第5章局域网与城域网祥解.ppt

网桥可以实现不同网段间的通信 2、网桥技术 若网桥从接口1收到A发给E的帧，则在查找转发表后，把这个帧送到接口2转发到另一个网段，使E能够收到这个帧。若网桥从接口1收到A发给B的帧，就丢弃这个帧，因为转发表指出，转发给B的帧应当从接口1转发出去，而现在正是从接口1收到这个帧，说明B和A处在同一个网段上，B能够直接收到这个帧而不需要借助网桥转发。 （1）过滤通信量，增大吞吐量。 网桥工作在链路层的MAC子层，可以使以太网各网段成为隔离开的冲突域。如果把网桥换成工作在物理层的转发器，就没有这种过滤通信量的功能。如图，网桥B1和B2把三个网段练成了一个以太网，它具有三个隔离开的冲突域。不同网段上的通信不会相符干扰。例如，A和B通信，但其他网段上的C和D以及E和F也都可以同时通信。但如果A要和另个一网段上的C通信，就必须通过网桥B1转发，那么这两个网段上就不能有其他站点通信（这时E和F仍然可以通信）。如果把网桥换成集线器或转发器，那么整个网络是一个冲突域，当A和B通信时，其他站点都不能通信。 网桥带来的好处 （2）扩大了物理范围。因而也增加了整个以太网上工作站的最大数目。 （3）提高了可靠性。当网络出现故障时，一般只影响个别网段。 （4）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）的以太网。 网桥带来的好处 （1）由于网桥对接收的帧要先存储和查找转发表，然后再转发，而在转发前，还必须执行CSMA/CD算法，增加了时延。 （2）在MAC 子层并没有流量控制功能。当网络上的负荷很重时，网桥中的缓存的存储空间可能不够而发生溢出，以至于产生帧的丢失。 （3）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。 网桥的缺点 集线器在转发帧时，不对传输媒体进行检测。 网桥在转发帧之前必须执行 CSMA/CD 算法。 若在发送过程中出现碰撞，就必须停止发送和进行退避。 在这一点上网桥的接口很像一个网卡。但网桥却没有网卡。 由于网桥没有网卡，因此网桥并不改变它转发的帧的源地址。 网桥和集线器（或转发器）不同 当网桥刚刚连接到以太网时，其转发表是空的。转发表包含地址，接口，时间信息。 (1) 从端口 x 收到无差错的帧（如有差错即丢 弃），在转发表中查找目的站 MAC 地址。 (2) 如有，则查找出到此 MAC 地址应当走的端口 d，然后进行(3)，否则转到(5)。 (3) 如到这个 MAC 地址去的端口 d = x，则丢弃此帧（因为这表示不需要经过网桥进行转发）。否则从端口 d 转发此帧。 (4) 转到(6)。 透明网桥处理帧的算法 透明网桥处理帧的算法 (5) 向网桥除 x 以外的所有端口转发此帧（这样 做可保证找到目的站）。 (6) 如源站不在转发表中，则将源站 MAC 地址 加入到转发表，登记该帧进入网桥的端口 号，设置计时器。然后转到(8)。如源站在转 发表中，则执行(7)。 (7) 更新计时器。 (8) 等待新的数据帧。转到(1)。 透明网桥转发表根据的原理 转发表中的 MAC 地址是根据源 MAC 地址写入的，但在进行转发时是将此 MAC 地址当作目的地址。 原理：如果网桥现在能够从端口 x 收到从源地址 A 发来的帧，那么以后就可以从端口 x 将帧转发到目的地址 A。 1、以太网交换机工作原理 交换式集线器(switching hub)，可明显地提高局域网的性能。 交换式集线器常称为以太网交换机(switch)或第二层交换机（表明此交换机工作在数据链路层）。 以太网交换机通常都有十几个端口。因此，以太网交换机实质上就是一个多端口的网桥，可见交换机工作在数据链路层。 5.3.2、交换式以太网 以太网交换机的特点 以太网交换机的每个端口都直接与主机相连，并且一般都工作在全双工方式。 交换机能同时连通许多对的端口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无冲突地传输数据。 以太网交换机由于使用了专用的交换结构芯片，其交换速率就较高。 以太网交换机独占传输媒体的带宽 对于普通 10 Mb/s 的共享式以太网，若共有 N 个用户，则每个用户占有的平均带宽只有总带宽(10 Mb/s)的 N 分之一。 使用以太网交换机时，虽然在每个端口到主机的带宽还是 10 Mb/s，由于一个用户在通信时是独占而不是和其他网络用户共享传输媒体的带宽，因此对于拥有 N 对端口的交换机总容量为 2N?10 Mb/s。这正是交换机的最大优点。 以太网交换机三种转发方式 存储转发方式 直通方式（Cut