网桥,也称为第 2 层交换机,是一种硬件设备,用于在两个独立的计算机网络之间创建连接或将一个网络一分为二。两个网络通常使用相同的协议;以太网是协议的一个示例。网络设备包括但不限于个人计算机 (PC)、打印机、路由器、交换机和集线器。通过以太网适配器卡连接到网络的设备具有所谓的媒体访问控制(MAC)地址,也称为物理或硬件地址。正是这个地址唯一地标识了一个设备到网桥,然后网桥可以确定该设备连接到哪个网络。
网桥的主要功能是根据发送方的 MAC 地址转发数据。和接收设备。此操作有助于消除所谓的冲突域。定义冲突域的一种方法是在网络中,一个设备(也称为节点)强制所有其他设备监听en 它正在传输数据包。另一个定义指出,当两个或多个设备尝试同时传输信息时,就会存在冲突域。理论上,运行载波侦听多路访问/冲突检测 (CSMA/CD) 的网络应该能够避免发生冲突,但 CSMA/CD 可能会失败。
每当发生冲突时,数据包的高效传输就会受到极大的影响。网络上尝试传输数据的设备越多,发生冲突的机会就越大。网桥可用于将一个网络一分为二,从而减少竞争传输权限的设备数量。例如,如果网络 A 有 20 个设备,则有可能d 其中两个或多个将尝试同时传输数据并导致冲突。如果添加网桥,它可以将网络 A 分为网络 A 和 B,各有 10 台设备。
一旦网桥合并,它将开始"监听"两个网络上的设备执行的数据传输。它通过在无需编程的情况下自动生成的表中记录设备的 MAC 地址来实现此目的。当第一个设备传输数据时,网桥会将其 MAC 地址添加到所谓的转发表中以供将来参考。网桥还会查看目标或接收设备的 MAC 地址。如果它没有出现在其表中,网桥将向两个网络上的所有设备广播该数据包,以定位指定目的地。
转发表不是立即构建的,而是网桥必须等到收到设备的传输后才能获知其 MAC 地址。接收设备的 MAC 地址也必须通过广播来学习,即搜索目的地的位置。一旦目的地响应,其地址也被添加到网桥的转发表中。最终,所有 MAC 地址都将被捕获,数据包将有效地直接路由到目的地。无需所有设备都必须侦听一个传输设备即可实现这种情况。
当发送设备和接收设备位于同一网络上时,不会转发数据发生数据包。如果它们位于相反的网络上,网桥将转发信息。防止碰撞并不是使用桥梁的唯一优点;它们还用于控制信息流以维护隐私。当设备进行传输时,网桥将其视为属于两个独立网络之一的 MAC 地址,如果发送和接收设备位于同一网络上,则不会转发数据。这是网络管理员维护信息隐私的一种方式。
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