计算机网络:数据链路层(网桥)

简介: 计算机网络:数据链路层(网桥)



一、冲突域和广播域

冲突域:在同一个冲突域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧。简单的说就是同一时间内只能有一台设备发送信息的范围。

广播域:网络中能接收任一设备发出的广播帧的所有设备的集合。简单的说如果站点发出一个广播信号,所有能接收收到这个信号的设备范围称为一个广播域

判断上图有几个冲突域?几个广播域?

4个冲突域,一个广播域

广播域的判断很简单,只需要看这个图中有没有路由器,如果有一个路由器(左边一个网络,右边一个网络)那就此时就有两个广播域,但图中没用路由器,所以对于没用路由器的,只能当成一个广播域。

二、网桥介绍

网桥根据MAC帧的目的地址对帧进行转发过滤。当网桥收到一个帧时,并不向所有接口转发此帧,而是先检查此帧的目的MAC地址,然后再确定将该帧转发到哪一个接口,或者是把它丢弃(即过滤)。

网桥优点:

  • 1.过滤通信量,增大吞吐量。
  • 2.扩大了物理范围。
  • 3.提高了可靠性。
  • 4.可互连不同物理层、不同MAC子层和不同速率的以太网。

网段:一般指一个计算机网络中使用同一物理层设备(传输介质,中继器,集线器等)能够直接通讯的那一部分。

三、网桥分类—―透明网桥

透明网桥:“透明”指以太网上的站点并不知道所发送的帧将经过哪几个网桥,是一种即插即用设备――自学习。

下图是两个网桥将三个网段连接成立以太网,讲解一下自学习过程:

A->B:A要给B发送一个数据帧,那么A要发送的数据帧就需要在这个网段中广播出去,因此A的左边能收到,A的右边也能收到,所以B收到了,网桥1也从1接口收到了,此时网桥1会通过自学习判断此时是应该转发出去还是丢弃,因为此时的转发表上没有关于A地址传来的数据,所以网桥1的转发表上有了一条数据:地址A,接口1。然后按照目的地址B来从网桥1的转发表中查找有没有目的地址B(此时也是通过自学习判断),因为此时转发表中没用目的地址B的相关数据,所以数据会通过网桥1广播出去,因为此时只有2号接口,所以通过2号接口转发出去,期间通过了C、D,但C、D发现不是给自己的,所以不会处理,直接丢弃,接着就来到了网桥2,通过1号接口进入,此时网桥2按照同样的方式从自己的转发表中查找有没有A的地址,发现没用后,紧接着就写入网桥2的转发表中,然后按照目的地址B在网桥2的转发表中查找,发现依旧没用,接着数据帧就从网桥2的2号接口转发出去。

F->C:F要给C发送一个数据帧,那么F就需要将数据帧广播出去,因此网桥2从2号接口接收到了数据帧,并网桥2通过自学习判断,将数据写入转发表中,因为目的地址在网桥2的转发表中也没用,所以数据帧通过网桥2的1号接口转发出去,路经D、C,来到了网桥1的2号接口,此时网桥1通过自学习判断,将数据写入转发表中,因为目的地址也不在网桥1的转发表中,所以数据帧通过网桥1的1号接口转发出去。

B->A:B要给A发送一个数据帧,那么B就需要将数据帧广播出去,B的左边和右边都收到了数据帧,网桥1从接口1出收到了数据帧,此时网桥1通过自学习判断,将数据写入转发表中,然后判断目的地址A确实存在网桥1的转发表中,所以此时网桥1就会将数据帧丢弃,不会再广播出去。

四、网桥分类―—源路由网桥

源路由网桥:在发送帧时,把详细的最佳路由信息(路由最少/时间最短)放在帧的首部中。

方法:源站以广播方式向欲通信的目的站发送一个发现帧。

五、多接口网桥―—以太网交换机

以太网交换机的两种交换方式

  • 直通式交换机
  • 查完目的地址(6B)就立刻转发。
  • 延迟小,可靠性低,无法支持具有不同速率的端口的交换。
  • 存储转发式交换机
  • 将帧放入高速缓存,并检查否正确,正确则转发,错误则丢弃。
  • 延迟大,可靠性高,可以支持具有不同速率的端口的交换。

总结

以上就是数据链路层之网桥的相关知识点。

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