網(wǎng)橋是一種在鏈路層實(shí)現(xiàn)申繼，常用于連接兩個(gè)或更多個(gè)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。網(wǎng)橋像一個(gè)“聰明”的中繼器。中繼器從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)電纜里接收信號(hào)，放大它們，將其送人下一個(gè)電纜。相比較而言，網(wǎng)橋?qū)年P(guān)卡上傳下來(lái)的信息更敏銳一些。網(wǎng)橋是一種對(duì)幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)，根據(jù)MAC分區(qū)塊，可隔離碰撞。網(wǎng)橋?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)的多個(gè)網(wǎng)段在數(shù)據(jù)鏈路層連接起來(lái)。

網(wǎng)橋?qū)蓚€(gè)相似的網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的流通進(jìn)行管理。它工作于數(shù)據(jù)鏈路層，不但能擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離或范圍，而且可提高網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和安全性。如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2通過(guò)網(wǎng)橋連接后，網(wǎng)橋接收網(wǎng)絡(luò)1發(fā)送的數(shù)據(jù)包，檢查數(shù)據(jù)包中的地址，如果地址屬于網(wǎng)絡(luò)l，它就將其放棄；相反，如果是網(wǎng)絡(luò)2的地址，它就繼續(xù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)2。這樣可利用網(wǎng)橋隔離信息，將網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)網(wǎng)段，隔離出安全網(wǎng)段，防止其他網(wǎng)段內(nèi)的用戶非法訪問(wèn)。由于網(wǎng)絡(luò)的分段，各網(wǎng)段相對(duì)獨(dú)立，一個(gè)網(wǎng)段的故障不會(huì)影響到另一個(gè)網(wǎng)段的運(yùn)行。

圖1網(wǎng)橋的工作過(guò)程

網(wǎng)橋可以是專(zhuān)門(mén)硬件設(shè)備，也可以由計(jì)算機(jī)加裝的網(wǎng)橋軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，這時(shí)計(jì)算機(jī)上會(huì)安裝多個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器(網(wǎng)卡)。

網(wǎng)橋的功能在延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)跨度上類(lèi)似于中繼器，然而它能提供智能化連接服務(wù)，即根據(jù)幀的終點(diǎn)地址處于哪一網(wǎng)段來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)和濾除。網(wǎng)橋?qū)φ军c(diǎn)所處網(wǎng)段的了解是靠“自學(xué)習(xí)”實(shí)現(xiàn)的。

當(dāng)使用網(wǎng)橋連接兩個(gè)網(wǎng)段時(shí)，網(wǎng)橋?qū)?lái)自網(wǎng)段1的MAC幀，首先要檢查其終點(diǎn)地址。如果該幀是發(fā)往網(wǎng)段1上某一站的，網(wǎng)橋則不將幀轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)段2，而將其濾除；如果該幀是發(fā)往網(wǎng)段2上某一站的，網(wǎng)橋則將它轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)段2。這表明，如果網(wǎng)段1和網(wǎng)段2上各有一對(duì)用戶在本網(wǎng)段上同時(shí)進(jìn)行通信，顯然是可以實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)榫W(wǎng)橋起到了隔離作用。可以看出，網(wǎng)橋在一定條件下具有增加網(wǎng)絡(luò)帶寬的作用。

網(wǎng)橋的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能與中繼器相比有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)如下。

(1)使用網(wǎng)橋進(jìn)行互連克服了物理限制，這意味著網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)站總數(shù)和網(wǎng)段數(shù)很容易擴(kuò)充。

(2)網(wǎng)橋納入存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能可使其適應(yīng)于連接使用不同MAC協(xié)議的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，因而構(gòu)成一個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)混連在一起的混合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

(3)網(wǎng)橋的中繼功能僅僅依賴于MAC幀的地址，因而對(duì)高層協(xié)議完全透明。

(4)網(wǎng)橋?qū)⒁粋€(gè)較大的網(wǎng)絡(luò)分成若干網(wǎng)段，有利于改善可靠性、可用性和安全性。

網(wǎng)橋的主要缺點(diǎn)是：由于網(wǎng)橋在執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)前先接收幀并進(jìn)行緩沖，與中繼器相比會(huì)引入更多時(shí)延。由于網(wǎng)橋不提供流控功能，因此在流量較大時(shí)有可能使其過(guò)載，從而造成幀的丟失。

所有網(wǎng)橋都是在數(shù)據(jù)鏈路層提供連接服務(wù)，根據(jù)其路由算法不同，可將網(wǎng)橋分為透明網(wǎng)橋和源路由選擇網(wǎng)橋。

1．透明網(wǎng)橋

所謂“透明網(wǎng)橋”是指，它對(duì)任何數(shù)據(jù)站都完全透明，用戶感覺(jué)不到它的存在，也無(wú)法對(duì)網(wǎng)橋?qū)ぶ?。所有的路由判決全部由網(wǎng)橋自己確定。當(dāng)網(wǎng)橋連入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，它能自動(dòng)初始化并對(duì)自身進(jìn)行配置。用戶不需要改動(dòng)硬件和軟件，無(wú)須設(shè)置地址開(kāi)關(guān)，無(wú)須裝入路由表或參數(shù)。只需插入電纜就可以，現(xiàn)有的局域網(wǎng)的運(yùn)行完全不受網(wǎng)橋的任何影響。

2．源路由選擇網(wǎng)橋源路

由選擇網(wǎng)橋規(guī)定，發(fā)送幀的源工作站負(fù)責(zé)路由選擇。為此，在每個(gè)工作站中都配置一張路由選擇表，在表中為本站所能到達(dá)的工作站都建立一個(gè)表目，其中列出了由本站到達(dá)目的站沿途所有工作站和網(wǎng)橋的站址。由本站發(fā)往該目的站的所有幀，都將沿著這條路徑傳輸。

源路由選擇網(wǎng)橋能按用戶要求尋找最佳路由，這對(duì)保密性很強(qiáng)的信息傳輸來(lái)說(shuō)是很重要的。但網(wǎng)絡(luò)工作站的實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，因?yàn)橐诠ぷ髡局性O(shè)置路由選擇表，采用某種算法的路由選擇程序，特別是當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很大時(shí)，廣播幀的數(shù)目會(huì)劇增，引起擁塞。因此，市場(chǎng)上透明網(wǎng)橋居多。

網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，進(jìn)行相似的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)的幀的轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)MAC子層的連接。遵循IEEE802標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)對(duì)網(wǎng)橋是透明的，它不需要對(duì)連接在這些網(wǎng)絡(luò)上的站點(diǎn)的通信軟件進(jìn)行修改。

網(wǎng)橋的常用場(chǎng)合非常多，只要是相同網(wǎng)絡(luò)或兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)僅在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)上有差別，都可以通過(guò)網(wǎng)橋來(lái)百連。不同的場(chǎng)合，網(wǎng)橋執(zhí)行的協(xié)議不同，例如：

(1)以太網(wǎng)與以太網(wǎng)用網(wǎng)橋互連，因?yàn)榛ミB的是相同網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)的網(wǎng)橋非常簡(jiǎn)單，只執(zhí)行一種協(xié)議。

(2)以太網(wǎng)與FDDI網(wǎng)絡(luò)之間的互連(不同網(wǎng)絡(luò)的互連)，如圖2所示。此時(shí)的網(wǎng)橋執(zhí)行兩種協(xié)議，一種是以太網(wǎng)協(xié)議，一種是FDDI協(xié)議。實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀與FDDI數(shù)據(jù)幀之間的相互轉(zhuǎn)換。

圖2網(wǎng)橋的應(yīng)用實(shí)例1

(3)以太網(wǎng)一令牌環(huán)網(wǎng)之間的互連，網(wǎng)橋既執(zhí)行以太網(wǎng)協(xié)議，又執(zhí)行令牌環(huán)網(wǎng)協(xié)議。

(4)以太網(wǎng)一ATM網(wǎng)絡(luò)之間的互連，如圖3所示，此時(shí)的網(wǎng)橋執(zhí)行以太網(wǎng)協(xié)議和ATM協(xié)議，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀到ATM信元之間的轉(zhuǎn)換。

圖3網(wǎng)橋的應(yīng)用實(shí)例2

(5)以太網(wǎng)與無(wú)線網(wǎng)之間的互連等。

網(wǎng)橋具有以下特點(diǎn)：

(1)地址過(guò)濾：利用網(wǎng)橋互連的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)可以容納不同數(shù)據(jù)鏈路層的編址格式(如各種MAC地址)，因此，網(wǎng)橋應(yīng)能夠識(shí)別各種地址，并根據(jù)數(shù)據(jù)幀的宿地址，有選擇地讓數(shù)據(jù)幀穿越網(wǎng)橋。實(shí)際上，目前很多網(wǎng)橋產(chǎn)品都添加了各種過(guò)濾功能，允許用戶進(jìn)行設(shè)置，以濾去不希望被轉(zhuǎn)發(fā)的幀。例如：?jiǎn)蜗虻亟箤?duì)某個(gè)子網(wǎng)的訪問(wèn)，以確保該子網(wǎng)的安全性。

(2)幀限制：網(wǎng)橋不對(duì)幀進(jìn)行分段，只進(jìn)行必要的幀格式轉(zhuǎn)換，以適應(yīng)不同的子網(wǎng)。超過(guò)信宿結(jié)點(diǎn)所在子網(wǎng)幀長(zhǎng)限制的幀將被網(wǎng)橋丟棄。因此，當(dāng)采用網(wǎng)橋支持不同LAN之間的互連時(shí)，更高層的協(xié)議應(yīng)當(dāng)保證被傳送的信息長(zhǎng)度的一致性。幀限制的另一方面是為了維護(hù)各個(gè)子網(wǎng)的獨(dú)立性，不允許控制幀和要求應(yīng)答的信息幀穿越網(wǎng)橋。

(3)監(jiān)控功能：網(wǎng)橋作為單個(gè)子網(wǎng)的一部分，參與對(duì)子網(wǎng)的監(jiān)控和對(duì)信息幀的校驗(yàn)。網(wǎng)橋區(qū)別于轉(zhuǎn)發(fā)器的關(guān)鍵之一是它具有“存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)”的能力?！按鎯?chǔ)”有利于網(wǎng)橋?qū)Ρ晦D(zhuǎn)發(fā)的幀進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，網(wǎng)橋不應(yīng)將有差錯(cuò)的幀轉(zhuǎn)發(fā)到其他子網(wǎng)上。同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的處理則根據(jù)該子網(wǎng)的約定。網(wǎng)橋的工作過(guò)程包括接收幀、檢查幀和轉(zhuǎn)發(fā)幀三個(gè)部分。

(4)緩沖能力：網(wǎng)橋應(yīng)當(dāng)具有一定的緩沖(存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā))能力，以解決穿越網(wǎng)橋的信息量l瞄時(shí)超載的問(wèn)題，即：網(wǎng)橋應(yīng)當(dāng)可以解決數(shù)據(jù)傳輸不匹配的子網(wǎng)之間的互連。事實(shí)上即使是速率相同的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連，這種緩沖能力也是必需的。

(5)透明性：網(wǎng)橋的引入不應(yīng)影響原有子網(wǎng)的通信能力，不應(yīng)產(chǎn)生信宿結(jié)點(diǎn)無(wú)法檢測(cè)的差錯(cuò)。

一個(gè)企業(yè)局域網(wǎng)，為什么不簡(jiǎn)單地采用一個(gè)大的局域網(wǎng)，而要分成多個(gè)子網(wǎng)，再用網(wǎng)橋等互連設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連呢?主要基于以下幾方面的因素：

(1)無(wú)序性：一個(gè)組織內(nèi)部有許多不同的部門(mén)，由于各部門(mén)的工作性質(zhì)不同，因此，可能選用了不同的局域網(wǎng)。當(dāng)這些部門(mén)的局域網(wǎng)之間需要相互連接時(shí)，就可能需要網(wǎng)橋。

(2)可靠性：通過(guò)使用網(wǎng)橋，網(wǎng)絡(luò)可以被分成一些自適應(yīng)的實(shí)體，可以對(duì)網(wǎng)橋進(jìn)行編程以決定接收到的內(nèi)容是否轉(zhuǎn)發(fā)。

(3)性能考慮：一般來(lái)說(shuō)，LAN或MAN的性能將隨著連在其上的設(shè)備數(shù)量或介質(zhì)長(zhǎng)度的增加而降低。將這些沒(méi)備分別集中起來(lái)，使得在LAN內(nèi)部的通信大大超過(guò)跨越LAN間的通信，這時(shí)采用多個(gè)更小的LAN往往可以獲得更好的性能。

(4)地理考慮：一個(gè)組織在地理位置上較分散，無(wú)法將它們連在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，唯一的辦法是將局域網(wǎng)分段，在各段之間放置網(wǎng)橋。通過(guò)使用網(wǎng)橋，可以增加工作的物理距離。

(5)安全考慮：建立多個(gè)LAN可以提供通信的安全性?？梢园涯切┎煌?lèi)型的具有不同安全性要求的信息分別在不同的分隔的物理介質(zhì)上傳輸。同時(shí)，具有不同安全級(jí)別的不同用戶必須通過(guò)集中控制和監(jiān)控機(jī)制來(lái)進(jìn)行通信。

如前所述，網(wǎng)橋直接連接兩個(gè)或者多個(gè)子網(wǎng)，一方面，作為這些子網(wǎng)上的結(jié)點(diǎn)，參與子網(wǎng)的運(yùn)行，另一方面根據(jù)數(shù)據(jù)幀中的地址進(jìn)行本網(wǎng)或者跨網(wǎng)的幀轉(zhuǎn)發(fā)。幀的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程實(shí)質(zhì)上也是幀的路徑選擇過(guò)程。經(jīng)過(guò)路由選擇后網(wǎng)橋?qū)l(fā)往適當(dāng)?shù)亩丝凇Ｄ壳俺Ｓ玫穆窂竭x擇方法有兩種，對(duì)應(yīng)為兩種類(lèi)型的網(wǎng)橋：透明橋和指定路徑橋。

1．透明橋

透明橋也稱學(xué)習(xí)橋或自適應(yīng)橋，內(nèi)部動(dòng)態(tài)地維護(hù)地址映射表，根據(jù)該地址映射表，網(wǎng)橋決定收到的幀的轉(zhuǎn)發(fā)。透明橋適合于總線型(如：以太網(wǎng)、令牌總線)或者樹(shù)狀的網(wǎng)絡(luò)互連結(jié)構(gòu)。

透明橋的原理十分簡(jiǎn)單，當(dāng)網(wǎng)橋收到每一個(gè)幀時(shí)，都執(zhí)行地址表擴(kuò)充和幀轉(zhuǎn)發(fā)兩項(xiàng)工作。地址表擴(kuò)充是指從幀中取出信源結(jié)點(diǎn)地址，查地址表，如果沒(méi)有，將該地址添加到地址表中。從而使網(wǎng)橋“了解”哪些結(jié)點(diǎn)來(lái)自于哪個(gè)子網(wǎng)(屬于哪個(gè)子網(wǎng)網(wǎng)段)。幀的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程大致如下：

(1)如果幀中的信源結(jié)點(diǎn)與信宿結(jié)點(diǎn)是在同一個(gè)子網(wǎng)中，網(wǎng)橋則丟棄該幀，不作轉(zhuǎn)發(fā)；

(2)否則，在地址表中查找信宿結(jié)點(diǎn)地址，如果表中有對(duì)應(yīng)的地址，則網(wǎng)橋就將幀轉(zhuǎn)發(fā)到該地址對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)端口；

(3)如果地址表中沒(méi)有信宿結(jié)點(diǎn)地址，則表示信宿結(jié)點(diǎn)地址未知，網(wǎng)橋就將幀轉(zhuǎn)發(fā)到(或稱廣播到)其他所有與本網(wǎng)橋連接的子網(wǎng)中；

(4)當(dāng)收到信宿結(jié)點(diǎn)給信源結(jié)點(diǎn)的“應(yīng)答幀”后，網(wǎng)橋?qū)⒃撔潘藿Y(jié)點(diǎn)地址添加到地址表中。

如圖4所示，有一網(wǎng)橋連接了4個(gè)子網(wǎng)，假設(shè)結(jié)點(diǎn)A與結(jié)點(diǎn)H通信，當(dāng)網(wǎng)橋接收到結(jié)點(diǎn)A的數(shù)據(jù)幀后，從數(shù)據(jù)幀中取出信源地址(00123456)，查地址映射表，地址表中已有，屬于子網(wǎng)l；再取出信宿地址(50873EA6)，查地址映射表，表中已有，屬于子網(wǎng)4，則網(wǎng)橋僅將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到子網(wǎng)4對(duì)應(yīng)的端口。

圖4透明橋幀的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程舉例l

地址映射表MAC地址端門(mén)00123456子網(wǎng)150873EA6了網(wǎng)410173856子網(wǎng)2如圖5所示，假設(shè)結(jié)點(diǎn)A與結(jié)點(diǎn)D通信，當(dāng)網(wǎng)橋接收到結(jié)點(diǎn)A的數(shù)據(jù)幀后，從數(shù)據(jù)幀中取出信源地址(00123456)，查地址映射表，地址表中已有．屬于子網(wǎng)1；再取出信宿地址(1017385A)，查地址映射表，表中沒(méi)有，則網(wǎng)橋就將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到它所連接的所有子網(wǎng)對(duì)應(yīng)

的端口(數(shù)據(jù)幀廣播)，這樣子網(wǎng)l、2、3、4上的所有結(jié)點(diǎn)都能收到該數(shù)據(jù)幀+除結(jié)點(diǎn)D以外的結(jié)點(diǎn)都丟棄該幀，結(jié)點(diǎn)D接收該幀，并給予確認(rèn)。當(dāng)網(wǎng)橋收到結(jié)點(diǎn)D給結(jié)點(diǎn)—＼的‘‘應(yīng)答幀”后，將結(jié)點(diǎn)L)的MAC地址添加到地址表中，并把“應(yīng)答幀，，轉(zhuǎn)發(fā)到結(jié)點(diǎn)A所在的子網(wǎng)端口。

圖5透明橋幀的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程舉例2

2．“廣播風(fēng)暴”產(chǎn)生

當(dāng)網(wǎng)橋收到地址映射表中沒(méi)有的地址時(shí)，它就向其端口所連接的所有網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，進(jìn)行數(shù)據(jù)幀廣播。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)很多，通過(guò)許多網(wǎng)橋進(jìn)行互聯(lián)時(shí)，有許多信宿地址不明的幀被廣播到所有結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)不停地忙于接收這些數(shù)據(jù)幀，使得結(jié)點(diǎn)不能正常地進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，這樣極易產(chǎn)生所謂的“廣播風(fēng)暴”，使得網(wǎng)絡(luò)性能下降。因此，在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)要避免一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)全部由網(wǎng)橋互聯(lián)而成，那樣會(huì)容易產(chǎn)生“廣播風(fēng)暴”。

在設(shè)計(jì)網(wǎng)橋時(shí)有兩個(gè)重要因素要加以考慮：

(1)地址映射表的大小

網(wǎng)橋的地址映射表應(yīng)該適中，太大會(huì)影響查詢速度；太小存儲(chǔ)的地址太少，會(huì)產(chǎn)生較多的數(shù)據(jù)幀“廣播”，影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。

(2)地址表的維護(hù)和構(gòu)造方法

由于網(wǎng)橋的地址映射表的大小是有限的，地址表中保留哪些地址，也會(huì)影響到網(wǎng)絡(luò)的性能。一般有兩種方法，一種是“最近使用的保留”，保留最近使用的那些地址；另一種是“根據(jù)使用頻率保留”，根據(jù)地址的使用頻率，保留使用頻率高的那些地址。地址表的維護(hù)通常采用及時(shí)刷新的方法，即將新加入的地址放在表的首部；如果該地址已在表中，刪除原有的地址信息；在表中地址增加的過(guò)程中，超出表體積的后部地址自動(dòng)丟棄。

3．支撐樹(shù)(SpanTree)

透明橋得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是假定了任意兩個(gè)局域網(wǎng)之間只有一條惟一的通路。為了提高可靠性，有時(shí)人們?cè)诰钟蚓W(wǎng)之間設(shè)置并行的兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)橋(即冗余網(wǎng)橋)，由多個(gè)網(wǎng)橋構(gòu)成的局域網(wǎng)，如果形成環(huán)路，會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)幀在網(wǎng)絡(luò)中循環(huán)傳輸?shù)默F(xiàn)象。

例如，當(dāng)用兩個(gè)網(wǎng)橋B1、B2連接兩個(gè)局域網(wǎng)LANl、LAN2時(shí)(如圖6所示)，如果結(jié)點(diǎn)A希望發(fā)送幀給結(jié)點(diǎn)B，由于最初結(jié)點(diǎn)B并未記錄在網(wǎng)橋B1和網(wǎng)橋B2的地址表中，根據(jù)透明橋的約定，該原始幀將由網(wǎng)橋B1和網(wǎng)橋B2轉(zhuǎn)發(fā)到局域網(wǎng)LAN2上，于是出現(xiàn)了問(wèn)題。首先是結(jié)點(diǎn)B會(huì)同時(shí)收到網(wǎng)橋B1和B2轉(zhuǎn)發(fā)的2個(gè)幀，其次是網(wǎng)橋B1和網(wǎng)橋B2轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀在局域網(wǎng)LAN2kY．分別被網(wǎng)橋B2和網(wǎng)橋B1收到，于是兩個(gè)橋在記載了結(jié)點(diǎn)A屬于局域網(wǎng)1之后，又會(huì)認(rèn)為結(jié)點(diǎn)A屬于局域網(wǎng)2。結(jié)果不僅該幀在兩個(gè)局域網(wǎng)上循環(huán)地廣播，而結(jié)點(diǎn)B的應(yīng)答信息(假設(shè)高層協(xié)議要求結(jié)點(diǎn)B予以應(yīng)答)可能無(wú)法轉(zhuǎn)發(fā)到局域網(wǎng)1，或者也在兩個(gè)局域網(wǎng)中循環(huán)傳輸。

圖6冗余網(wǎng)橋引起的循環(huán)

解決數(shù)據(jù)幀在網(wǎng)絡(luò)中循環(huán)的方法是構(gòu)造基于網(wǎng)橋的“支撐樹(shù)”(SpanTree，也稱“生成樹(shù)”)。構(gòu)造支撐樹(shù)的基本思想是首先選擇網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)網(wǎng)橋作為支撐樹(shù)的根，原理上該網(wǎng)橋可以任意指定，但實(shí)際中通常選擇位于相對(duì)中心的某個(gè)網(wǎng)橋。由于多個(gè)子網(wǎng)的互聯(lián)使得至少需要一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)橋，所以這種選擇是可行的。再?gòu)呐c該支撐樹(shù)(最初只有支撐樹(shù)的根)相鄰(指可以通過(guò)某個(gè)子網(wǎng)直接訪問(wèn))的網(wǎng)橋集合中選擇一個(gè)加入支撐樹(shù)，選擇的條件是加入該網(wǎng)橋不會(huì)形成環(huán)路；這種選擇的過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行，直至支撐樹(shù)已經(jīng)可以互聯(lián)所有的子網(wǎng)。剩下的網(wǎng)橋留作備用。構(gòu)造支撐樹(shù)的過(guò)程發(fā)生在新的網(wǎng)橋加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，或者支撐樹(shù)中的某個(gè)網(wǎng)橋發(fā)生故障的時(shí)候。

圖7示意了構(gòu)造支撐樹(shù)的過(guò)程。圖7(a)中的子網(wǎng)A至C分別用粗線表示，網(wǎng)橋編號(hào)為l-5，即用5個(gè)網(wǎng)橋互聯(lián)7個(gè)子網(wǎng)，顯然在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)了多個(gè)環(huán)路。構(gòu)造支撐樹(shù)的過(guò)程描述如下：

圖7支撐樹(shù)的構(gòu)造過(guò)程

(1)首先任意選擇一個(gè)網(wǎng)橋作為根，此處假設(shè)選擇網(wǎng)橋2作為根，于是支撐樹(shù)集合為|2|；

(2)根據(jù)算法及設(shè)定的條件，從與2相鄰的網(wǎng)橋(1，3，4)中選擇一個(gè)，假設(shè)為l，即支撐樹(shù)集合成為{2，1}；

(3)再在與支撐樹(shù){2，1}相鄰的網(wǎng)橋中進(jìn)行選擇，與2相鄰的有(3，4)，與]相鄰的有(3)，由于網(wǎng)橋3會(huì)形成環(huán)路，不能加入支撐樹(shù)中，則形成的支撐樹(shù)為{2，1，4}；

(4)再在與支撐樹(shù){2，1，4}相鄰的網(wǎng)橋中進(jìn)行選擇，則形成的支撐樹(shù)為{2，1，4，5}。對(duì)應(yīng)的無(wú)環(huán)網(wǎng)絡(luò)如圖7(b)所示，網(wǎng)橋3為冗余網(wǎng)橋，以虛線連接。

透明橋具有很高的效率，特別適合總線型或樹(shù)形的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)結(jié)構(gòu)，因此被IEEE的802．3和802．4工作組推薦采用，也是目前網(wǎng)橋中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)。

4．指定路徑橋

指定路徑橋也稱源路徑選擇橋，這種橋的原理來(lái)源于IBM的令牌環(huán)。由發(fā)送的源結(jié)點(diǎn)判斷所發(fā)送的幀是送往本地子網(wǎng)，還是送給其他網(wǎng)絡(luò)，選擇幀傳輸?shù)拇_切路徑，并把它放在要傳輸?shù)膸小?

如果發(fā)送的源結(jié)點(diǎn)知道所發(fā)送的幀傳輸?shù)拇_切路徑，可以直接傳輸。如果源結(jié)點(diǎn)不知道路徑，則發(fā)送一個(gè)具有測(cè)試功能的廣播幀。接到廣播幀的網(wǎng)橋檢查廣播幀中的nI字段，如果本網(wǎng)橋號(hào)已經(jīng)在RI中，不做任何處理；否則，向RI中增加段號(hào)，并將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到與之連接且網(wǎng)號(hào)未在幀中出現(xiàn)的其他子網(wǎng)。當(dāng)信宿結(jié)點(diǎn)接到該測(cè)試幀后，向源發(fā)結(jié)點(diǎn)返回一個(gè)應(yīng)答幀。應(yīng)答幀中包含了所需的路徑信息，并沿著測(cè)試幀途徑的路徑反向傳遞。由于廣播的緣故，源發(fā)結(jié)點(diǎn)可能會(huì)收到多個(gè)應(yīng)答幀，通常是通過(guò)某種算法從中選擇一條(最佳)路徑。

指定路徑橋可以獲得最佳的路徑，其缺點(diǎn)是測(cè)試幀的發(fā)送增加了網(wǎng)絡(luò)的信息流量，可能形成“廣播風(fēng)暴”，甚至可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象。

利用網(wǎng)橋互聯(lián)子網(wǎng)的應(yīng)用十分廣泛，例如：一個(gè)企業(yè)的各個(gè)部門(mén)可能根據(jù)不同的需要形成各種局域網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)部門(mén)之間希望互聯(lián)時(shí)，網(wǎng)橋是較佳的互聯(lián)部件。同樣，由于網(wǎng)橋具有分隔子網(wǎng)的功能，如果一個(gè)企業(yè)擁有很多的計(jì)算機(jī)和服務(wù)器，而僅組成一個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)，則對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求很高，并且難以實(shí)現(xiàn)。采用網(wǎng)橋來(lái)劃分子網(wǎng)，使得大部分訪問(wèn)集中在子網(wǎng)內(nèi)部，從而可以獲得較高的響應(yīng)速度。目前，組建局域網(wǎng)常用的以太網(wǎng)交換機(jī)，就是一種簡(jiǎn)化的網(wǎng)橋，用于以太網(wǎng)之間的互聯(lián)。以太網(wǎng)交換機(jī)具有如下特點(diǎn)：

(1)提供一定的存儲(chǔ)能力。為避免轉(zhuǎn)發(fā)幀在輸出端口的沖突，交換機(jī)往往配置一定的緩存，用于緩存輸入或待輸出的幀；

(2)交換機(jī)具有少量的地址表，以提高交換機(jī)的查表速度；

(3)交換機(jī)處理相同的幀格式，交換速度快。一般的網(wǎng)橋，由于互聯(lián)的是兩個(gè)或兩個(gè)以上不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)，在數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的協(xié)議轉(zhuǎn)換，這種協(xié)議轉(zhuǎn)換是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的，因此網(wǎng)橋的幀轉(zhuǎn)發(fā)的速度比較慢。而交換機(jī)互聯(lián)的是相同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)，在數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)無(wú)需進(jìn)行幀格式轉(zhuǎn)換，大大提高了交換機(jī)的數(shù)據(jù)交換速度；

(4)交換機(jī)具有分割子網(wǎng)的功能，與一般的網(wǎng)橋一樣，交換機(jī)可以用來(lái)進(jìn)行子網(wǎng)分割；

(5)交換機(jī)的每個(gè)端口獨(dú)享指定的帶寬；如10M／100M／1000M的交換機(jī)，每個(gè)端口可獨(dú)享10Mb／s／100Mb／s／1000Mb／s的網(wǎng)絡(luò)帶寬；

(6)支持多個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)流，具有較高的吞吐量；一般的網(wǎng)橋同一時(shí)刻只有一對(duì)端口通信，而交換機(jī)同一時(shí)刻可有多對(duì)端口通信；

(7)交換機(jī)內(nèi)部采用硬件交換，交換速度快。