为了避免上一节中形成更大的碰撞域,所以从数据链路层来扩展:
网桥工作在数据链路层,因此网桥具备属于数据链路层范畴的相关能力。
网桥可以识别帧结构。
网桥可以根据帧首部中的目的MAC地址和网桥自身的帧转发表来转发或丢弃所收到的帧。
记录了网桥记录MAC地址和接口的对应关系。
主要工作原理:
广播时的情况:
上述过程由接口管理软件所确定。
透明网桥的自学习和转发帧的流程:
透明网桥(Transparent Bridge)通过自学习算法建立转发表。
透明网桥中的“透明”,是指以太网中的各站点并不知道自己所发送的帧将会经过哪些网桥的转发,最终到达目的站点。也就是说,以太网中的各网桥对于各站点而言是看不见的。
透明网桥的标准是IEEE 802.1D,它通过一种自学习算法基于以太网中各站点间的相互通信逐步建立起自己的转发表。
刚上电时,其转发表式空的:
自学习过程:
网桥收到帧后进行登记 (即自学习),登记的内容为的源MAC地址和进入网桥的接口号。
网桥根据帧的目的MAC地址和网桥的转发表对帧进行转发,包含以下三种情况:
明确转发:网桥知道应当从哪个接口转发帧.
盲目转发:网桥不知道应当从哪个接口转发帧,只能将其通过除进入网桥的接口外的其他所有接口转发。
丢弃:网桥知道不应该转发该帧,将其丢弃
如下图所示:知道A在接口1,不需要借助网桥转发,直接丢弃。
注意:
(1)如果网桥收到有误码的顿则直接丢弃。
(2) 如果网桥收到一个无误码的广播帧,则不用进行查表,而是直接从除接收该广播帧的接口的其他接口转发该广播帧。
(3)转发表中的每条记录都有其有效时间,到期自动删除!这是因为各站点的MAC地址与网桥接口的对应关系并不是永久性的,例如某个站点更换了网卡,其MAC地址就会改变。
透明网桥生成树协议STP:
当传输的数据为广播帧时,会有冗余链路,如下图所示:
不管网桥之间连接成了怎样复杂的带环拓排网桥之间通过交互网桥协议单元 (Bridge Protocol Data Unit,BPDU),找出原网络拓扑的一个连通子集 (即生成树),在这个子集里整个连通的网络中不存在环路。
当首次连接网桥或网络拓扑发生变化时(人为改变或出现故障),网桥都会重新构造生成树,以确保网络的连通。