网桥(Bridge)是早期的两端口二层网络设备。网桥的两个端口分别有一条独立的交换信道,不是共享一条背板总线,可隔离冲突域。网桥比集线器(Hub)性能更好,集线器上各端口都是共享同一条背板总线的。后来,网桥被具有更多端口、同时也可隔离冲突域的交换机(Switch)所取代。

1.网桥的原理

网桥将两个相似的网络连接起来,并对网络数据的流通进行管理。它工作于数据链路层,不但能扩展网络的距离或范围,而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。网络1 和网络2 通过网桥连接后,网桥接收网络1发送的数据包,检查数据包中的地址,如果地址属于网络1 ,它就将其放弃,相反,如果是网络2 的地址,它就继续发送给网络2。这样可利用网桥隔离信息,将同一个网络号划分成多个网段(属于同一个网络号),隔离出安全网段,防止其他网段内的用户非法访问。由于网络的分段,各网段相对独立(属于同一个网络号),一个网段的故障不会影响到另一个网段的运行。

网桥的原理

2.网桥的分类

1、透明网桥

第一种802网桥是透明网桥(transparent bridge)或生成树网桥(spanning tree bridge)。支持这种设计的人首要关心的是完全透明。按照他们的观点,装有多个LAN的单位在买回IEEE标准网桥之后,只需把连接插头插入网桥,就万事大吉。不需要改动硬件和软件,无需设置地址开关,无需装入路由表或参数。总之什么也不干,只须插入电缆就完事,现有LAN的运行完全不受网桥的任何影响。这真是不可思议,他们最终成功了。

2、源路由网桥

透明网桥的优点是易于安装,只需插进电缆即大功告成。但是从另一方面来说,这种网桥并没有最佳地利用带宽,因为它们仅仅用到了拓扑结构的一个子集(生成树)。这两个(或其他)因素的相对重要性导致了802委员会内部的分裂。支持CSMA/CD和令牌总线的人选择了透明网桥,而令牌环的支持者则偏爱一种称为源路由选择(source routing)的网桥(受到IBM的鼓励)。

网桥的分类

3.网桥优缺点

网桥的优点:

1、过滤通信量。网桥可以使局域网的一个网段上各工作站之间的信息量局限在本网段的范围内,而不会经过网桥溜到其他网段去。

2、扩大了物理范围,也增加了整个局域网上的工作站的最大数目。

3、可使用不同的物理层,可互连不同的局域网。

4、提高了可靠性。如果把较大的局域网分割成若干较小的局域网,并且每个小的局域网内部的信息量明显地高于网间的信息量,那么整个互连网络的性能就变得更好。

网桥的缺点:

1、由于网桥对接收的帧要先存储和查找站表,然后转发,这就增加了时延。

2、在MAC子层并没有流量控制功能。当网络上负荷很重时,可能因网桥缓冲区的存储空间不够而发生溢出,以致产生帧丢失的现象。

3、具有不同MAC子层的网段桥接在一起时,网桥在转发一个帧之前,必须修改帧的某些字段的内容,以适合另一个MAC子层的要求,增加时延。

4、网桥只适合于用户数不太多(不超过几百个)和信息量不太大的局域网,否则有时会产生较大的广播风暴。

网桥优缺点

4.网桥的特性

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通信量,有利于改善互连网络的性能与安全性。

网桥的特性