Ⅰ 計算機網路高手進
網橋(Bridge)像一個聰明的中繼器。中繼器從一個網路電纜里接收信號, 放大它們,將其送入下一個電纜。相比較而言,網橋對從關卡上傳下來的信息更敏銳一些。
網橋將兩個相似的網路連接起來,並對網路數據的流通進行管理。它工作於數據鏈路層,不但能擴展網路的距離或范圍,而且可提高網路的性能、可靠性和安全性。網路1 和網路2 通過網橋連接後,網橋接收網路1 發送的數據包,檢查數據包中的地址,如果地址屬於網路1 ,它就將其放棄,相反,如果是網路2 的地址,它就繼續發送給網路2.這樣可利用網橋隔離信息,將網路劃分成多個網段,隔離出安全網段,防止其他網段內的用戶非法訪問。由於網路的分段,各網段相對獨立,一個網段的故障不會影響到另一個網段的運行。
網橋可以是專門硬體設備,也可以由計算機加裝的網橋軟體來實現,這時計算機上會安裝多個網路適配器(網卡)。
集線器的英文稱為「Hub」。「Hub」是「中心」的意思,集線器的主要功能是對接收到的信號進行再生整形放大,以擴大網路的傳輸距離,同時把所有節點集中在以它為中心的節點上。它工作於OSI(開放系統互聯參考模型)參考模型第一層,即「物理層」。集線器與網卡、網線等傳輸介質一樣,屬於區域網中的基礎設備,採用CSMA/CD(一種檢測協議)訪問方式。
集線器屬於純硬體網路底層設備,基本上不具有類似於交換機的"智能記憶"能力和"學習"能力。它也不具備交換機所具有的MAC地址表,所以它發送數據時都是沒有針對性的,而是採用廣播方式發送。也就是說當它要向某節點發送數據時,不是直接把數據發送到目的節點,而是把數據包發送到與集線器相連的所有節點,如圖所示。
這種廣播發送數據方式有兩方面不足:(1)用戶數據包向所有節點發送,很可能帶來數據通信的不安全因素,一些別有用心的人很容易就能非法截獲他人的數據包;(2)由於所有數據包都是向所有節點同時發送,加上以上所介紹的共享帶寬方式,就更加可能造成網路塞車現象,更加降低了網路執行效率。(3)非雙工傳輸,網路通信效率低。集線器的同一時刻每一個埠只能進行一個方向的數據通信,而不能像交換機那樣進行雙向雙工傳輸,網路執行效率低,不能滿足較大型網路通信需求。
正因如此,盡管集線器技術也在不斷改進,但實質上就是加入了一些交換機(SWITCH)技術,發展到了今天的具有堆疊技術的堆疊式集線器,有的集線器還具有智能交換機功能。可以說集線器產品已在技術上向交換機技術進行了過渡,具備了一定的智能性和數據交換能力。但隨著交換機價格的不斷下降,僅有的價格優勢已不再明顯,集線器的市場越來越小,處於淘汰的邊緣。盡管如此,集線器對於家庭或者小型企業來說,在經濟上還是有一點誘惑力的,特別適合家庭幾台機器的網路中或者中小型公司作為分支網路使用。
HUB是一個多埠的轉發器,當以HUB為中心設備時,網路中某條線路產生了故障,並不影響其它線路的工作。所以HUB在區域網中得到了廣泛的應用。大多數的時候它用在星型與樹型網路拓撲結構中,以RJ45介面與各主機相連(也有BNC介面),HUB按照不同的說法有很多種類。
HUB按照對輸入信號的處理方式上,可以分為無源HUB、有源HUB、智能HUB。
無源HUB:它是最次的一種(詞土了點兒^_^),不對信號做任何的處理,對介質的傳輸距離沒有擴展,並且對信號有一定的影響。連接在這種HUB上的每台計算機,都能收到來自同一HUB上所有其它電腦發出的信號;
有源HUB:有源HUB與無源HUB的區別就在於它能對信號放大或再生,這樣它就延長了兩台主機間的有效傳輸距離;
智能HUB:一聽這詞就知道這傢伙一定比那兩個強!智能HUB除具備有源HUB所有的功能外,還有網路管理及路由功能。在智能HUB網路中,不是每台機器都能收到信號,只有與信號目的地址相同地址埠計算機才能收到。有些智能HUB可自行選擇最佳路徑,這就對網路有很好的管理。
交換(switching)是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設備自動完成的方法,把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術的統稱。廣義的交換機(switch)就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備。
在計算機網路系統中,交換概念的提出改進了共享工作模式。我們以前介紹過的HUB集線器就是一種共享設備,HUB本身不能識別目的地址,當同一區域網內的A主機給B主機傳輸數據時,數據包在以HUB為架構的網路上是以廣播方式傳輸的,由每一台終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。也就是說,在這種工作方式下,同一時刻網路上只能傳輸一組數據幀的通訊,如果發生碰撞還得重試。這種方式就是共享網路帶寬。
交換機擁有一條很高帶寬的背部匯流排和內部交換矩陣。交換機的所有的埠都掛接在這條背部匯流排上,控制電路收到數據包以後,處理埠會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC(網卡的硬體地址)的NIC(網卡)掛接在那個埠上,通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的埠,目的MAC若不存在才廣播到所有的埠,接收埠回應後交換機會「學習」新的地址,並把它添加入內部MAC地址表中。
使用交換機也可以把網路「分段」,通過對照MAC地址表,交換機只允許必要的網路流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發,可以有效的隔離廣播風暴,減少誤包和錯包的出現,避免共享沖突。
交換機在同一時刻可進行多個埠對之間的數據傳輸。每一埠都可視為獨立的網段,連接在其上的網路設備獨自享有全部的帶寬,無須同其他設備競爭使用。當節點A向節點D發送數據時,節點B可同時向節點C發送數據,而且這兩個傳輸都享有網路的全部帶寬,都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的乙太網交換機,那麼該交換機這時的總流通量就等於2×10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB時,一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps。
總之,交換機是一種基於MAC地址識別,能完成封裝轉發數據包功能的網路設備。交換機可以「學習」MAC地址,並把其存放在內部地址表中,通過在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑,使數據幀直接由源地址到達目的地址。
Ⅱ 什麼叫網橋有什麼作用
網橋(Bridge)是早期的兩埠二層網路設備,用來連接不同網段。網橋的兩個埠分別有一條獨立的交換信道,不是共享一條背板匯流排,可隔離沖突域。網橋比集線器(Hub)性能更好,集線器上各埠都是共享同一條背板匯流排的。
作用:
1、能擴展網路的距離或范圍,而且可提高網路的性能、可靠性和安全性。
2、網橋納入存儲和轉發功能可使其適應於連接使用不同MAC 協議的兩個LAN,因而構成一個不同LAN 混連在一起的混合網路環境。
3、使用網橋進行互連克服了物理限制,這意味著構成LAN 的數據站總數和網段數很容易擴充。
4、網橋的中繼功能僅僅依賴於MAC 幀的地址,因而對高層協議完全透明。
(2)計算機網路網橋的費用怎麼算擴展閱讀:
網橋的缺點:
1、由於網橋對接收的幀要先存儲和查找站表,然後轉發,這就增加了時延。
2、在MAC子層並沒有流量控制功能。當網路上負荷很重時,可能因網橋緩沖區的存儲空間不夠而發生溢出,以致產生幀丟失的現象。
3、具有不同MAC子層的網段橋接在一起時,網橋在轉發一個幀之前,必須修改幀的某些欄位的內容,以適合另一個MAC子層的要求,增加時延。
4、網橋只適合於用戶數不太多(不超過幾百個)和信息量不太大的區域網,否則有時會產生較大的廣播風暴。
網橋的基本特徵:
1、網橋在數據鏈路層上實現區域網互連;
2、網橋能夠互連兩個採用不同數據鏈路層協議、不同傳輸介質與不同傳輸速率的網路
3、網橋以接收、存儲、地址過濾與轉發的方式實現互連的網路之間的通信;
4、網橋需要互連的網路在數據鏈路層以上採用相同的協議
5、網橋可以分隔兩個網路之間的通信量,有利於改善互連網路的性能與安全性。