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网桥的功能
来源:本站整理  作者:佚名  2011-11-18 17:22:27



  网桥的功能在延长网络跨度上类似于中继器,然而它能提供智能化连接服务,即根据帧的终点地址处于哪一网段来进行转发和滤除。网桥对站点所处网段的了解是靠“自学习”实现的。
  当使用网桥连接如图2所示的两段LAN时,网桥对来自网段1的MAC帧,首先要检查其终点地址。如果该帧是发往网段1上某一站的,网桥则不将帧转发到网段2,而将其滤除;如果该帧是发往网段2上某一站的,网桥则将它转发到网段2。这表明,如果LAN1和LAN2上各有一对用户在本网段上同时进行通信,显然是可以实现的。因为网桥起到了隔离作用。可以看出,网桥在一定条件下具有增加网络带宽的作用。  
网桥的存储和转发功能与中继器相比有优点也有缺点,其优点是:
  .使用网桥进行互连克服了物理限制,这意味着构成LAN的数据站总数和网段数很容易扩充。
  .网桥纳入存储和转发功能可使其适应于连接使用不同MAC协议的两个LAN。 因而构成一个不同LAN混连在一起的混合网络环境。
  .网桥的中继功能仅仅依赖于MAC帧的地址,因而对高层协议完全透明。
  .网桥将一个较大的LAN分成段,有利于改善可靠性、可用性和安全性。
  网桥的主要缺点是:
  .由于网桥在执行转发前先接收帧并进行缓冲, 与中继器相比会引入理多时延。
  .由于网桥不提供流控功能,因此在流量较大时有可能使其过载, 从而造成帧的丢失。
  网桥的优点多于缺点正是其广泛使用的原因。


  网桥的种类

  所有网桥都是在数据链路层提供连接服务,要所其连接LAN的类型, 网桥有透
明网桥、转换网桥、封装网桥、源路由选择网桥等4种类型,下面分别简要说明:
  (1)透明网桥
  所谓“透明网桥”是指,它对任何数据站都完全透明,用户感觉不到它的存在
,也无法对网桥寻址。所有的路由判决全部由网桥自己确定。当网桥连入网络时,
它能自动初始化并对自身进行配置。
  LAN网段与网桥相连的口称为网桥端口。基本网桥只有两个口, 而多口网桥可有
多个连接LAN的端口。
  每个网桥端口都是由与特定LAN类型相应的MAC集成电路芯片以及相关端口管理
软件组成。端口管理软件在加电时负责对该芯片进行初始化,并对缓冲器进行管理
。一般情况下,可供使用的存储器在逻辑上分成若干固定尺寸和单位,称为缓冲器
。缓冲管理涉及将空闲缓冲器指针传递到集成电路芯片,以便准备好接收帧。同样
也将帧缓冲器批针传递给芯片,经便转发帧。


  所有网桥都以不加选择的方式来操作,这意味着网桥在其每个端口都将外入的
帧接收下来,并进行缓冲。当帧由MAC 芯片在一个端口接收并置入分配的缓冲器时
,端口管理软件便使芯片准备好接收新帧,随后便将包括接收帧的缓冲器的指针传
递给网桥协议实体进行处理。如果网桥在其端口同时到达2个或多个帧, 并需要将
这些帧从同一端口转发,端口管理软件和网桥协议实体软件间的缓冲器指针的传递
则通过一组队列实现。
  网桥的转发和滤除可通过图3(b)来说明。图中连接LAN1和LAN2的网桥1 具有两
个端口,连接LAN2 和 LAN3的网桥也有两个端口。 两个网桥内的转发数据基标明
了从哪个端口转发可达到的站。当网桥收到一个帧时,便可通过查找转发数据基来
确定是将帧滤除还是转发。由于网桥操作在数据链路层的MAC子层,通过对MAC帧中
站地址的检查便可建立起这种转发数据基。根据MAC 帧地址建立转发数据基的过程
称“自学习”过程。
  (2)转换网换
  转换网桥是透明网桥的一种特殊形式。它在物理层和数据链路层使用不同协议
的LAN提供网络连接服务。图4示出了连接令牌环网和Erhwrnet网的转换网桥。
  转换网桥通过处理与每种LAN类型相关的的信封来提供连接服务。 转换网桥提
供的处理由于令牌环和Ethernet信封类似而比较简单。但是,这两种LAN 的帧长不
同,转换网桥又不能将长帧分段,所以在使用这种网桥时,所互连的LAN 所发送的
帧长要能被两种LAN接受。

        网桥使用LAN1(令牌环网)的物理层和数据链路层协议读取LAN1工作
站发送的所有帧的终点地址。网桥对寻址到LAN1工作站的帧不予过问并进行滤除。
网桥将发往LAN2工作站的帧加以接受,并使用LAN2所用的物理层和数据链路层协议
将这些帧转发到LAN2。网桥对LAN2工作站发送的帧进行同样的处理。
  (3)封装网桥
  封装网桥通常用于连接FDDI骨干网。图5示出了这种连接结构, 封装网桥用来
将4个Ethernet连到FDDI骨干网上。
  与转换网桥不同,封装网桥是将接收的帧置于FDDI骨干网使用的信封内,并将
封装的帧转发到FDDI骨干网,进而传递到其它封装网桥,拆除信封,送到预定的工
作站。
  为解释其工作过程,假定LAN1上的工作站要将报文发往LAN3上的某一设备,其
过程如下:

  封装网桥1使用LAN1所用的物理层和数据链路层协议来读取LAN1上设备发送的
所有帧的MAC终点地址;
  封装网桥1接受寻址到其它LAN上的帧,并将这些帧置于FDDI的信封内,将此信

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