雖然現在網(wǎng)橋用的不多了，但是對已一個(gè)知識點(diǎn)來(lái)說(shuō)還要了解
看了感覺(jué)介紹很詳細，所以轉發(fā)過(guò)來(lái)
首先我們看一下網(wǎng)橋的定義
網(wǎng)橋工作在數據鏈路層，將兩個(gè)LAN連起來(lái)，根據MAC地址來(lái)轉發(fā)幀，可以看作一個(gè)“低層的路由器”（路由器工作在網(wǎng)絡(luò )層，根據網(wǎng)絡(luò )地址如IP地址進(jìn)行轉發(fā)）
關(guān)于這個(gè)定義中最關(guān)鍵，也是最容易讓我們混淆的兩點(diǎn)
1.網(wǎng)橋用于連接2個(gè)LAN中的LAN到底是什么
2.網(wǎng)橋可以看做一個(gè)低層的路由器中的低層路由器的概念
正是由于這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，讓我們覺(jué)得網(wǎng)橋和交換機似乎不一樣，有很多區別，詳細來(lái)看這個(gè)例子
這個(gè)是一個(gè)2個(gè)端口的網(wǎng)橋，網(wǎng)橋流行的時(shí)候，一般都是2個(gè)端口的網(wǎng)橋，很快就被交換機所替代了，如圖，端口1連接LAN1，下面有2個(gè)電腦PC1和PC2，端口2連接LAN2，下面有2個(gè)電腦，PC3和PC4。
第一點(diǎn)，所謂的LAN1和LAN2就是2個(gè)物理上獨立的2個(gè)小的局域網(wǎng)絡(luò )，和我們所謂的VLAN沒(méi)有任何關(guān)系，完全可以理解為，網(wǎng)橋的端口1連接了一個(gè)集線(xiàn)器，下面連接了2個(gè)電腦，就這么簡(jiǎn)單，LAN2也是如此，所以，所謂的網(wǎng)橋連接了2個(gè)LAN，其實(shí)就是網(wǎng)橋連接了兩個(gè)小的局域網(wǎng)，或者2個(gè)集線(xiàn)器而已，電腦是接在集線(xiàn)器下面。
第二點(diǎn)，為什么說(shuō)網(wǎng)橋是低層的路由器，說(shuō)這個(gè)之前，我們先看一下交換機的工作原理
所謂的交換機，我們都知道，他們一共有3個(gè)功能
1、獲悉地址
2、轉發(fā)/過(guò)濾分組
3、防范環(huán)路
其中獲悉地址就是我們熟悉的地址學(xué)習，也就是MAC表的學(xué)習，這個(gè)過(guò)程在這里就不詳細說(shuō)了，相信大家都明白。2、轉發(fā)/過(guò)濾分組，這個(gè)就是我們所說(shuō)的低層路由功能，比如交換機的一個(gè)端口收到一個(gè)數據幀，首先查看這個(gè)數據幀的目的MAC是多少，然后在自己的MAC表中查找，如果查找到了，就從相應的出口轉發(fā)出去，如果查找不到，就進(jìn)行廣播，我們的網(wǎng)橋也是如此 如下
網(wǎng)橋連接了兩個(gè)LAN，LAN1和LAN2，一共四臺電腦，那么經(jīng)過(guò)地址學(xué)習以后（這個(gè)過(guò)程和交換機完全相同）網(wǎng)橋會(huì )生成如下的MAC表格
網(wǎng)口1 1111.1111.1111.1111 PC1
網(wǎng)口1 2222.2222.2222.2222 PC2
網(wǎng)口2 3333.3333.3333.3333 PC3
網(wǎng)口2 4444.4444.4444.4444 PC4
網(wǎng)橋在轉發(fā)數據幀時(shí)按照以下規則
到達網(wǎng)橋的數據幀的路由選擇過(guò)程取決于發(fā)送的LAN(源LAN)和目的地所在的LAN(目的LAN)，如下所示：
1、如果源LAN和目的LAN相同，則丟棄該幀。
2、如果源LAN和目的LAN不同，則轉發(fā)該幀。
3、如果目的LAN未知，則進(jìn)行擴散
假設現在PC1 訪(fǎng)問(wèn)PC2，網(wǎng)橋收到這個(gè)數據幀以后，一看，源MAC屬于LAN1 ，目的MAC也是屬于LAN1，立刻丟棄，因為網(wǎng)橋負責的是LAN和LAN之間的通信，至于LAN內部主機通訊，它是不管的，那么PC1和PC2是如何通訊的呢，呵呵 很簡(jiǎn)單，因為PC2也會(huì )收到這個(gè)數據幀，PC1和PC2是用集線(xiàn)器連接起來(lái)的，集線(xiàn)器會(huì )廣播所有的數據幀（因為它沒(méi)有MAC表格），PC2收到數據幀以后，一看，目的MAC就是自己，所以會(huì )進(jìn)行收包，然后回復數據包，這樣PC1和PC2的通訊就建立了，根本和網(wǎng)橋沒(méi)有關(guān)系，也就是說(shuō)局域網(wǎng)內部通信不通過(guò)網(wǎng)橋。
假設現在PC1訪(fǎng)問(wèn)PC3，那么同樣的，PC1也會(huì )發(fā)送數據幀給PC3，這個(gè)時(shí)候由于PC3在LAN2里面所以，它并不會(huì )收到這個(gè)數據幀，但是，網(wǎng)橋會(huì )收到，它發(fā)現，源MAC屬于LAN1，目的MAC屬于LAN2，這個(gè)時(shí)候它就會(huì )轉發(fā)這個(gè)數據幀，它查看自己的MAC表，發(fā)現目的MAC屬于LAN2，于是，把這個(gè)數據幀通過(guò)網(wǎng)橋的網(wǎng)口2轉發(fā)給PC3，PC3收到以后，一看目的MAC就是自己的MAC，所以也會(huì )進(jìn)行收包，然后回復，回復的過(guò)程和剛才的過(guò)程相反，也是通過(guò)網(wǎng)橋來(lái)進(jìn)行的，這個(gè)過(guò)程，就是網(wǎng)橋的低層路由過(guò)程，其實(shí)就是第二層的MAC路由過(guò)程。
說(shuō)到這里，我們應該清楚網(wǎng)橋的工作過(guò)程了吧，網(wǎng)橋就是通過(guò)MAC地址來(lái)實(shí)現多個(gè)LAN之間主機的連接的，這個(gè)是網(wǎng)橋的核心，連接兩個(gè)不同的局域網(wǎng)。
到此為止，我們考慮這樣一個(gè)問(wèn)題，我們把剛才的網(wǎng)橋想象成一個(gè)2個(gè)端口的交換機，我們會(huì )發(fā)現，整個(gè)工作過(guò)程是一模一樣的，然后我們在這樣想，我們有一個(gè)24口的交換機，現在每個(gè)口都連接了一個(gè)集線(xiàn)器，一共24個(gè)集線(xiàn)器，每個(gè)集線(xiàn)器其實(shí)是一個(gè)小的局域網(wǎng)絡(luò )，下面有若干臺電腦，那么此時(shí)，我們的交換機其實(shí)就是一個(gè)24口的網(wǎng)橋，用來(lái)連接這24個(gè)獨立的局域網(wǎng)，把他們組成一個(gè)更大的局域網(wǎng)。最后，我們在這樣想，一個(gè)24口的交換機連接了24個(gè)電腦，我們把每個(gè)電腦想象成一個(gè)局域網(wǎng)，這個(gè)想法有點(diǎn)夸張，但是很有好處的，呵呵，一定要理解，網(wǎng)橋連接不同的LAN中的這個(gè)LAN的概念，和VLAN沒(méi)有任何關(guān)系，其實(shí)就是幾臺電腦組成的一個(gè)物理上的小網(wǎng)絡(luò )而已。
所以，我們說(shuō)，交換機就是一個(gè)多端口的網(wǎng)橋，這個(gè)我相信大家現在已經(jīng)明白了，那么二者真正的區別在什么地方呢 ，其實(shí)，從網(wǎng)絡(luò )數據包的轉發(fā)層面來(lái)看，二者沒(méi)有任何區別，他們的工作機制一模一樣，只不過(guò)一個(gè)端口多一個(gè)端口少而已，二者的區別在于如下
1、交換機工作時(shí)，實(shí)際上允許許多組端口間的通道同時(shí)工作。所以，交換機的功能體現出不僅僅是一個(gè)網(wǎng)橋的功能，而是多個(gè)網(wǎng)橋功能的集合。即網(wǎng)橋一般分有兩個(gè)端口，而交換機具有高密度的端口。
2、分段能力的區別
由于交換機能夠支持多個(gè)端口，因此可以把網(wǎng)絡(luò )系統劃分成為更多的物理網(wǎng)段（比如剛才的例子，24端口的交換機可以連接24個(gè)不同的物理網(wǎng)段），這樣使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統具有更高的帶寬。而網(wǎng)橋僅僅支持兩個(gè)端口，所以，網(wǎng)橋劃分的物理網(wǎng)段是相當有限的。
3、傳輸速率的區別
交換機與網(wǎng)橋數據信息的傳輸速率相比，交換機要快于網(wǎng)橋。
4、數據幀轉發(fā)方式的區別
網(wǎng)橋在發(fā)送數據幀前，通常要接收到完整的數據幀并執行幀檢測序列FCS后，才開(kāi)始轉發(fā)該數據幀。交換機具有存儲轉發(fā)和直接轉發(fā)兩種幀轉發(fā)方式。直接轉發(fā)方式在發(fā)送數據以前，不需要在接收完整個(gè)數據幀和經(jīng)過(guò)32BIT循環(huán)冗余校驗碼CRC的計算檢查后的等待時(shí)間。
好了，寫(xiě)到這應該結束了。希望對于這個(gè)問(wèn)題有疑惑的網(wǎng)友們有所幫助，申明，我在寫(xiě)這個(gè)文檔的時(shí)候，沒(méi)有寫(xiě)清楚MAC表生成之前的ARP過(guò)程，因為這個(gè)實(shí)在是太麻煩了，同時(shí)如果有新的主機加入時(shí)ARP的學(xué)習過(guò)程，其實(shí)就是MAC地址學(xué)習過(guò)程，我也沒(méi)有寫(xiě)，同時(shí)，關(guān)于交換機的第三個(gè)功能，STP，也就是防止環(huán)路功能，也沒(méi)有介紹，網(wǎng)橋也有一模一樣的功能，中間可能有很多錯誤，歡迎大家批判指證，大家共同學(xué)習，共同進(jìn)步
首先在局域網(wǎng)里面，大量主機之間的通信都是通過(guò)arp廣播來(lái)決定目的主機的地址的，為了減小在共享環(huán)境中的介質(zhì)爭用（也就是沖突），網(wǎng)橋產(chǎn)生了，它的作用是將廣播域劃分為一個(gè)一個(gè)小的沖突域，這樣便增大了可用的帶寬，但是廣播域還是沒(méi)有變。從這里可以看出，網(wǎng)橋不涉及邏輯地址，所以它工作在第二層（數據鏈路層），并且端口很少（注意與后面的交換機區別），最后是網(wǎng)橋常常是基于軟件的，因此可以處理上層事務(wù)。
看到了網(wǎng)橋的作用，于是人們將其發(fā)展為多端口設備，并且整合了集線(xiàn)器的功能，發(fā)明了交換機，交換機也是工作在第二層，由于具有多個(gè)端口，所以也叫做多口橋。交換機除了具有橋接（也就是隔絕沖突）和轉發(fā)數據報之外，還具有其他高級特性：比如說(shuō) vlan(虛擬局域網(wǎng))，port trunking（連路聚合），spanning tree（生成樹(shù)），等等特性，高端的交換機還具有路由功能，具體的路由功能將在后面介紹。交換機是一種專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò )設備，它是基于硬件的，所以具有比基于軟件的網(wǎng)橋更高的數據轉發(fā)能力。
隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的進(jìn)一步發(fā)展，在廣泛分布的網(wǎng)絡(luò )之間，選擇路徑便是一件麻煩的事情，于是一種專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)絡(luò )硬件產(chǎn)生了—路由器。路由器工作在第三層（網(wǎng)絡(luò )層）之上，其實(shí)也涉及第二層以及第一層，但是它的主要用途是選路。路由器的存儲器里面存放著(zhù)路由表，這些表是易失的并且容易改變的。路由表的內容包括到達目的地址的下一跳（next hop）路由地址，不同地址的管理距離，等等等等。這些內容都是路由器啟動(dòng)之后經(jīng)過(guò)學(xué)習得到的。路由器啟動(dòng)之后便根據設定的路由協(xié)議與其他路由器交換信息，在交換信息的過(guò)程中，學(xué)習路由。所以一臺路由器雖然是基于硬件的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )設備，但是路由器支持的路由算法才是最核心的東西。路由算法有兩大類(lèi)：距離矢量算法（如rip , igrp）以及連路狀態(tài)算法(如ospf)，還有一種平衡混合的算法（如eigrp），是前面兩種算法的綜合。路由器使用距離矢量算法，判斷到達目的地址的優(yōu)先路徑的標準只有一個(gè)，那就是跳數，認為具有最小跳數的路徑是最有路徑，而不理會(huì )其帶寬，可靠性，時(shí)延等因素。并且認為跳數大于15跳的目的地址是不可到達的，這邊限制了可路斷最優(yōu)路徑，這樣可路由的區域便增大了，并且能平衡各條鏈路之間的流量。另外，路由還有一個(gè)二層設備不具有的功能，那就是隔絕廣播，它可以將廣播限制在一個(gè)網(wǎng)絡(luò )之內，進(jìn)而增大網(wǎng)絡(luò )之間的帶寬。
最后總結一下，網(wǎng)橋是一個(gè)二層設備，用于隔絕沖突，但是不能隔絕廣播。常常是基于軟件的，現在使用得很少了。交換機是一個(gè)多端口的二層設備，又叫做多口橋，功能除了網(wǎng)橋所具有的功能之外，還有其特定的高級功能。路由器是一個(gè)三層設備，用于路徑選擇，并且可以隔絕廣播。
