网桥和交换机基础入门




  网桥和机都是数据通信设备都是在OSI参考模型第 2层工作所以般被人们统称为数据链路层设备,最早是在20世纪80年代开始使用当时主要被用来连接同类型网络在网络的间实现数据转发随着网络技术不断发展今天网桥已经能够连接区别类型网络智能性也得到了提高
  作为网络互连设备网桥可以划分为几种区别类型其中透明网桥主要用于以太网环境源网桥主要用于令牌环网络而转换网桥则可以在区别网络介质类型(通常为以太网和令牌环)的间进行数据格式和传输转换
  今天机已经取代了传统网桥成为最主要网络互连技术相对于网桥交换机数据吞吐性能更好端口集成度更高每端口成本更低使用更加灵活和方便
  链路层设备介绍
  网桥和交换机功能都是在数据链路层实现数据链路层作用主要是控制数据流量处理传输提供物理地址(没有逻辑地址)以及管理对物理介质访问通过使用区别链路层网桥可以实现上述所有功能目前较为流行链路层包括:以太网令牌环以及FDDI等
  网桥和交换机功能实现原理并不复杂主要是通过分析流入数据帧根据帧中包含信息做出转发决策然后再把数据帧转发到目网桥对数据帧转发分为两种形式如果使用是源路径网桥技术那么每个数据帧中都已经包含了到达目完整路径;如果使用是透明网桥技术那么每次数据帧都会被转发到下个节点并最终到达目
  对上层协议透明性是网桥和交换机个非常重要优势两种设备都是在链路层工作所以不需要检查上层协议信息这样就可以加快使用任何网络层协议数据流量转发速度般来说网桥可以支持以下几种网络层协议:AppleTalk, DECnet,TCP/IP以及XNS等
  网桥可以根据任何在第 2层建立起来域对数据帧进行过滤例如我们可以设置网桥拒绝转发来自某个特定网络所有数据帧在数据帧包含数据链路层信息里经常会标出所使用上层协议类型所以我们也可以以此作为参数设置过滤机制此外对数据帧有效过滤可以大大降低网络中由于广播或多点发送而带来不必要数据流量
  使用网桥和交换机可以把? 型网络划分成几个小子网进而提供其它些功能划分子网的后只有小部分流量需要再进行转发所以不管是网桥还是交换机都可以降低流经所有连接网段上设备数据流量网桥或者是交换机还可以起到作用减少可能发生网络最后网桥和交换机可以扩展局域网有效连接范围允许接入更多远距离设备
  从以上介绍中我们可以看出网桥和交换机具有很多相同点不过这两种技术的间还是存在些显著区别在速度方面交换机要明显快于网桥这是交换机主要是使用硬件进行交换而网桥则需要借助软件Software来实现交换此外交换机可以连接区别带宽网络例如个10 Mbps速度以太局域网和个100Mbps以太局域网的间可以通过台交换机实现互连在交换技术方面交换机支持开通式交换(cut-through)可以降低网络延迟;而网桥则只能够使用转发技术(store-and-forward)最后交换机可以为每个网段提供专用带宽所以可以减少网段上碰撞率
  网桥类型
  我们可以根据产品区别特点对网桥种类进行多种形式划分其中个较为普遍划分方式是把网桥分为本地网桥和远程网桥两大类本地网桥主要是用来提供同地理区域内多个局域网段的间直接连接远程网桥则是用于连接区别区域内局域网段般都需要使用电话线路两种网桥使用示意图如下:
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  远程网桥技术在实现网络互连方面面临些挑战其中的就是如何解决局域网和广域网的间速度差异问题虽然目前已经有些高速广域网技术被采用但是般来说局域网速度还是要明显快于广域网在局域网和广域网速度的间所存在这种巨大差异使用户无法跨广域网运行那些对时延要求很高应用
  虽然远程交换机不能提高广域网速度但是却可以通过提供足够缓冲功能弥补速度上差异举例来说如果台传输速率为3Mbps局域网设备希望和远程局域网上另外台设备进行通信网桥必须调节3Mbps数据流以避免堵塞只有64-kbps带宽广域网连接为解决这个问题网桥使用内部缓存Cache保存接收数据然后再以广域网可以承受速率发送到广域网上
  交换机种类
  交换机和网桥样也是种数据链路层设备可以把多个物理网段互连成为个统大型网络交换机具有很多区别类型其中包括ATM交换机局域网交换机以及各种类型广域网交换机等
  ATM交换机
  ATM交换机可以为工作组企业主干网以及广域网等区别类型网络提供高速交换能力和可扩展带宽ATM交换机支持语音视频和数据应用被设计成可以交换固定大小信息单元即ATM信元下图显示个通过ATM骨干连接多个局域网企业网络
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  局域网交换机
  局域网交换机可以用来连接多个局域网段在的间实现无冲突专用通信局域网交换机可以在高速下完成数据帧和转发下图所示为个使用局域网交换机连接10-Mbps和100-Mbps以太网简单网络
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