8.数据链路层设备
大约 3 分钟
网桥
- 两个或多个以太网通过网桥连接后,就成为一个覆盖范围更大的以太网,而原来的每个以太网就称为一个网段。网桥工作在链路层的MAC 子层,可以使以太网各网段成为隔离开的碰撞域(又称冲突域)。
- 如果把网桥换成工作在物理层的转发器,那么就没有这种过滤通信量的功能。
- 由于各网段相对独立,因此一个网段的故障不会影响到另一个网段的运行。网桥必须具有路径选择的功能,接收到帧后,要决定正确的路径,将该帧转送到相应的目的局域网站点。
网络1和网络2通过网桥连接后,网桥接收网络1发送的数据帧,检查数据帧中的地址,如果是网络2的地址,那么就转发给网络2;如果是网络 1的地址,那么就将其丢弃,因为源站和目的站处在同一个网段,目的站能够直接收到这个帧而不需要借助网桥转发。
局域网交换机
交换机的原理和特点
- 以太网交换机实质上就是一个多端口的网桥,它工作在数据链路层
- 以太网交换机的每个端口都直接与单台主机或另一个交换机相连,通常都工作在全双工方式
- 交换机能经济地将网络分成小的冲突域,为每个工作站提供更高的带宽。以太网交换机的原理是,它检测从以太端口来的数据帧的源和目的地的 MAC(介质访问层)地址,然后与系统内部的动态查找表进行比较,若数据帧的源MAC 地址不在查找表中,则将该地址加入查找表,并將数据帧发送给相应的目的端口。
- 利用以太网交换机还可以方便地实現虚拟局域网 VLAN, VLAN 不仅可以隔离冲突域,而且可以隔离广播域[1]。
交换机的优点
对于传统 10Mb/s 的共享式以太网,若共有 N个用户,则每个用户占有的平均带宽只有总带宽(10Mb/s)的 1/N。在使用以太网交换机(默认工作在全双工)来连接这些主机,虽然在每个端口到主机的带宽还是10Mb/s,但由于一个用户在通信时是独占而不是和其他网络用户共享传输媒体的带宽,因此拥有N个端口的交换机的,总容量为 Nx10Mb/s。
特点
- 以太网交换机的每个端口都直接与单台主机相连(网桥的端口往往连接到一个网段),并且一般都工作在全双工方式。
- 以太网交换机能同时连通多对端口,使每对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样,无碰撞地传输数据。
- 以太网交换机是一种即插即用设备,其内部的帧的转发表是通过自学习算法自动地逐渐建立起来的。
- 以太网交换机由于使用专用的交换结构芯片,交换速率较高。
- 以太网交换机独占传输媒体的带宽。
交换模式
- 直通式交换机
- 存储转发式交换机
交换机的自学习功能
決定一个帧是应该转发到某个端口还是应该将其丢弃称为过滤。决定一个帧应该被移动到哪个接口称为转发。
提示
交换表中的每个表项都设有一定的有效时间,过期的表项会自动删除。