网络设计与应用(第2版)
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网桥

网桥在OSI模型中数据链路层的介质访问控制(MAC)子层工作。它侦听所有互联网段间的通信,检查目的网卡地址,将其与内部的地址表比较以决定是否将一帧数据传送到网络的其他部分。

网桥的优缺点

使用网桥有很多优点,主要体现在以下几个方面:

▶ 网桥的最主要的优点是将两个局域网段之间的通信隔开,使得双方的节点之间很少通信。因为它用网卡地址来对网段间的通信进行过滤或转发,网络被分成几个独立的冲突域。这种网段使得每个小的冲突域内的节点间可以共享很大的带宽。例如,网桥可以隔离不同部门间的通信,使得每个部门内的带宽更大。

▶ 网桥容易安装。对于用户来说,从刚安装开始网桥就是透明的,它能自动适应网络的变化。基于网桥的网络互联很容易修改或重新设置。

▶ 网桥能把运行不同高层协议的网络连接起来,且不用附加软件。

▶ 有些协议不支持路由,如DEC公司的DEC-LAT终端通信协议、IBM公司的SNA和NetBIOS/NETBEUI协议。不能路由的协议必须使用网桥。

▶ 当局域网上的通信发生性能问题时,可以通过网桥划分子网、减少冲突域内的节点数来降低网络负载。网桥也可以控制各网段和主干网之间的流量。

▶ 网桥能连接使用不同局域网技术的网络,如以太网和令牌环。这种网桥用作MAC子层的IEEE 802.3格式和IEEE 802.5格式之间的转换,它也可以工作在LLC子层。

使用网桥会带来如下缺点:

▶ 基于网桥的网络的大小受到限制。每帧数据在通过网桥时,网桥的软件都要读出其源地址和目的地址,搜索自己的地址数据库,决定是否转发它,这样每次都会带来延迟。如果数据要通过很多网桥,就会使得目的站点等待过长而申请重发。这会引起不必要的数据重复传输。随着网络的扩大,网桥的地址表会增大,进而增加数据传输延迟时间。

▶ 尽管连接到网桥的各网段属于不同的冲突域,但它们还是属于同一个广播域。

▶ 网桥不能阻止广播风暴。如果发生功能故障或参数设置不当,这种广播风暴会使整个网络瘫痪。

▶ 网桥无法利用网络中冗余通路的优势。它们不能在各网段间分割流量。

▶ 网桥对故障隔离或其他分布式网络管理功能的支持不够。随着网络的增大和复杂化,管理和维护越来越难。因为网桥组成了一个逻辑上单一的网络,大型桥接网络中的故障隔离变得很困难。基于网桥的互联网需要网络管理员自己想办法跟踪网上发生的事情。

▶ 网桥不能转换数据链路层以上的协议。

什么时候使用网桥

网桥的一个重要应用是通过广域链路将多个局域网连起来。一对广域网桥(又称半网桥)联合使用SDLC协议或HDLC协议,通过点对点链路路由数据帧,或使用基于X.25协议的公共网络路由数据。但是如果广域链路的线路速度太慢(如56 kb/s链路),端节点间的应用超时,会引起不必要的重发。而且网桥的STA在监测到广域网上的有效环路后,会关闭一个或多个广域网链路。

网桥性能分析评估

当选用网桥时,需要注意要分析评估以下几个方面:

▶ 从基本设置中得到了什么;

▶ 硬件、软件升级费用;

▶ 局域网体系支持(以太网、令牌环等);

▶ 对广域网桥的远程接入支持;

▶ 网络管理能力;

▶ 性能(每秒处理的帧数)。