计算机网络：网桥的功能和工作原理

网桥(Bridge) 也称为桥接器, 是工作在数据链路层的网络互联设备, 用于不同链路层协议、不同传输速率与不同传输介质的网络之间的互联。 当网桥在两个局域网的数据链路层之间传输数据帧时, 可以有不同的媒体访问控制协议。

网桥在使用时没有个数限制, 利用网桥可以实现较大范围内局域网之间的互联。 在数据传输时, 网桥具有接收数据、地址过滤、转发数据的功能。 网桥收到数据帧以后, 首先读取其地址信息, 如果数据帧的目的地址与源地址属于同一网段, 则将其过滤掉, 不对其进行转发； 如果数据帧的目的地址与源地址不属于同一个网段, 则向相应的端口进行转发。 这样,能够有效提高网络的利用带宽。

1.网桥的功能

网桥能够在互联的局域网之间实现数据帧的存储与转发, 以及在数据链路层上进行协议转换, 其具体功能如下。

(1) 网桥具备对数据帧进行格式转换的功能。

(2) 网桥能够实现不同网速的匹配, 实现不同传输速率、不同传输介质网络之间的互联, 但传输信息的网络在数据链路层上需采用兼容或相同的协议。

(3) 网桥通过将较大局域网分割成若干个较小局域网的方式, 能有效分割广播的通信量, 提高网络性能。

(4) 网桥具备对接收到的数据帧进行源地址与目的地址的检测功能, 若目的地址是本地网络的, 则删除； 若目的地址不是本地网络的, 则进行转发。 它能够过滤掉不需要在网络之间传输的信息, 减轻网络负荷。(www.xing528.com)

(5) 网桥能够实现较远距离的局域网之间的互联, 扩大了网络的地址范围, 提高网络带宽。

2.网桥的分类

网桥有不同的分类方法, 根据工作原理可以将网桥分为透明网桥和源路由网桥两种形式。

(1) 透明网桥。 透明网桥是一个具备自学能力的设备, 它能够根据每个节点在网络中的地址来确定传输路径, 并采取自学算法来建立和更新生成树。 透明网桥对于通信的双方是完全透明的, 在数据传输时, 由网桥自己决定传输路径。 透明网桥在使用时比较简单, 必须要改变现有网络的软硬件, 使其便于安装。

(2) 源路由网桥。 此类网桥在数据传输时, 由源节点来负责路由信息, 即源节点在发送数据时, 要求在数据帧的首部带上详细的路由信息, 网桥根据此路由信息进行数据帧的转发。 源路由网桥的主要特点是可以选择最佳路径, 但在网络规模较大时, 容易发生拥塞现象, 一般用于令牌环网。

根据使用范围的大小, 还可以将网桥分为本地网桥和远程网桥, 本地网桥一般用于局域网之间的连接, 而远程网桥则具备连接广域网的能力。