鹊桥飞架--网桥

    网桥（Bridge）像一个聪明的中继器。中继器从一个网络电缆里接收信号，放大它们，将其送入下一个电缆。它们毫无目的的这么做，对它们所转发消息的内容毫不在意。相比较而言，网桥对从关卡上传下来的信息更敏锐一些。

    网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。它工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。网络1和网络2通过网桥连接后，网桥接收网络1发送的数据包，检查数据包中的地址，如果地址属于网络1,它就将其放弃，相反，如果是网络2的地址，它就继续发送给网络2.这样可利用网桥隔离信息，将网络划分成多个网段，隔离出安全网段，防止其他网段内的用户非法访问。由于网络的分段，各网段相对独立，一个网段的故障不会影响到另一个网段的运行。

    网桥可以是专门硬件设备，也可以由计算机加装的网桥软件来实现，这时计算机上会安装多个网络适配器（网卡）。

    （一）网桥的功能

    网桥的功能在延长网络跨度上类似于中继器，然而它能提供智能化连接服务，即根据帧的终点地址处于哪一网段来进行转发和滤除。网桥对站点所处网段的了解是靠“自学习”实现的。

    当使用网桥连接两段LAN时，网桥对来自网段1的MAC帧，首先要检查其终点地址。如果该帧是发往网段1上某一站的，网桥则不将帧转发到网段2,而将其滤除；如果该帧是发往网段2上某一站的，网桥则将它转发到网段2.这表明，如果LAN1和LAN2上各有一对用户在本网段上同时进行通信，显然是可以实现的。因为网桥起到了隔离作用。可以看出，网桥在一定条件下具有增加网络带宽的作用。

    网桥的存储和转发功能与中继器相比有优点也有缺点，其优点是：

    使用网桥进行互连克服了物理限制，这意味着构成LAN的数据站总数和网段数很容易扩充。

    网桥纳入存储和转发功能可使其适应于连接使用不同MAC协议的两个LAN.因而构成一个不同LAN混连在一起的混合网络环境。

    网桥的中继功能仅仅依赖于MAC帧的地址，因而对高层协议完全透明。

    网桥将一个较大的LAN分成段，有利于改善可靠性、可用性和安全性。

    网桥的主要缺点是：

    由于网桥在执行转发前先接收帧并进行缓冲，与中继器相比会引入更多时延。

    由于网桥不提供流控功能，因此在流量较大时有可能使其过载，从而造成帧的丢失。

    网桥的优点多于缺点正是其广泛使用的原因。

    （二）网桥的种类

    所有网桥都是在数据链路层提供连接服务，网桥有透明网桥、转换网桥、封装网桥、源路由选择网桥等4种类型，下面分别简要说明：

    （1）透明网桥

    所谓“透明网桥”是指，它对任何数据站都完全透明，用户感觉不到它的存在，也无法对网桥寻址。所有的路由判决全部由网桥自己确定。当网桥连入网络时，它能自动初始化并对自身进行配置。

    （2）转换网桥

    转换网桥是透明网桥的一种特殊形式。它为在物理层和数据链路层使用不同协议的LAN提供网络连接服务。例如连接令牌环网和Ethernet网的转换网桥。

    转换网桥通过处理与每种LAN类型相关的信封来提供连接服务。转换网桥提供的处理由于令牌环和Ethernet信封类似而比较简单。但是，这两种LAN的帧长不同，转换网桥又不能将长帧分段，所以在使用这种网桥时，所互连的LAN所发送的帧长要能被两种LAN接受。

    （3）封装网桥

    封装网桥通常用于连接FDDI骨干网。例如封装网桥可以用来将多个Ethernet连到FDDI骨干网上。

    与转换网桥不同，封装网桥是将接收的帧置于FDDI骨干网使用的信封内，并将封装的帧转发到FDDI骨干网，进而传递到其它封装网桥，拆除信封，送到预定的工作站。

    （4）源路由选择网桥

    源路由选择网桥主要用于互连令牌环网，但在理论上可用于连接任何类型的LAN.例如使用源路由选择网桥互连多个令牌环网。源路由选择网桥与上述3种桥的一个基本区别是，源路由选择网桥要求信息源（不是网桥本身）提供传递帧到终点所需的路由信息。

    使用源路由选择网桥时，网桥不需要保存转发数据基，它对帧实施转发和滤除的依据是帧信封内包括的数据。信源要想在发送数据时写入到达终点的路由，必须先通过“路由探询过程”来获得。

    交通枢纽--路由器

    路由器（Router）是一种负责寻径的网络设备，它在互连网络中从多条路径中寻找通讯量最少的一条网络路径提供给用户通信。路由器用于连接多个逻辑上分开的网络。对用户提供最佳的通信路径，路由器利用路由表为数据传输选择路径，路由表包含网络地址以及各地址之间距离的清单，路由器利用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径。路由器使用最少时间算法或最优路径算法来调整信息传递的路径，如果某一网络路径发生故障或堵塞，路由器可选择另一条路径，以保证信息的正常传输。路由器可进行数据格式的转换，成为不同协议之间网络互连的必要设备。

    路由器使用寻径协议来获得网络信息，采用基于“寻径矩阵”的寻径算法和准则来选择最优路径。按照OSI参考模型，路由器是一个网络层系统。路由器分为单协议路由器和多协议路由器。

    Internet由各种各样的网络构成，路由器是其中非常重要的组成部分，整个Internet上的路由器不计其数。Intranet要并入Internet,兼作Internet服务，路由器是必不可少的组件，并且路由器的配置也比较复杂。

    （一）路由器的寻址和路由选择

    在互连网上交换信息的一个基本要求是每个站都具有可达的唯一地址。像邮政编址类似，互连网地址也由几部分组成。在互连网上，通常要求使用网络地址、主机地址和计算机上运行的应用。

    规定了地址之后，接下来便是如何选择路径到达报文的终点。路由选择涉及规定路由选择参数以及如何获得这些参数。

    在互连网中使用的地址是32位的IP地址，该地址由网络号和主机号组成。IP地址分为下述3类：

    A类地址使用7位来标识网络，24位用来规定网络上的主机；

    B类地址使用14位来标识网络，16位用来标识主机；

    C类地址使用21位来标识网络，8位用来标识主机。