2015计算机三级《网络技术》知识:局域网互联与网桥的工作原理
物理层互连用中继器,数据链路层互连用网桥,网络层互连用路由器,高层互连用网关。
1、网桥的工作原理(透明网桥与源路由网桥)
当多个局域网互联时需要数据链路层的设备--------网桥。
作用是:数据接收、地址过滤与数据转发的作用。
网桥的特点:
A.互联两个采用不同链路层协议、传输介质与传输速率的网络
B.接收、存储、地址过滤与转发的方式实现互联网络的通信
C.需要在链路层以上采用相同协议
D.分隔两个网络之间的广播通信,有利于改善网络的性能与安全性
常见的情况下是网桥连接两个局域网。
A.网桥不更改接收帧的'内容与格式,要求在MAC子层以上使用相同协议。
B.网桥连接的两个局域网的数据链路层和物理层的协议可不相同
C.衡量网桥性能指标是每秒钟接收与转发的帧数
D.网桥必须具有寻址能力和路由选择能力
2、网桥的路由选择策略
网桥通过路由表来实现不同网段之间的帧转发。网桥的中工作是构建和维护路由表。路由表是用于记录不同结点的物理地址与网桥转发端口的关系。
按路由表建立方法分为两类:透明网桥与源路由网桥。
透明网桥:透明网桥的路由表记录3个信息:站地址、端口与时间。
路由表建立过程:网桥初始连入局域网时,路由表为空;当透明网桥收到一个帧时,它将记录源MAC地址、帧进入网桥的端口号和时间,然后将帧向所有其它端口转发,网桥在转发的过程中,逐渐建立路由表。
源路由网桥:源路由网桥由发送帧的源结点负责路由选择。
路由表过程:为发现合适的路由,源结点以广播方式向目的结点发送一个用于探测的发现帧,发现帧在通过网桥连接的各个局域网中沿着所有可能的路由传送。传送过程中每个发现帧记录路由,到达目的地后,沿着各自的路由返回源结点。源结点从所有路由中选择一个最佳路由。
3、网桥与广播风暴
广播风暴:当网桥的端口—结点地址表中没有结点地址信息时,网桥无法决定从哪个端口转发数据,简单方法是广播传输,但“盲目”广播使无用的通信量剧增,造成“广播风暴”。
网桥工作在链路层,网桥根据源地址与目的地址决定是否将接收和转发数据帧。网桥如果要转发必需存储一张端口—结点地址表。
当结点在表中不存在时,容易形成广播风暴。
4、多端口网桥与第二层交换
以太网交换机通过提供在多个端口之间的并发连接提高局域网性能。
从工作角度看,以太网网桥与以太网交换机都工作在链路层,交换机可以看作是一个多端口的网桥。
网桥一般采用接收、存储、地址过滤与帧转发
交换机完成帧的转发
交换机可以直接与计算机连接
网桥不是直接连接计算机而是连接局域网
由于交换机负责完成帧一级的交换,并工作在链路层,因此又被称为第二层交换机。
目前很多交换机具有网桥和路由器的基本功能。
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