网桥Bridge

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网桥（Bridge）是一种网络设备，工作在数据链路层（OSI模型的第二层），用于连接两个或多个局域网（LAN）段，并根据MAC地址转发数据帧。

网桥的主要功能是扩展网络范围、分割冲突域、提高网络性能。

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1.网桥的工作原理

  1. 监听数据帧：
    • 网桥监听所有连接到其端口的数据帧，并提取源MAC地址和目标MAC地址。
  2. 学习MAC地址：
    • 网桥将源MAC地址与接收端口关联，并记录在MAC地址表中。
  3. 转发或过滤数据帧：
    • 如果目标MAC地址在同一端口，网桥会过滤掉该帧（不转发）。
    • 如果目标MAC地址在其他端口，网桥会将数据帧转发到相应的端口。
    • 如果目标MAC地址未知，网桥会将数据帧广播到所有端口（泛洪）。
  4. 更新MAC地址表：
    • 网桥会定期更新MAC地址表，删除长时间未活动的条目。

2.网桥的类型

  1. 本地网桥：
    • 用于连接同一地理区域内的局域网段。
  2. 远程网桥：
    • 用于连接不同地理区域的局域网段，通常通过广域网（WAN）连接。
  3. 透明网桥：
    • 最常见的网桥类型，自动学习MAC地址并转发数据帧，对网络设备透明。
  4. 源路由网桥：
    • 主要用于令牌环网络，数据帧中包含路由信息，网桥根据这些信息转发数据。

3.网桥的优点

  • 分割冲突域：网桥可以将一个大的冲突域分割成多个小的冲突域，减少冲突，提高网络性能。
  • 扩展网络范围：网桥可以连接多个局域网段，扩展网络的物理范围。
  • 提高带宽利用率：通过过滤本地流量，网桥减少了不必要的网络流量，提高了带宽利用率。
  • 透明性：网桥对上层协议透明，不需要修改网络设备的配置。

4. 网桥的缺点

  • 广播风暴：网桥无法过滤广播帧，可能导致广播风暴。
  • 延迟：网桥需要处理每个数据帧，可能会引入一定的延迟。
  • 无法隔离广播域：网桥不能分割广播域，广播帧会被转发到所有端口。

5. 网桥与交换机的区别

  • 端口数量：网桥通常只有少量端口（2-4个），而交换机有多个端口（通常为8-48个或更多）。
  • 性能：交换机采用硬件转发，性能更高；网桥通常基于软件转发，性能较低。
  • 功能：交换机支持更多高级功能（如VLAN、QoS等），而网桥功能较为简单。