？梢娋W(wǎng)橋要有做出路由決策的能力，特別是當(dāng)一個網(wǎng)橋連接兩個以上網(wǎng)絡(luò)時，不但要決定是否轉(zhuǎn)發(fā)，還要決定轉(zhuǎn)發(fā)到哪個LAN上去。

       有時網(wǎng)橋路由選擇的算法可能更為復(fù)雜，在圖5-14中，網(wǎng)橋105直接連接LANA和LANE,從而構(gòu)成了從LANA到LANE之間的冗余通路。如果站1向站5發(fā)送一個幀，該幀既可以通過網(wǎng)橋101和網(wǎng)橋103到達(dá)站5,也可以只經(jīng)過網(wǎng)橋105直接到達(dá)站5.在實際通信過程中，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷情況決定傳輸路線;另外，當(dāng)網(wǎng)橋配置改變時(如網(wǎng)橋105失效)，網(wǎng)橋路由選擇算法也要隨之改變。考慮了這些因素后，網(wǎng)橋的路由選擇功能就與網(wǎng)絡(luò)層的路由選擇功能類似了。在最復(fù)雜的情況下，所有網(wǎng)絡(luò)層的路由技術(shù)在網(wǎng)橋中都能用得上。當(dāng)然，一般網(wǎng)橋互連局域網(wǎng)的情況，遠(yuǎn)沒有廣域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)層復(fù)雜，所以有必要研究更適合于網(wǎng)橋的路由技術(shù)。

       為了對網(wǎng)橋的路由選擇提供支持，MAC層地址最好分成兩部分：網(wǎng)絡(luò)地址部分和站地址部分。IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)建議：16位的MAC地址應(yīng)分為7位的LAN編號和8位的工作站編號，48位的MAC地址應(yīng)分為14位的LAN編號和32位的工作站編號，其余的1位或2位用于區(qū)分組地址/單地址，以及局部地址/全地址。

       在網(wǎng)橋中使用的路由選擇技術(shù)可以是固定路由技術(shù)，像網(wǎng)絡(luò)層使用的一樣，每個網(wǎng)橋中存儲一張固定的路由表，網(wǎng)橋根據(jù)目標(biāo)站地址，查表選取轉(zhuǎn)發(fā)的方向，選取的原則可以是某種既定的最短通路算法。當(dāng)然，在網(wǎng)絡(luò)配置改變時路由表要重新計算、重新配置。

       固定式路由策略適合小型和配置穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)。除此之外，IEEE802委員會開發(fā)了兩種路由策略規(guī)范：IEEE802.1發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)是基于生成樹算法，可實現(xiàn)透明網(wǎng)橋;伴隨IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)的是源路由網(wǎng)橋規(guī)范。下面介紹這兩種標(biāo)準(zhǔn)。

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