：網橋（Bridge）也稱橋接器，是一種在數據鍊路層将兩個網絡互聯的設備。用它可以完成具有相同或相似體系結構網絡系統的連接。

1.網橋（Bridge）

·網橋的功能

網橋工作在數據鍊路層，如下圖所示。它将兩個局域網（LAN）連起來，根據MAC地址（物理地址）來轉發幀。網橋接收一個完整的數據幀，并将它傳輸到數據鍊路層檢驗校驗和，然後再下傳到物理層，轉發到另一個不同的網絡。

網橋可以有效地聯接兩個LAN，對數據幀進行過濾和存儲轉發，通過對數據幀篩選實現網絡分段。當一個數據幀通過網橋時，網橋檢查數據幀的源物理地址和目的物理地址，如果這兩個地址屬于不同的網段，則網橋将該數據幀轉發到目的物理地址指示的網段，否則不轉發。這樣，兩個局域網網段通過網橋連接後，就像一個局域網一樣。網中任何一台計算機均可發送幀到任何其他連在這兩個網段中的計算機。由于每個網段都支持标準的網絡連接并使用标準的幀格式，計算機并不知道它們是連接在一個局域網中還是連接在一個橋接局域網中。

圖 網絡互連設備與OSI/RM的對應關系

網橋與主機一樣總是收發完整的幀，所以網橋能隔離一些故障。當一個含有差錯的幀通過網橋時，網橋會檢測到它不正确，就簡單地丢棄掉該幀。網橋不會把一個網段上的沖突信号傳輸到另一個網段。因此，網橋會把故障隔離在一個網段中而不會影響到另一個網段。所以網橋能起到隔離網段的作用，對共享式網絡而言，網絡的隔離意味着縮小了沖突域，提高了網絡帶寬。

下圖中有兩個網橋，它連接3個網段。它将原來一個大的沖突域分成了3個沖突域，同一時刻3個網段中可各有一個節點同時發送數據幀。

圖 網橋互聯網段

網橋進行數據幀的過濾和存儲轉發。處理方式 如下：

表 網橋處理方式

總體來看，網橋具有以下功能：

圖 網橋的作用

·網橋的分類

網橋可以由軟件和硬件組成，它有以下幾種分類方法 。

表 網橋分類方法

·網橋的學習功能

當網橋接收到一個數據幀時，它先檢查數據幀的源物理地址，并将該地址與網橋中的路徑表中各項進行對比，如果在路徑表中沒有找到，則将新的源物理地址加入該路徑表中，這就是網橋對網絡地址的學習能力。當網絡中的計算機移動後，不需要手動改變路徑表中的數據，網橋能根據學習到的地址自動重新配置網橋，避免了管理上帶來的麻煩。

·網橋的特點

網橋具有以下一些特點：

（1）網橋能延伸網絡的距離并能隔離網段，它對不需要轉發的數據幀進行過濾，縮小了沖突域，有效提高了網絡流量，改善了網絡的性能和安全性。

（2）網橋可以互聯傳輸介質不同、介質訪問控制方式不同的網絡。但不能互聯網絡層以上協議不同的網絡。

（3）網橋不能隔離廣播，即不能對廣播數據包進行過濾，因此它也不能控制廣播風暴。廣播風暴需要通過更高層的互聯設備才能解決。

（4）網橋沒有路由功能，當存在多條路徑時，它隻能用某一固定的路徑轉發數據幀。

2.路由器

所謂“路由”，是指把數據從一個地方傳送到另一個地方的行為和動作。而路由器，正是執行這種行為動作的設備，是一種連接多個網絡或網段的網絡設備，它能将不同網絡或網段之間的數據信息進行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀懂”對方的數據，從而構成一個更大的網絡。

路由器是實現網絡互聯的設備，作用于物理層、數據鍊路層和網絡層。

（1）當通過網絡層互聯設備轉發數據包時，需要識别網絡的第三層地址，以決定一個數據包如何重新包裝和發送。

（2）路由器互聯的各網絡，它們的網絡層使用路由協議還有傳輸層以上使用的協議都必須是相同的。

（3）路由器在物理層、數據鍊路層使用的協議可以是相同的，也可以是不相同的。

（4）路由器丢棄所有的廣播幀，可以隔離多個局域網之間的廣播信息，達到抑制廣播風暴的目的。

·路由器功能

路由器主要有以下幾種功能 ：

表 路由器功能

路由器所互聯的網絡都是獨立的子網，它們可以有不同的拓撲結構、傳輸介質、介質訪問控制方法和網絡ID，如下圖所示，用路由器連接不同類型的局域網。因此，路由器在多個網絡之間提供網間服務，并具有相應的協議轉換功能。當兩個局域網要保持各自不同的管理控制範圍時，就需要使用路由器。

圖 路由器互聯網絡

路由器的主要任務是路徑的選擇。路徑選擇包括兩種基本的活動：一是最佳路徑的判定；二是網間信息包的傳送。

·路由表

在路由器中保存着與傳輸路徑的相關數據——路由表，供路由選擇時使用。路由表中保存的信息有子網的狀态、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等内容。路由表可以是由系統管理員固定設置好的，也可以由系統動态修改，或是由路由器自動調整，或者直接由主機控制。

圖 路由表的類型

·路由器的工作原理

在一個局域網中，如果不需與外界網絡進行通信的話，内部網絡的各工作站都能識别其他各節點，完全可以通過交換機就可以實現數據通信，根本用不上路由器來記憶局域網的各節點MAC地址。路由器識别不同網絡的方法是通過識别不同網絡的網絡ID号進行的，所以為了保證路由成功，每個網絡都必須有一個唯一的網絡編号。路由器要識别另一個網絡，首先要識别的就是對方網絡的路由器IP地址的網絡ID，看是不是與目的節點地址中的網絡ID号相一緻，如果一緻就向這個網絡發送。

為了更清楚地說明路由器的工作原理，我們用下圖所示的網絡加以說明。在本網中，路由器連接4個網段A、B、C、D，每個網段中分别有4台主機。

圖 路由器工作原理示意圖

網段A中的主機A1向網段C中的主機C3發送數據的過程 如下。

圖 數據發送過程

綜上所述，不管網絡有多麼複雜，路由器的工作原理都差不多。雖然實際的網絡比如圖中所示的要複雜得多，其步驟也不會像上述那麼簡單，但總的過程是這樣的。

·路由器的分類

路由器的分類方法有以下幾種 ：

表 路由器的分類

3.網關

高層互聯是指互聯傳輸層以上各層協議不同的網絡，其主要互聯設備是網關（Gateway）。

表 網關基本概念

·網關的功能

網關主要具有以下幾種功能：

（1）完成互聯網絡間協議的轉化。

（2）完成報文的存儲轉發和流量控制。

（3）完成應用層的互通及互聯網間網絡管理功能。

（4）提供虛電路接口及相應的服務。

網關的分類

按照網關的功能，我們可以将網關分為3類 。

協議網關：

協議網關通常在使用不同協議的網絡間做協議轉換。

應用網關：

應用網關是在使用不同數據格式間翻譯數據的系統。如數據庫網關可以将不同數據庫系統之間的數據格式進行轉換，實現互連。

安全網關：

安全網關的主要作用是對流經它的數據進行過濾，隻允許安全的信息通過，對不安全的信息進行攔截。

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