数据链路层-第八节：链路层设备
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了数据链路层-第八节：链路层设备相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
文章目录
一：网桥
（1）基本介绍
网桥：根据MAC帧的目的地址对帧进行转发和过滤。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
网段基本特点
- 网桥必须具备寻址和路径选择能力，以确定帧的传输方向
- 从源网络接收帧，以目的网络的介质访问控制协议向目的网络转发该帧
- 网桥在不同或相同类型的LAN之间存储并转发帧，必要时还进行链路层上的协议转换。注意：一般情况下，存储转发类设备都能进行协议转换，即连接的两个网段可以使用不同的协议
- 网桥对接收到的帧不做任何修改，或只对帧的封装格式做很少的修改
- 网桥可以通过执行帧翻译互联不同类型的局域网，即把原协议的信息段的内容作为另一种协议的信息部分封装在帧中
- 网桥应有足够大的缓冲空间，因为在短时间内帧的到达速率可能高于转发速率
（2）网桥优缺点
网段的优点
- 能过滤通信量
- 扩大了物理范围
- 可使用不同的物理层
- 可互联不同类型的局域网
- 提高了可靠性
- 性能得到改善
网段的缺点
- 增大了时延
- MAC子层没有流量控制功能(流量控制需要用到编号机制,编号机制的实现在LLC子层)
- 不同MAC子层的网段桥接在一起时，需要进行帧格式的转换
- 网桥只适合于用户数不多和通信量不大的局域网，否则有时还会因传播过多的广播信息而产生网络拥塞，这就是所谓的广播风暴
（3）网桥分类
A：透明网桥
透明网桥：所谓透明是指以太网上的站点并不知道所发送的帧要经过那几个网桥，也即网桥是一种即插即用设备（自学习算法）
自学习算法：当网桥刚连接到以太网时，其转发表是空的，网桥按照自学习算法处理收到的帧。该算法的基本思想是
- 若从站A发出的帧从某端口进入网桥，那么从这个端口出发沿相反方向一定可把一个帧传送到站A。所以网桥每收到一个帧，就记下其源地址和进入网桥的端口，作为转发表中的一个项目(源地址、进入的接口和时间)
- 在建立转发表时，把帧首部中的源地址写在“地址” 一栏的下面
- 在转发帧时，则根据收到的帧首部中的目的地址来转发。这时就把在“地址”栏下面已经记下的源地址当作目的地址，而把记下的进入端口当作转发端口
网桥就是在这样的转发过程中逐渐将其转发表建立起来的，且转发表是动态变化的
B：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。为了找到最佳路由，源站以广播方式向目的站发送一个发现帧(Discovery Frame)作为探测之用
二：以太网交换机（多接口网桥）
以太网交换机：其本质是一个多端口网桥，工作在数据链路层。它可以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。其原理是：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MAC地址不在查找表中，则将该地址加入查找表，并将数据帧发送给相应的目的端口
（1）特点
以太网交换机的特点如下
- 以太网交换机的每个端口都直接与单台主机相连(普通网桥的端口往往连接到以太网的一个网段，并且一般都工作在全双工方式
- 以太网交换机能同时连通许多对端口，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
- 以太网交换机也是一种即插即用设备(和透明网桥一样)，其内部的帧的转发表也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了专用的交换结构芯片，因此交换速率较高
- 以太网交换机独占传输媒体的带宽
（2）两种交换方式
目前，以太网交换机主要采用两种交换模式
- 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
三：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
以上是关于数据链路层-第八节：链路层设备的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章