新手入門：網(wǎng)橋類型和鏈路層基礎(chǔ)知識，今天，交換機(jī)已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的網(wǎng)橋，成為最主要的網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)。如果使用的是透明網(wǎng)橋技術(shù)，那么每一次數(shù)據(jù)幀都會被轉(zhuǎn)發(fā)到下一個節(jié)點(diǎn)并最終到達(dá)目的地。

網(wǎng)橋和交換機(jī)都是數(shù)據(jù)通信設(shè)備，都是在OSI參考模型的第二層工作，所以一般被人們統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備,最早是在20世紀(jì)80年代開始使用，當(dāng)時主要被用來連接同類型的網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，今天的網(wǎng)橋已經(jīng)能夠連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)，智能性也得到了提高。

作為網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的網(wǎng)橋可以劃分為幾種不同的類型。其中透明網(wǎng)橋主要用于以太網(wǎng)環(huán)境，源路由網(wǎng)橋主要用于令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)，而轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋則可以在不同的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)類型（通常為以太網(wǎng)和令牌環(huán)）之間進(jìn)行數(shù)據(jù)格式和傳輸協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

今天，交換機(jī)已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的網(wǎng)橋，成為最主要的網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)。相對于網(wǎng)橋，交換機(jī)的數(shù)據(jù)吞吐性能更好，端口集成度更高，每端口成本更低，使用更加靈活和方便。

鏈路層設(shè)備簡介

網(wǎng)橋類型和交換機(jī)的功能都是在數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)鏈路層的作用主要是控制數(shù)據(jù)流量，處理傳輸錯誤，提供物理地址（沒有邏輯地址），以及管理對物理介質(zhì)的訪問。通過使用不同的鏈路層協(xié)議，網(wǎng)橋可以實(shí)現(xiàn)上述所有的功能。目前較為流行的鏈路層協(xié)議包括：以太網(wǎng)，令牌環(huán)以及FDDI等。

網(wǎng)橋和交換機(jī)的功能實(shí)現(xiàn)原理并不復(fù)雜，主要是通過分析流入的數(shù)據(jù)幀，根據(jù)幀中包含的信息做出轉(zhuǎn)發(fā)決策，然后再把數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。網(wǎng)橋?qū)?shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)分為兩種形式，如果使用的是源路徑網(wǎng)橋技術(shù)，那么每一個數(shù)據(jù)幀中都已經(jīng)包含了到達(dá)目的地的完整路徑；如果使用的是透明網(wǎng)橋技術(shù)，那么每一次數(shù)據(jù)幀都會被轉(zhuǎn)發(fā)到下一個節(jié)點(diǎn)并最終到達(dá)目的地。

對上層協(xié)議的透明性是網(wǎng)橋類型和交換機(jī)的一個非常重要的優(yōu)勢。因?yàn)閮煞N設(shè)備都是在鏈路層工作，所以不需要檢查上層協(xié)議的信息。這樣就可以加快使用任何網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的數(shù)據(jù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)速度。一般來說，網(wǎng)橋可以支持以下幾種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議：AppleTalk, DECnet,TCP/IP以及XNS等。

網(wǎng)橋可以根據(jù)任何在第二層建立起來的域?qū)?shù)據(jù)幀進(jìn)行過濾。例如，我們可以設(shè)置網(wǎng)橋拒絕轉(zhuǎn)發(fā)來自某個特定網(wǎng)絡(luò)的所有數(shù)據(jù)幀。因?yàn)樵跀?shù)據(jù)幀包含的數(shù)據(jù)鏈路層信息里經(jīng)常會標(biāo)出所使用的上層協(xié)議的類型，所以我們也可以以此作為參數(shù)設(shè)置過濾機(jī)制。

此外，對數(shù)據(jù)幀的有效過濾可以大大降低網(wǎng)絡(luò)中由于廣播或多點(diǎn)發(fā)送而帶來的不必要的數(shù)據(jù)流量。使用網(wǎng)橋類型和交換機(jī)可以把一? 型的網(wǎng)絡(luò)劃分成幾個小的子網(wǎng)，進(jìn)而提供其它一些功能。

因?yàn)閯澐肿泳W(wǎng)之后只有一小部分的流量需要再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，所以不管是網(wǎng)橋還是交換機(jī)都可以降低流經(jīng)所有連接網(wǎng)段上的設(shè)備的數(shù)據(jù)流量。網(wǎng)橋或者是交換機(jī)還可以起到防火墻的作用，減少可能發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)錯誤。最后，網(wǎng)橋和交換機(jī)可以擴(kuò)展局域網(wǎng)的有效連接范圍，允許接入更多的遠(yuǎn)距離設(shè)備。

從以上介紹中我們可以看出網(wǎng)橋和交換機(jī)具有很多相同點(diǎn)，不過這兩種技術(shù)之間還是存在一些顯著區(qū)別的。在速度方面，交換機(jī)要明顯快于網(wǎng)橋，這是因?yàn)榻粨Q機(jī)主要是使用硬件進(jìn)行交換，而網(wǎng)橋則需要借助軟件來實(shí)現(xiàn)交換。

此外，交換機(jī)可以連接不同帶寬的網(wǎng)絡(luò)。例如，一個10 Mbps速度的以太局域網(wǎng)和一個100Mbps的以太局域網(wǎng)之間可以通過一臺交換機(jī)實(shí)現(xiàn)互連。在交換技術(shù)方面，交換機(jī)支持開通式交換（cut-through），可以降低網(wǎng)絡(luò)延遲；而網(wǎng)橋則只能夠使用存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)（store-and-forward）。最后，因?yàn)榻粨Q機(jī)可以為每一個網(wǎng)段提供專用帶寬，所以可以減少網(wǎng)段上的碰撞率。

網(wǎng)橋類型

我們可以根據(jù)產(chǎn)品的不同特點(diǎn)對網(wǎng)橋類型進(jìn)行多種形式的劃分，其中一個較為普遍的劃分方式是把網(wǎng)橋分為本地網(wǎng)橋和遠(yuǎn)程網(wǎng)橋兩大類。本地網(wǎng)橋主要是用來提供同一地理區(qū)域內(nèi)的多個局域網(wǎng)段之間的直接連接。遠(yuǎn)程網(wǎng)橋則是用于連接不同區(qū)域內(nèi)的局域網(wǎng)段，一般都需要使用電話線路。兩種網(wǎng)橋的使用示意圖如下：

遠(yuǎn)程網(wǎng)橋技術(shù)在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連方面面臨一些挑戰(zhàn)，其中之一就是如何解決局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的速度差異問題。雖然目前已經(jīng)有一些高速廣域網(wǎng)技術(shù)被采用，但是一般來說局域網(wǎng)的速度還是要明顯快于廣域網(wǎng)。在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的速度之間所存在的這種巨大的差異使用戶無法跨廣域網(wǎng)運(yùn)行那些對時延要求很高的應(yīng)用。

雖然遠(yuǎn)程交換機(jī)不能提高廣域網(wǎng)的速度，但是卻可以通過提供足夠的緩沖功能彌補(bǔ)速度上的差異。舉例來說，如果一臺傳輸速率為3Mbps的局域網(wǎng)設(shè)備希望與遠(yuǎn)程局域網(wǎng)上的另外一臺設(shè)備進(jìn)行通信的話，網(wǎng)橋必須調(diào)節(jié)3Mbps的數(shù)據(jù)流以避免堵塞只有64-kbps帶寬的廣域網(wǎng)連接。為解決這個問題，網(wǎng)橋使用內(nèi)部緩存保存接收的數(shù)據(jù)，然后再以廣域網(wǎng)可以承受的速率發(fā)送到廣域網(wǎng)上。