网站页面优化签象客,广西城市建设学校手机官方网站,网站建站销售提成,seo关键词排名注册价格文章目录 #x1f354;使用网桥在数据链路层扩展以太网#x1f95a;网桥的主要结构和基本工作原理#x1f388;网桥的主要结构#x1f50e;网桥转发帧的例子#x1f50e;网桥丢弃帧的例子#x1f50e;网桥转发广播帧的例子 #x1f95a;透明网桥#x1f50e;透明网桥的… 文章目录 使用网桥在数据链路层扩展以太网网桥的主要结构和基本工作原理网桥的主要结构网桥转发帧的例子网桥丢弃帧的例子网桥转发广播帧的例子 透明网桥透明网桥的自学习和转发帧的流程️小结 透明网桥的生成树协议STP生成树协议STP 使用网桥在数据链路层扩展以太网
使用集线器在物理层扩展共享式以太网会形成更大的碰撞域实际上在扩展共享式以太网的时候为了避免形成更大的碰撞域可以使用网桥在数据链路层扩展共享式以太网。 网桥工作在数据链路层也包含其下的物理层而集线器仅工作在物理层 由于网桥工作在数据链路层包含其下的物理层因此网桥具备属于数据链路层范畴的相关能力
网桥的主要结构和基本工作原理
使用网桥将2个使用集线器的共享式以太网连起来就会形成一个覆盖范围更大站点更多的以太网 而原来的2个共享式以太网分别成为这个更大的以太网的一个网段并且各自是一个独立的碰撞域
网桥的主要结构 其中转发表是网桥转发帧的依据里面记录有网桥所知道的网络中各主机的MAC地址与自己的各接口的对应关系 网桥收到帧后会在自身的转发表中进行查找目的帧的MAC地址根据查找结果来转发或丢弃帧
网桥转发帧的例子
假设主机A给D发送单播帧该单播帧被集线器转发给主机B C以及网桥 主机B C中的网卡根据该单播帧首部中的目的MAC地址可知这不是发送给自己的帧于是将其丢弃 网桥从自己的接口1收到该单播帧后在转发表中查找主机D的目的MAC地址D根据查找结果可知应从接口2转发该帧于是就把该帧从自己的接口2转发给另一个网段使主机D能够收到该帧 主机D中的网卡根据该单播帧首部中的目的MAC地址可知这是发送给自己的帧于是接收该帧。而自己E和F中的网卡根据该单播帧首部的目的MAC地址可知这不是发送给自己的帧于是将其丢弃
网桥丢弃帧的例子
假设主机A给C发送单播帧该单播帧被集线器转发给主机B C以及网桥主机B中的网卡根据该单播帧首部的目的MAC地址可知这不是发送给主机的帧于是将其丢弃。而主机C中的网卡根据该单播帧首部的目的MAC地址可知这是发送给自己的帧于是接受该帧 网桥从自己的接口1收到该单播帧后在转发表中查找主机C的目的MAC地址C根据查找结果可知应从接口1转发该帧 然而网桥正是从接口1收到该帧的这表面主机C和主机A在同一个网段主机C能够直接收到这个帧而不需要依靠网桥的转发因此网桥会丢弃该帧
网桥转发广播帧的例子
假设主机A发送了一个广播帧广播帧的目的MAC地址为全F该广播帧被集线器转发给主机B C以及网桥主机B和C中的网卡会接受该帧 网桥从主机的接口1收到该广播帧不用查找转发表而是会通过除接受该帧的接口的其他接口转发该广播帧该广播帧通过集线器的转发到达该网段中的各主机各主机中的网卡接受该广播帧
透明网桥
我们上述提到的转发表是通过透明网桥产生的
透明网桥的自学习和转发帧的流程
如图所示使用网桥将原本独立的2个使用集线器的共享式以太网连接起来就可以形成一个覆盖范围更大站点数量更多的以太网 为了简单起见我们把主机A ~ F各自网卡的MAC地址分别记为A ~ F 网桥上电启动后其转发表是空的网桥需要在网络中各站点相互通信的过程中通过自学习来建立自己的转发表 假设主机A给B发送单播帧与主机A处于同一网段中的主机B和C以及网桥的接口 1 都会收到该单播帧 主机B中的网卡根据该单播帧的目的MAC地址B可知这是发送给自己的帧而接受该帧 自己C中的网卡根据该单播帧的目的MAC地址B可知这不是发送给自己的帧于是将其丢弃 网桥从接口1收到该单播帧后实现进行自学习也就是进行登记登记的内容为帧的源MAC地址A和该帧进入网桥的接口号1之后网桥要对该单播帧进行转发网桥在自己的转发表中查找该单播帧的目的MAC地址B但没有找到只能进行盲目地转发也就是说 网桥只能通过除接收该单播帧的接口1以外的其他接口转发该单播帧 对于本例其他接口只有接口2因此该单播帧会从网桥的接口2转发到另一个网段该网段中的自己D E F收到该单播帧后并将其丢弃 之后假设主机D给A发送单播帧与主机D处于同一网段的主机E和F以及网桥的接口2都会收到该单播帧主机E和F中的网卡根据该单播帧的目的MAC地址A可知这不是发送给自己的帧而将其丢弃 网桥从接口2收到该单播帧后实现进行自学习也就是进行登记登记的内容为帧的源MACQ地址D和该帧进入网桥的接口号2。 之后网桥要对该单播帧进行转发网桥在自己的转发表中查找该单播帧的目的MAC地址A可以找到相应的记录 从记录的接口号部分可知应从接口1转发该帧这属于明确地转发 该单播帧从网桥的接口1转发到另一个网段该网段中的主机A收到并接受该单播帧而主机B和C收到该单播帧后并将其丢弃
之后假设主机C给A发送单播帧与主机C处于同一网段中的主机A和B以及网桥的接口1都会收到该单播帧 主机A中的网卡根据该单播帧的目的MAC地址A可知这是发送给自己的帧而接受该帧 主机B中的网卡根据该单播帧的目的MAC地址A可知这不是发送给自己的帧而丢弃该帧 网桥从接口1收到该单播帧后首先进行自学习也就是进行登记登记的内容为帧的源MAC地址C和该帧进入网桥的接口号1 之后网桥要对该单播帧进行转发网桥在自己的转发表中查找该单播帧的目的MAC地址A可以找到相应的记录从记录的接口号部分可知应从接口1转发该帧然而网桥正是从接口1接收的该帧这表面主机A与C在同一个网段A能够直接收到该帧而不需要借助于网桥的转发因此网桥丢弃该帧
在本例中如果网络中的各主机陆续都发送了帧则网桥会逐步建立起完整的转发表即网桥的每个接口都与网络中哪些主机的MAC地址对应
️小结 透明网桥的生成树协议STP
为了提高以太网的可靠性有时需要在2个以太网之间使用多个透明网桥来提供冗余链路 如下图所示E1和E2是两个独立的共享总线型以太网使用网桥B1将它们互联起来就形成了一个更大的以太网 为了提高该以太网的可靠性还使用了一个冗余的网桥B2将E1和E2进行了连接 很显然添加B2后以太网中出现了环路
如果以太网的E1或E2中的某个主机发送了一个广播帧则该广播帧就会在网桥B1和B2构成的环路中按顺时针和逆时针2个方向永久兜圈 很显然会永久兜圈造成广播帧充斥整个网络网络资源被白白浪费而网络中的主机之间无法正常通信 通过本例可以看出
生成树协议STP
为了避免广播帧在环路中永久兜圈透明网桥使用生成树协议Spanning Tree ProtocolSTP可以在增加冗余链路提高网络可靠性的同时又避免环路带来的问题。 不管网桥之间连接成了怎样复杂的带环拓扑网桥之间通过交互网桥协议单元Bridge Protocol Data UnitBPDU找出原网络拓扑的一个连通子集即生成树在这个子集里整个连通的网络中不存在环路。 如下图所示 网桥B1和B2通过交互BPDU找出了一个连通以太网E1和E2并且不存在环路的生成式而网桥B2和以太网E2连接的接口并不在该生成式链路上 网桥B2关闭该接口这样以太网E1和E2是通过网桥B1连通的 当首次连接网桥或网络拓扑发生变化时人为改变或出现故障网桥都会重新构造生成树以确保网络的连通。 例如网桥B1与以太网E1之间的链路出现了故障网桥B1和B2通过交互BPDU重新构造了一个可以连通以太网E1和E2的生成树 主要网桥B2重新开启自己与以太网E2的连接接口即可 这样以太网E1和E2重新通过网桥B2连通
