局域網的擴展
轉發器——物理層的擴展
集線器——物理層的擴展
- 優點
- 擴大了局域網覆蓋的地理范圍;
- 方便、靈活、造價低廉;
- 缺點
- 組成了更大的碰撞域,總的吞吐量並未提高;
- 如果不同的碰撞域使用不同的數據率,那么就不能用集線器將它們互連起來。
網橋——數據鏈路層的擴展
根據 MAC 幀的目的地址對收到的幀進行轉發。 當網橋收到一個幀時,並不是向所有的端口轉發此幀,而是先檢查此幀的目的 MAC 地址,然后再確定將該幀轉發到哪一個端口
特點
- 擴大物理范圍;
- 隔離沖突域;
- 互連不同類型的網絡;
- 增加了延時:具有不同 MAC 子層的網段橋接在一起時時延更大
與集線器相比
網橋在轉發幀之前必須執行 CSMA/CD 算法 在這一點上網橋的接口很像一個網卡,但網橋卻沒有網卡
由於網橋沒有網卡,因此網橋並不改變它轉發的幀的源地址
透明網橋
局域網上的站點並不知道所發送的幀將經過哪幾個網橋,因為網橋對各站來說是看不見的
透明網橋是一種即插即用設備,其標准是 IEEE 802.1D
為了避免產生轉發的幀在網絡中不斷地兜圈子,透明網橋使用了支撐樹算法:找出原來的網絡拓撲結構的一個子集。 在這個子集里整個連通的網絡中不存在回路 支撐樹一旦確定,網橋就會將某些接口斷開,以確保從原來的拓撲得出一個支撐樹。
找出原來的網絡拓撲結構的一個子集。 在這個子集里整個連通的網絡中不存在回路 支撐樹一旦確定,網橋就會將某些接口斷開,以確保從原來的拓撲得出一個支撐樹。
網橋的轉發表
- 初始:表為空。
- 表項獲得:反向學習,通過查看到來幀的源地址,即可知從哪個端口可訪問哪台機器。從來幀的源地址學習,如果網橋現在能夠從端口 x 收到從源地址 A 發來的幀,那么以后就可以從端口 x 將幀轉發到目的地址 A。
- 路由策略:擴散 把每一個到來的目的地不明確的幀輸出到此網橋的每一個端口。
- 定期更新:網橋中有一進程定期掃描散列表,清除若干分鍾前的表項。 重新學習
- 轉發表內登記的信息
- 站地址:收到幀的源地址
- 端口:收到幀進入的端口號
- 時間:收到幀進入的時間
- 轉發原則
- 來源端口和目的地址對應的端口相同:丟棄
- 來源端口和目的地址對應的端口不同:轉發
- 表中無此目標項:擴散
交換機——多端口的網橋
特點
以太網交換機的每個端口都直接與主機相連,並且一般都工作在全雙工方式。 交換機能同時連通許多對的端口,使每一對相互通信的主機都能像獨占通信媒體那樣,進行無碰撞地傳輸數據。
對於普通 10 Mb/s 的共享式以太網,若共有 N 個用戶,則每個用戶占有的平均帶寬只有總帶寬(10 Mb/s)的 N 分之一。 使用以太網交換機時,在每個端口到主機的帶寬還是 10 Mb/s,但用戶在通信時是獨占而不是和其他網絡用戶共享,對於擁有 N 對端口的交換機的總容量為 N*10 Mb/s。
沖突域與廣播域
廣播域就是說如果站點發出一個廣播信號后能接收到這個信號的范圍。通常來說一個局域網就是一個廣播域。沖突域指一個站點向另一個站點發出信號。除目的站點外,有多少站點能收到這個信號。這些站點就構成一個沖突域。沖突域通過集線器連接,廣播域則通過交換機。