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知识路径： > 计算机网络原理 > 网络设备与网络软件 > 网桥 >
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考试要求：掌握
相关知识点：4个
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网桥的功能有源地址跟踪、帧的转发和过滤、协议转换、分帧和重组、网络管理等多重功能。
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网桥具有一定的路径选择功能，在任何时候收到一个帧以后，都要确定其正确的传输路径，将帧送到相应的目的站点。网桥将帧中的源地址记录到它的转发数据库（或地址查找表）中，该转发库就存放在网桥的内存中，其中包括了网桥所能见到的所有连接站点的地址。这个地址数据库是互联网所独有的，它指出了被接收帧的方向，或仅说明网桥的哪一边接收到了帧。能够自动建立这种数据库的网桥称为自适应网桥。在一个扩展网络中，所有网桥均应采用自适应方法，以便获得与它有关的所有站点的地址。网桥在工作中不断更新其转发数据库，使其渐趋完备。有些厂商提供的网桥允许用户编辑地址查找表，这样有助于网络的管理。
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在相互联接的两个局域网之间，网桥起到了转发帧的作用，它允许每个LAN上的站点与其他站点进行通信，看起来就像在一个扩展网络上一样。为了有效地转发数据帧，网桥提供了存储和转发功能，它自动存储接收进来的帧，通过地址查找表完成寻址，然后把它转发到源地址另一边的目的站点上，而源地址同一边的帧就被从存储区中删除。过滤是阻止帧通过网桥的处理过程，有三种基本类型。
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（1）目的地址过滤。当网桥从网络上接收到一个帧后，首先确定其源地址和目的地址，如果源地址和目的地址处于同一局域网中，就简单地将其丢弃，否则就转发到另一局域网上，这就是所谓的目的地址过滤。
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（2）源地址过滤。所谓源地址过滤，就是根据需要，拒绝某一特定地址帧的转发，这个特定的地址是无法从地址查找表中取得的，但是可以由网络管理模块提供。事实上，并非所有网桥都进行源地址的过滤。
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（3）协议过滤。目前有些网桥还能提供协议过滤功能，它类似于源地址过滤，由网络管理指示网桥过滤指定的协议帧。在这种情况下，网桥根据帧的协议信息来决定是转发还是过滤该帧，这样的过滤通常只用于控制流量、隔离系统和为网络系统提供安全保护。
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早期的FDDI网桥结构通常是专用的封装结构，这是由于早期的FDDI仅与IEEE 802或802.5子网相连，不需要利用其他局域网中的节点通信。但是，在一个大型的扩展局域网中有很多系统在一起操作，这种专用的封装式网桥就无法提供相互操作的能力。为此，采用了新的转换技术，依照与其他网络的桥接标准，形成了转换式网桥，建立可适应局域网互联的标准帧。
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（1）封装式网桥。封装式网桥（Encapsulation Bridge）采用一些专用设备和技术，将FDDI作为一种传输管道来使用，它要求网上使用同一型号的网桥，这无疑影响了网络的互操作性能。以FDDI-Ethernet网桥为例。FDDI封装式网桥使用专用协议技术，用FDDI报头和报尾来封装一个以太帧，然后把这个帧转发到FDDI网络上，目的地址也隐含在封装过的帧中。封装式网桥把这个FDDI帧发送到另一个封装式网桥上，由该封装式网桥使用与封装技术相对应的拆封技术将封装拆除。由于目的地址被封装过，因此只能采用广播帧的形式发送帧，这无疑会降低网络带宽的使用率。如果互联网的规模很大，包含的网桥和局域网很多，那么广播帧的数目也将增加，这样势必会造成不必要的拥挤。封装式网桥不能通过转换网桥发送数据，只有同一供货商提供的同一种封装式网桥才能一起工作，也不能通过其他供货商提供的封装式网桥传输数据，除非其他供货商提供的封装式网桥也同样使用这种协议。
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（2）转换式网桥。转换式网桥（Translating Bridge）克服了封装式网桥的弊病，将需要传输的帧转换成目的网络的帧格式，然后再传输。还是以FDDI-Ethernet网桥为例。以太网工作站要使用连在FDDI上的高性能服务器，必须先将Ethernet格式帧转换成FDDI格式帧，然后通过FDDI上传至目的服务器，此时服务器接收到的是FDDI格式的帧，故不需做任何改变就可使用。可见转换式网桥是通用的。任何转换式网桥都能与其他网桥互相通信。
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网际互联的复杂程度取决于互联网络的报文、帧格式及其协议的差异程度。不同类型的网络有着不同的参数，其差错校验的算法、最大报文分组、生成周期也不尽相同。例如，FDDI网络中允许的最大帧长度为4500字节，而在IEEE 802.3以太网中最大帧长度为1518字节，这样网桥在FDDI向Ethernet转发数据帧时，就必须将FDDI长达4500字节的帧分割成几个1518字节长度的IEEE 802.3协议以太网帧，然后再转发到以太网上去，这就是分帧技术。一些通用的通信协议都定义了类似的控制帧大小差异的方法（称为包分割方法）；反之，在Ethernet向FDDI转发数据帧时，必须将只有1518字节的以太帧组合成FDDI格式的帧，并以FDDI格式传输，这就是帧的重组。对于使用较长报文格式的协议和应用，帧的分割和重组是非常重要的。如果FDDI网桥中没有分帧和重组功能，那么通过网桥互联就无法实现。但是，在协议转换过程中，分帧和重组工作必须快速完成，否则会降低网桥的性能。
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网桥的另一项重要功能是对扩展网络的状态进行监督，其目的就是为了更好地调整拓扑逻辑结构。有些网桥还可对转发和丢失的帧进行统计，以便进行系统维护。网桥管理还可以间接地监视和修改转发地址数据库，允许网络管理模块确定网络用户站点的位置，以此来管理更大的扩展网络。另外，通过调控生成树演绎参数能不定期地协调网络拓扑结构的演绎过程。
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