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網(wǎng)橋和交換機都是數(shù)據(jù)通信設備，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)鏈路層設備，最早是在20世紀80年代開始使用，當時主要被用來連接同類型的網(wǎng)絡，在網(wǎng)絡之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，今天的網(wǎng)橋已經(jīng)能夠連接不同類型的網(wǎng)絡，智能性也得到了提高。
作為網(wǎng)絡互連設備的網(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，而轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋則可以在不同的網(wǎng)絡介質(zhì)類型（通常為以太網(wǎng)和令牌環(huán)）之間進行數(shù)據(jù)格式和傳輸協(xié)議的轉(zhuǎn)換。
如今，交換機已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的網(wǎng)橋，成為最主要的網(wǎng)絡互連技術。相對于網(wǎng)橋，交換機的數(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。
鏈路層設備簡介
網(wǎng)橋和交換機的功能都是在數(shù)據(jù)鏈路層實現(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)橋和交換機的功能實現(xiàn)原理并不復雜，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，那么每一個數(shù)據(jù)幀中都已經(jīng)包含了到達目的地的完整路徑；如果使用的是透明網(wǎng)橋技術，那么每一次數(shù)據(jù)幀都會被轉(zhuǎn)發(fā)到下一個節(jié)點并最終到達目的地。
對上層協(xié)議的透明性是網(wǎng)橋和交換機的一個非常重要的優(yōu)勢。因為兩種設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)幀進行過濾。例如，我們可以設置網(wǎng)橋拒絕轉(zhuǎn)發(fā)來自某個特定網(wǎng)絡的所有數(shù)據(jù)幀。因為在數(shù)據(jù)幀包含的數(shù)據(jù)鏈路層信息里經(jīng)常會標出所使用的上層協(xié)議的類型，所以我們也可以以此作為參數(shù)設置過濾機制。此外，對數(shù)據(jù)幀的有效過濾可以大大降低網(wǎng)絡中由于廣播或多點發(fā)送而帶來的不必要的數(shù)據(jù)流量。
使用網(wǎng)橋和交換機可以把一? 型的網(wǎng)絡劃分成幾個小的子網(wǎng)，進而提供其它一些功能。因為劃分子網(wǎng)之后只有一小部分的流量需要再進行轉(zhuǎn)發(fā)，所以不管是網(wǎng)橋還是交換機都可以降低流經(jīng)所有連接網(wǎng)段上的設備的數(shù)據(jù)流量。網(wǎng)橋或者是交換機還可以起到防火墻的作用，減少可能發(fā)生的網(wǎng)絡錯誤。最后，網(wǎng)橋和交換機可以擴展局域網(wǎng)的有效連接范圍，允許接入更多的遠距離設備。
從以上介紹中我們可以看出網(wǎng)橋和交換機具有很多相同點，不過這兩種技術之間還是存在一些顯著區(qū)別的。在速度方面，交換機要明顯快于網(wǎng)橋，這是因為交換機主要是使用硬件進行交換，而網(wǎng)橋則需要借助軟件來實現(xiàn)交換。此外，交換機可以連接不同帶寬的網(wǎng)絡。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實現(xiàn)互連。在交換技術方面，交換機支持開通式交換（cut-through），可以降低網(wǎng)絡延遲；而網(wǎng)橋則只能夠使用存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術（store-and-forward）。最后，因為交換機可以為每一個網(wǎng)段提供專用帶寬，所以可以減少網(wǎng)段上的碰撞率。
網(wǎng)橋的類型
我們可以根據(jù)產(chǎn)品的不同特點對網(wǎng)橋的種類進行多種形式的劃分，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。
遠程網(wǎng)橋技術在實現(xiàn)網(wǎng)絡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)運行那些對時延要求很高的應用。
雖然遠程交換機不能提高廣域網(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)設備希望與遠程局域網(wǎng)上的另外一臺設備進行通信的話，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。 |
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