什么是网桥,它是如何工作的
您一定也听说过沟通中的桥梁。很多人也会知道,但如果它不存在,我们今天就来了解一下,这座桥到底是什么?
在修建一条必须经过河流的道路时,工程师会在这些地方建造桥梁。这座桥的建造是为了将两个部分连接到现场。由于没有汽车或公共汽车可以在水中游泳,他们需要一座桥从一个地方到另一个地方。
另一方面,如果我们谈论计算机网络,网桥也执行相同的功能。它用于将两个或多个局域网 (LAN) 链接在一起。在这种情况下,汽车或数据(然后是网络)正在使用桥接器到达网络的不同部分。
这些设备也类似于路由器,但它们不分析它们正在转发的数据。出于这个原因,网桥在数据传输方面非常快,但不如路由器通用。
例如,网桥不能像大多数路由器一样用作防火墙。网桥可以在不同协议(如令牌环和以太网)之间传输数据,并在OSI 模型的数据链路层或第 2 层运行。
这就是为什么今天我想为什么你应该获得关于什么是网桥以及它是如何工作的完整信息,这样你就可以熟悉一个非常适合网络主题的设备。那么让我们毫不拖延地开始吧。
什么是网桥
这个网桥就是这样一个中继器,它具有过滤内容的功能,因此它读取源和目标的 MAC 地址。
它们用于连接以相同协议运行的两个本地网络。它具有一个输入和一个输出端口,使其成为一个双端口设备。该设备在 OSI 模型的数据链路层运行。
这些网桥对于过滤流量的数据负载非常有用,它将流量分成段或数据包。它们用于减少 LAN 或其他网络上的流量负载。
这些网桥实际上是无源设备,因为网桥和网桥路径之间没有交互。
网桥如何工作?
现在让我们看看这些网桥是如何工作的。桥接设备扫描传入的网络流量并根据其目的地确定是转发还是丢弃数据包。
例如,以太网桥首先检查每个传入的以太网帧,包括源和目标 MAC 地址——有时是帧大小——同时处理单独的转发决策。
该网桥在第 2 层运行,这是 OSI 模型的数据链路层。它连接了这一层网络的许多部分。Bridge 不仅将流量从一个网段广播到另一个网段,而且还共同管理流量。
网桥用于通过网段发送网桥表帧。这个桥接表最初是空的。它通过网桥移动,开始从连接到网段的节点(计算机)接收帧。桥接表也称为数据库重定向。
如果在这个表中没有找到地址条目,对于这个接收到的帧,该帧将被广播到网桥的所有端口;然后目标网络节点响应,生成路径。
一般来说,如果网桥接收到来自网络节点的帧,它会自行查表并找到目的 MAC 地址。而网桥根据这个MAC地址决定是否需要过滤、泛洪或复制帧到相应的网段。
让我们正确理解整个过程
1. 如果目的节点与帧来自的网段在同一侧,则网桥会阻止该帧到达其他网段。这称为过滤。
2. 如果目的节点位于另一个网段,网桥将接收到的帧转发到相应的网段。
3. 如果目的地址本身对于接收帧是未知的,则网桥将其转发到网络的所有部分,除了源地址。这个过程称为泛洪。
桥梁类型
如果说桥的类型,那么可以分为4个部分。现在让我们知道桥梁的类型
透明桥梁
这些是站完全不知道网桥存在的网桥,这意味着网桥是否已添加到网络中或已删除,因此根本不需要重新配置这些站。
这些网桥主要只使用两种操作,即网桥转发和网桥学习。
当桥接过程发生时,它会与自己创建一个桥接表,其中存储许多不同终端的 MAC 地址。使用这个,下次这个表可以帮助桥接器将数据包发送到指定的位置。
但是当一个特定的地址不满足这个桥接表的内容时,数据包被转发到连接到局域网的每个终端,除了发送它的一台计算机。这种类型的网桥称为透明网桥。
源路由桥
在这些类型的网桥中,路由过程由源站执行,帧本身决定了它必须遵循的路径。
在这种情况下,主机可以根据需要发现帧,因此只应发送一个称为发现帧的特殊帧。它们在与目的地相关的所有可能路径中在整个网络中传播。
当源计算机显示数据包之间的路径信息时,这种类型的网桥称为源路径网桥。这些网桥主要用于令牌环网络。
透明学习桥
这个透明的网桥通过源地址和目标地址跟踪用户的位置。当网桥接收到帧时,它会检查源地址和目标地址。
如果在路由表中找不到目标地址,则在此存储目标地址。然后将帧发送到所有 LAN,其中只有那些 LAN 被排除在该帧的来源之外。
源地址也存储在路由表中。如果访问另一个帧,之前的源地址现在是它的目标地址,它将被转发到该端口。
透明网桥的物理结构不允许网络中出现环路。这是发生在透明学习桥上的限制。
网桥的整个操作由负责通过其端口路由流量的网桥处理器操作。在此,处理器决定相关 MAC 地址的目标端口,并为此访问路由数据库。
当一个帧到达时,处理器检查数据库中该帧将被中继到的输出端口。如果目标地址不在数据库中,处理器将把这个帧广播到所有端口,除了这个帧来自的一个端口。
此桥接处理程序还将源地址存储在帧中,因为该源地址可以成为另一个传入帧的目标地址。这个学习桥梁完全建立在信任之上。
以树的形式延伸的透明桥梁
最后一种桥是透明跨接桥。这些网桥使用子网的整个结构,以便它们可以创建无环路操作。
在此,以与下述相同的方式检查接收帧。借助数据库中存在的路由表检查所访问帧的目标地址。它需要更多信息,因此网桥的端口也存储在数据库中。
此信息称为端口状态信息,它有助于确定端口是否可用于目标地址。
该端口要么处于阻塞状态以完成生成树操作,要么处于重定向状态。而如果端口处于转发状态,则帧将通过端口转发。
该端口具有不同的状态,例如;它可能由于维护等原因处于“禁用”状态,或者它可能暂时不可用,如果桥中的数据库已更改,因为路由网络可能已更改,这就是发生这种情况的原因。
网桥的优点是什么?
虽然这样的桥梁有很多优点,但让我们来了解一下。
1. 网桥的配置模式非常简单。
2. 此外,与其他网络设备相比,这些网桥非常易于使用且非常便宜。
3. 这是键的一个很好的选择,在它们的帮助下可以执行微分段。
4. 在他们的帮助下,可以减少数据链路层的负载。它在 Mac 层上也似乎是完全半透明的。
5. 可以有效地编程不允许来自微网络的数据包。
6. 如果有人想减少带宽使用,网桥非常可靠。
网桥的缺点是什么?
现在让我们了解桥梁的缺陷。
1.他们无法读取某些IP地址;他们对 MAC 地址更感兴趣。
2. 我们不能使用网桥来创建使用不同架构的通信网络。
3. 它传输各种广播消息,因此网桥完全无法限制这些消息的范围。非常大的网络不能依赖这些网桥;因此,具有特定 IP 地址的大型网络(如 WAN)无法使用它。
4. 如果我们将它与中继器和集线器进行比较,这有点贵。
5. 桥接更方便处理局域网流量数据的负载。它们无法像在 WAN 中那样处理更复杂和可变的数据负载。
6.它的工作速度比中继器慢一点,因为里面有一个过滤器。
为什么要使用桥梁?
网桥对某些网络非常重要,因为在一段时间内,网络会分成不同的部分,这些部分在地理上彼此相距很远。
在这种情况下,需要这些设备中的一些设备,以便这些网络可以互连,以便它们也可以成为整个网络的一部分。例如,一个分裂的局域网,如果没有媒介将分开的局域网部分连接在一起,企业的成长可能无法正常进行。这个网桥就是一个可以加入这些本地网络的工具。
另一件事是局域网(例如以太网)可能有传输距离的限制。我们可以克服这个问题,因为我们可以将网桥用作中继器,这样我们就可以在建筑物或校园内的网桥的帮助下轻松连接地理范围广泛的网络。
所以我们可以说,Bridges 可以很容易地创建地理上具有挑战性的网络。
第三个原因是网络管理员可以轻松控制通过网桥并通过昂贵的网络介质发送的流量。
还有第四个原因,这些网桥是一种即插即用的设备,没有配置。如果设备从网络中移除,网络管理员不需要做这项工作来更新网桥配置,因为网桥是自配置的。它们共同帮助传输数据。
你今天学到了什么
我希望你喜欢我的文章什么是网桥。我一直在努力向我的读者提供有关桥梁类型的完整信息,这样他们就不必在该文章的上下文中搜索任何其他网站或 Internet。
这也将节省他们的时间,他们还将在一个地方拥有所有信息。如果您对本文有任何疑问或希望对其进行一些改进,您可以对其进行低评论。
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