Bridging (nettverk) - Bridging (networking)
En nettverksbro er en datanettverksenhet som oppretter et enkelt, samlet nettverk fra flere kommunikasjonsnettverk eller nettverkssegmenter . Denne funksjonen kalles nettverksbro . Broing er forskjellig fra ruting . Ruting tillater flere nettverk å kommunisere uavhengig og likevel forbli atskilt, mens broing forbinder to separate nettverk som om de var et enkelt nettverk. I OSI -modellen utføres broing i datalinklaget (lag 2). Hvis ett eller flere segmenter av det brobygde nettverket er trådløse , er enheten kjent som en trådløs bro .
De viktigste typene nettverksbro -teknologier er enkel bro, bro med flere porter og læring eller gjennomsiktig bro.
Gjennomsiktig bro
Transparent broing bruker en tabell som kalles videresendingsinformasjonsbasen for å kontrollere videresending av rammer mellom nettverkssegmenter. Tabellen starter tom og oppføringer legges til etter hvert som broen mottar rammer. Hvis det ikke finnes en destinasjonsadressepost i tabellen, oversvømmes rammen til alle andre porter på broen, og oversvømmer rammen til alle segmenter bortsett fra den den ble mottatt fra. Ved hjelp av disse oversvømmede rammene vil en vert på destinasjonsnettverket svare og en videresendingsdatabaseoppføring vil bli opprettet. Både kilde- og destinasjonsadresser brukes i denne prosessen: kildeadresser registreres i oppføringer i tabellen, mens destinasjonsadresser slås opp i tabellen og matches med det riktige segmentet for å sende rammen til. Digital Equipment Corporation (DEC) utviklet opprinnelig teknologien på 1980 -tallet.
I sammenheng med en bro med to porter, kan videresendingsinformasjonsbasen sees på som en filtreringsdatabase. En bro leser en rammes destinasjonsadresse og bestemmer seg for å enten videresende eller filtrere. Hvis broen bestemmer at destinasjonsverten er på et annet segment på nettverket, videresender den rammen til det segmentet. Hvis destinasjonsadressen tilhører samme segment som kildeadressen, filtrerer broen rammen og forhindrer den i å nå det andre nettverket der den ikke er nødvendig.
Transparent bro kan også fungere over enheter med mer enn to porter. Som et eksempel kan du vurdere en bro som er koblet til tre verter, A, B og C. Broen har tre porter. A er koblet til broport 1, B er koblet til broport 2, C er koblet til broport 3. A sender en ramme adressert til B til broen. Broen undersøker kildeadressen til rammen og oppretter en adresse og portnummeroppføring for vert A i sin videresendingstabell. Broen undersøker destinasjonsadressen til rammen og finner den ikke i videresendingstabellen, slik at den oversvømmer (sender) den til alle andre porter: 2 og 3. Rammen mottas av vertene B og C. Verten C undersøker destinasjonsadressen og ignorerer rammen da den ikke samsvarer med adressen. Vert B gjenkjenner en destinasjonsadressematch og genererer et svar på A. På returbanen legger broen til en adresse og portnummeroppføring for B i sin videresendingstabell. Broen har allerede As adresse i videresendingstabellen, slik at den bare videresender responsen til port 1. Vert C eller andre verter på port 3 belastes ikke med responsen. Toveiskommunikasjon er nå mulig mellom A og B uten ytterligere flom til nettverket. Hvis A sender en ramme adressert til C, vil samme prosedyre bli brukt, men denne gangen vil ikke broen opprette en ny videresendingstabelloppføring for As adresse/port fordi den allerede har gjort det.
Broing kalles gjennomsiktig når rammeformatet og adresseringen ikke endres vesentlig. Ikke-gjennomsiktig bro er nødvendig spesielt når rammeadresseringsskjemaene på begge sider av en bro ikke er kompatible med hverandre, f.eks. Mellom ARCNET med lokal adressering og Ethernet ved bruk av IEEE MAC-adresser , som krever oversettelse. Imidlertid blir slike inkompatible nettverk oftest dirigert mellom, ikke overbygd.
Enkel bro
En enkel bro forbinder to nettverkssegmenter, vanligvis ved å operere transparent og ramme-for-ramme bestemme om de skal videresende fra det ene nettverket til det andre. En lagring og videresendingsteknikk brukes vanligvis, så som en del av videresending verifiseres rammens integritet på kildenettverket, og CSMA/CD -forsinkelser blir plassert på destinasjonsnettverket. I motsetning til repeatere som ganske enkelt forlenger det maksimale spennet til et segment, bygger broer bare fremover rammer som kreves for å krysse broen. I tillegg reduserer broer kollisjoner ved å opprette et eget kollisjonsdomene på hver side av broen.
Multiport -bro
En flerportsbro forbinder flere nettverk og opererer transparent for å avgjøre ramme for ramme om trafikk skal videresendes. I tillegg må en flerportsbro bestemme hvor trafikken skal videresendes. I likhet med den enkle broen, bruker en multiportbro vanligvis lagring og fremover. Multiport -brofunksjonen fungerer som grunnlag for nettverksbrytere .
Gjennomføring
Den videresending informasjonsbase som er lagret i innholdsadresserbart lager (CAM) er i utgangspunktet tom. For hver mottatt Ethernet -ramme lærer bryteren av rammens kilde -MAC -adresse og legger denne sammen med en grensesnittidentifikator til videresendingsinformasjonsbasen. Bryteren videresender deretter rammen til grensesnittet som finnes i CAM basert på rammens destinasjons -MAC -adresse. Hvis destinasjonsadressen er ukjent, sender bryteren rammen ut på alle grensesnitt (unntatt inngangsgrensesnittet). Denne oppførselen kalles unicast -flom .
Videresending
Når en bro lærer adressene til de tilkoblede nodene, videresender den datalinklagsrammer ved hjelp av en lag-2 videresendingsmetode. Det er fire videresendingsmetoder en bro kan bruke, hvorav den andre til fjerde metoden var ytelsesøkende metoder når den ble brukt på "switch" -produkter med samme inngangs- og utgangsbåndbredder:
- Lagre og videresende : bryteren bufrer og verifiserer hver ramme før den videresendes; en ramme mottas i sin helhet før den videresendes.
- Skjær gjennom : bryteren begynner å videresende etter at rammens destinasjonsadresse er mottatt. Det er ingen feilkontroll med denne metoden. Når den utgående porten er opptatt den gangen, faller bryteren tilbake til lagring og videresending. Når utgangsporten kjører med en raskere datahastighet enn inngangsporten, brukes vanligvis lagring og videresending.
- Fragmentfri : en metode som prøver å beholde fordelene med både butikk og fremover og skjære gjennom. Fragmentfri kontrollerer de første 64 byte i rammen, der adresseringsinformasjon er lagret. I henhold til Ethernet -spesifikasjonene bør kollisjoner oppdages i løpet av de første 64 byte av rammen, så rammesendinger som blir avbrutt på grunn av en kollisjon, vil ikke bli videresendt. Feilkontroll av de faktiske dataene i pakken er igjen for sluttapparatet.
- Adaptiv bytte : en metode for automatisk å velge mellom de tre andre modusene.
Korteste veibro
Shortest Path Bridging (SPB), spesifisert i IEEE 802.1aq -standarden, er en datanettverksteknologi som er ment å forenkle opprettelsen og konfigurasjonen av nettverk, samtidig som flerveltsruting muliggjøres . Det er en foreslått erstatning for Spanning Tree Protocol som blokkerer alle overflødige baner som kan resultere i en lag 2 -sløyfe . SPB lar alle baner være aktive med flere likekostnadsbaner. SPB øker også antall tillatte VLAN på et lag-2-nettverk.