什么是網(wǎng)橋?
2)、生成樹網(wǎng)橋
解決上面所說的無限循環(huán)問題的方法是讓網(wǎng)橋相互通信,并用一棵到達(dá)每個LAN的生成樹覆蓋實(shí)際的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 使用生成樹,可以確保任兩個LAN之間只有唯一一條路徑。一旦網(wǎng)橋商定好生成樹,LAN間的所有傳送都遵從此生成樹。 由于從每個源到每個目的地只有唯一的路徑,故不可能再有循環(huán)。
為了建造生成樹,首先必須選出一個網(wǎng)橋作為生成樹的根。 實(shí)現(xiàn)的方法是每個網(wǎng)橋廣播其序列號(該序列號由廠家設(shè)置并保證全球唯一), 選序列號最小的網(wǎng)橋作為根。接著,按根到每個網(wǎng)橋的最短路徑來構(gòu)造生成樹。如果某個網(wǎng)橋或LAN故障,則重新計算。 網(wǎng)橋通過BPDU(Bridge Protocol Data Unit)互相通信,在網(wǎng)橋做出配置自己的決定前,每個網(wǎng)橋和每個端口需要下列配置數(shù)據(jù):
網(wǎng)橋:網(wǎng)橋
ID(唯一的標(biāo)識)
端口:端口ID(唯一的標(biāo)識)
端口相對優(yōu)先權(quán)
各端口的花費(fèi)(高帶寬 = 低花費(fèi))
配置好各個網(wǎng)橋后,網(wǎng)橋?qū)⒏鶕?jù)配置參數(shù)自動確定生成樹,這一過程有三個階段:
1、選擇根網(wǎng)橋
具有最小網(wǎng)橋ID的網(wǎng)橋被選作根網(wǎng)橋。網(wǎng)橋ID應(yīng)為唯一的,但若兩個網(wǎng)橋具有相同的最小ID,則MAC地址小的網(wǎng)橋被選作根。
2、在其它所有網(wǎng)橋上選擇根端口
除根網(wǎng)橋外的各個網(wǎng)橋需要選一個根端口,這應(yīng)該是最適合與根網(wǎng)橋通信的端口。通過計算各個端口到根網(wǎng)橋的花費(fèi), 取最小者作為根端口。
3、選擇每個LAN的指定(designated)網(wǎng)橋和指定端口
如果只有一個網(wǎng)橋連到某LAN,它必然是該LAN的指定網(wǎng)橋,如果多于一個,則到根網(wǎng)橋花費(fèi)最小的被選為該LAN的指定網(wǎng)橋。 指定端口連接指定網(wǎng)橋和相應(yīng)的LAN(如果這樣的端口多于一個,則低優(yōu)先權(quán)的被選)。
一個端口必須為下列之一:
1、根端口
2、某LAN的指定端口
3、阻塞端口
當(dāng)一個網(wǎng)橋加電后,它假定自己是根網(wǎng)橋,發(fā)送出一個CBPDU(Configuration Bridge Protocol Data Unit), 告知它認(rèn)為的根網(wǎng)橋ID。
一個網(wǎng)橋收到一個根網(wǎng)橋ID小于其所知ID的CBPDU,它將更新自己的表,如果該幀從根端口(上傳)到達(dá), 則向所有指定端口(下傳)分發(fā)。 當(dāng)一個網(wǎng)橋收到一個根網(wǎng)橋ID大于其所知ID的CBPDU,該信息被丟棄,如果該幀從指定端口到達(dá), 則回送一個幀告知真實(shí)根網(wǎng)橋的較低ID。 當(dāng)有意地或由于線路故障引起網(wǎng)絡(luò)重新配置,上述過程將重復(fù),產(chǎn)生一個新的生成樹。
2、源路由選擇網(wǎng)橋
透明網(wǎng)橋的優(yōu)點(diǎn)是易于安裝,只需插進(jìn)電纜即大功告成。但是從另一方面來說,這種網(wǎng)橋并沒有最佳地利用帶寬, 因?yàn)樗鼈儍H僅用到了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個子集(生成樹)。這兩個(或其他)因素的相對重要性導(dǎo)致了802委員會內(nèi)部的分裂。 支持CSMA/CD和令牌總線的人選擇了透明網(wǎng)橋, 而令牌環(huán)的支持者則偏愛一種稱為源路由選擇(source routing)的網(wǎng)橋(受到IBM的鼓勵)。
源路由選擇的核心思想是假定每個幀的發(fā)送者都知道接收者是否在同一LAN上。當(dāng)發(fā)送一幀到另外的LAN時, 源機(jī)器將目的地址的高位設(shè)置成1作為標(biāo)記。另外,它還在幀頭加進(jìn)此幀應(yīng)走的實(shí)際路徑。
源路由選擇網(wǎng)橋只關(guān)心那些目的地址高位為1的幀,當(dāng)見到這樣的幀時,它掃描幀頭中的路由, 尋找發(fā)來此幀的那個LAN的編號。
如果發(fā)來此幀的那個LAN編號后跟的是本網(wǎng)橋的編號,則將此幀轉(zhuǎn)發(fā)到路由表中自己后面的那個LAN。 如果該LAN編號后跟的不是本網(wǎng)橋, 則不轉(zhuǎn)發(fā)此幀。這一算法有3種可能的具體實(shí)現(xiàn):軟件、硬件、混合。這三種具體實(shí)現(xiàn)的價格和性能各不相同。 第一種沒有接口硬件開銷,
但需要速度很快的CPU處理所有到來的幀。最后一種實(shí)現(xiàn)需要特殊的VLSI芯片,該芯片分擔(dān)了網(wǎng)橋的許多工作,因此, 網(wǎng)橋可以采用速度較慢的CPU,或者可以連接更多的LAN。
源路由選擇的前提是互聯(lián)網(wǎng)中的每臺機(jī)器都知道所有其他機(jī)器的最佳路徑。如何得到這些路由是源路由選擇算法的重要部分。 獲取路由算法的基本思想是:如果不知道目的地地址的位置,源機(jī)器就發(fā)布一廣播幀,詢問它在哪里。 每個網(wǎng)橋都轉(zhuǎn)發(fā)該查找?guī)?discovery frame),這樣該幀就可到達(dá)互聯(lián)網(wǎng)中的每一個LAN。當(dāng)答復(fù)回來時,
途經(jīng)的網(wǎng)橋?qū)⑺鼈冏约旱臉?biāo)識記錄在答復(fù)幀中,于是,廣播幀的發(fā)送者就可以得到確切的路由,并可從中選取最佳路由。
五、遠(yuǎn)程網(wǎng)橋
網(wǎng)橋有時也被用來連接兩個或多個相距較遠(yuǎn)的LAN。比如,某個公司分布在多個城市中, 該公司在每個城市中均有一個本地的LAN, 最理想的情況就是所有的LAN均連接起來,整個系統(tǒng)就像一個大型的LAN一樣。
該目標(biāo)可通過下述方法實(shí)現(xiàn):每個LAN中均設(shè)置一個網(wǎng)橋, 并且用點(diǎn)到點(diǎn)的連接(比如租用電話公司的電話線)將它們兩個兩個地連接起來。 點(diǎn)到點(diǎn)連線可采用各種不同的協(xié)議。辦法之一就是選用某種標(biāo)準(zhǔn)的點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議,將完整的MAC幀加到有效載荷中。 如果所有的LAN均相同,這種辦法的效果最好,它的唯一問題就是必須將幀送到正確的LAN中。 另一種辦法是在源網(wǎng)橋中去掉MAC的頭部和尾部,并把剩下的部分加到點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議的有效載荷中, 然后在目的網(wǎng)橋中產(chǎn)生新的頭部和尾部。 它的缺點(diǎn)是到達(dá)目的主機(jī)的校驗(yàn)和并非是源主機(jī)所計算的校驗(yàn)和,因此網(wǎng)橋存儲器中某位損壞所產(chǎn)生的錯誤可能不會被檢測到。
雖然此算法可以找到最佳路由(它找到了所有的路由),但同時也面臨著幀爆炸的問題。透明網(wǎng)橋也會發(fā)生有點(diǎn)類似的狀況,
但是沒有這么嚴(yán)重。其擴(kuò)散是按生成樹進(jìn)行,所以傳送的總幀數(shù)是網(wǎng)絡(luò)大小的線性函數(shù),而不象源路由選擇是指數(shù)函數(shù)。
一旦主機(jī)找到至某目的地的一條路由,它就將其存入到高速緩沖器之中,無需再作查找。雖然這種方法大大遏制了幀爆炸,
但它給所有的主機(jī)增加了事務(wù)性負(fù)擔(dān),而且整個算法肯定是不透明的。本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/155531.htm
透明網(wǎng)橋一般用于連接以太網(wǎng)段,而源路由選擇網(wǎng)橋則一般用于連接令牌環(huán)網(wǎng)段。
五、遠(yuǎn)程網(wǎng)橋
網(wǎng)橋有時也被用來連接兩個或多個相距較遠(yuǎn)的LAN。比如,某個公司分布在多個城市中,該公司在每個城市中均有一個本地的LAN,
最理想的情況就是所有的LAN均連接起來,整個系統(tǒng)就像一個大型的LAN一樣。
該目標(biāo)可通過下述方法實(shí)現(xiàn):每個LAN中均設(shè)置一個網(wǎng)橋,
并且用點(diǎn)到點(diǎn)的連接(比如租用電話公司的電話線)將它們兩個兩個地連接起來。
點(diǎn)到點(diǎn)連線可采用各種不同的協(xié)議。辦法之一就是選用某種標(biāo)準(zhǔn)的點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議,將完整的MAC幀加到有效載荷中。
如果所有的LAN均相同,這種辦法的效果最好,它的唯一問題就是必須將幀送到正確的LAN中。
另一種辦法是在源網(wǎng)橋中去掉MAC的頭部和尾部,
并把剩下的部分加到點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議的有效載荷中,然后在目的網(wǎng)橋中產(chǎn)生新的頭部和尾部。
它的缺點(diǎn)是到達(dá)目的主機(jī)的校驗(yàn)和并非是源主機(jī)所計算的校驗(yàn)和,因此網(wǎng)橋存儲器中某位損壞所產(chǎn)生的錯誤可能不會被檢測到。
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