1、数据网络基础主讲人：何光文微课系列讲座微课系列讲座以太网设备以太网设备2主要内容q 网桥工作原理q 网桥的优缺点q 网桥的地址学习功能网桥工作原理图1 一台计算机连接两个网段 图中G计算机有两个网卡，分别连接网段A和网段B，因此G既可以和网段A通信，又可以和网段B通信。如果G上运行一个软件进行数据转发，可以实现网段A、B间的通信，网桥便是具有如此功能的设备。G网桥工作原理 网桥（Bridge）是早期的两端口二层网络设备，用来连接不同网段的网络设备，同时它又可分割冲突域，减少冲突。图2 网桥连接两个网段网桥工作原理图2 网桥连接两个网段分属两个冲突域图3 6台计算机处于同一个冲突域中 网桥工作原
2、理：网桥工作在数据链路层，它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行过滤转发。当网桥收到一个帧时，并不是向所有的接口转发此帧，而是根据转发表检查其目的MAC地址，如果目的MAC地址属于非发送网段，按照对应端口转发；如果目的MAC地址属于发送网段，网桥将丢弃该MAC帧不处理，这一动作称为过滤。网桥工作原理网桥工作原理图4 网桥的过滤转发功能 网桥的过滤转发功能 如果A C，A、C对应网桥同一端口，网桥不转发该帧； 如果A D，A、D对应网桥不同端口，网桥转发该帧。图5 网桥工作示意图 网桥根据网桥根据MACMAC地址表对帧进地址表对帧进行过滤转发；行过滤转发； MACMAC地址表即转发表、又称地址表
3、即转发表、又称端口端口/MAC/MAC地址映射表；地址映射表； 转发表主要包含三项：转发表主要包含三项：MACMAC地址、端口号、计时器；地址、端口号、计时器；网桥工作原理Switch#show mac-address-table Mac Address Table-Vlan Mac Address Type Ports- - - -Switch#show mac-address-table Mac Address Table-Vlan Mac Address Type Ports- - - - 1 0001.c984.6877 DYNAMIC Fa0/4 1 000d.bd05.be33 D
4、YNAMIC Fa0/1 1 0040.0be9.dd9e DYNAMIC Fa0/3 1 0060.2f26.3463 DYNAMIC Fa0/1 1 0090.2b56.eb16 DYNAMIC Fa0/2 1 00d0.bc21.99c9 DYNAMIC Fa0/5图4 空的网桥转发表图5 学习后的网桥转发表网桥工作原理主要内容q 网桥工作原理q 网桥的优缺点q 网桥的地址学习功能q 优点： 分割冲突域，减少冲突，提高网络性能；网桥的优缺点B2B1冲突域冲突域冲突域冲突域冲突域冲突域ABCDEF图4 网桥分割冲突域，每个网段是一个独立的冲突域q 优点： 分割冲突域，减少冲突，提高网络性能
5、； 过滤通信量，减轻了网络的负荷； 扩大了网络物理范围； 隔离物理网段的故障，提高了可靠性； 可互连不同物理层、不同 MAC子层和不同速率（如10 Mb/s 和 100 Mb/s 以太网）的局域网； 可以自动断开环路网桥的优缺点q缺点： 存储转发增加了时延； 在MAC子层没有流量控制功能，存储转发时会产生帧丢失； 网桥只适合于用户数不太多(不超过几百个)和通信量不太大的局域网，否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞。这就是所谓的广播风暴。网桥的优缺点主要内容q 网桥工作原理q 网桥的优缺点q 网桥的地址学习功能 目前使用得最多的网桥是透明网桥，其工作原理由三个方面组成：学习、过滤和转发
6、。 透明网桥利用“地址学习”功能动态建立和维护转发表；网桥的地址学习功能q 地址学习过程1)网桥每收到一个无差错帧，读取其源MAC地址并记录其进入网桥的端口号；2)将得到的源MAC地址、端口号的映射关系作为记录添加到转发表；3)若记录已经存在，更新该记录；4)每次添加或更新记录时，对该记录重置计时器值;5)记录超时将被自动删除，通过移走过时或老的记录，网桥维护一个精确有用的转发表。网桥的地址学习功能地址地址 接口接口地址学习举例B2B1ABCDEF1212地址地址 接口接口B 1B AA BA 1D CD 2A 1F 2网桥的地址学习功能网桥的过滤与转发功能ABB1B2CDEFGHLAN1LA
7、N2LAN4LAN3网桥网桥B1,B2B1,B2刚刚接入，刚刚接入，A A主机发送帧到主机发送帧到B B主机主机M MA A 1 1M MA A 2 2 11 2 2 3ABB1B2CDEFGHLAN1LAN2LAN4LAN3 2 2M MH H 2 2M MG G 2 2M MF F 2 2M ME E 2 2M MD D 2 2M MC C 1 1M MB B 1 1M MA A 1 1M MH H 1 1M MG G 1 1M MF F 3 3M ME E 3 3M MD D 2 2M MC C 2 2M MB B 2 2M MA AA A主机发送帧到主机发送帧到C C主机的过程主机的过程 11 2 2 3谢谢 Thanks
