Bridging (netværk) - Bridging (networking)
En netværksbro er en computernetværksenhed, der skaber et enkelt, samlet netværk fra flere kommunikationsnetværk eller netværkssegmenter . Denne funktion kaldes netværksbro . Brodannelse adskiller sig fra routing . Routing gør det muligt for flere netværk at kommunikere uafhængigt og alligevel forblive adskilte, hvorimod broing forbinder to separate netværk, som om de var et enkelt netværk. I OSI -modellen udføres brodannelse i datalinklaget (lag 2). Hvis et eller flere segmenter af det brobaserede netværk er trådløse , er enheden kendt som en trådløs bro .
Hovedtyperne af netværksbro -teknologier er enkel bro, bro med flere porte og læring eller gennemsigtig bro.
Gennemsigtig bro
Gennemsigtig bro anvender en tabel kaldet videresendelsesinformationsbasen til at styre videresendelse af rammer mellem netværkssegmenter. Tabellen starter tom, og poster tilføjes, når broen modtager rammer. Hvis der ikke findes en destinationsadresse i tabellen, oversvømmes rammen til alle andre havne på broen og oversvømmer rammen til alle segmenter undtagen den, hvorfra den blev modtaget. Ved hjælp af disse oversvømmede rammer vil en vært på destinationsnetværket reagere, og der vil blive oprettet en videresendelsesdatabaseindgang. Både kilde- og destinationsadresser bruges i denne proces: Kildeadresser registreres i poster i tabellen, mens destinationsadresser slås op i tabellen og matches med det korrekte segment, som rammen skal sendes til. Digital Equipment Corporation (DEC) udviklede oprindeligt teknologien i 1980'erne.
I forbindelse med en bro med to porte kan videregivelsesinformationsbasen ses som en filtreringsdatabase. En bro læser en rammes destinationsadresse og beslutter at enten videresende eller filtrere. Hvis broen bestemmer, at destinationsværten er på et andet segment på netværket, videresender den rammen til det segment. Hvis destinationsadressen tilhører det samme segment som kildeadressen, filtrerer broen rammen og forhindrer den i at nå det andet netværk, hvor den ikke er nødvendig.
Gennemsigtig bro kan også fungere over enheder med mere end to porte. Som et eksempel kan du overveje en bro forbundet til tre værter, A, B og C. Broen har tre porte. A er forbundet til broport 1, B er forbundet til broport 2, C er forbundet med broport 3. A sender en ramme adresseret til B til broen. Broen undersøger rammens kildeadresse og opretter en adresse og portnummerpost for vært A i dens videresendelsestabel. Broen undersøger rammens destinationsadresse og finder den ikke i sin videresendelsestabel, så den oversvømmer (sender) den til alle andre havne: 2 og 3. Rammen modtages af værterne B og C. Værten C undersøger destinationsadressen og ignorerer rammen, da den ikke matcher dens adresse. Vært B genkender en destinationsadressematch og genererer et svar til A. På returvejen tilføjer broen en adresse og et portnummer for B til sin videresendelsestabel. Broen har allerede A's adresse i sin videresendelsestabel, så den videresender kun svaret til port 1. Host C eller andre værter på port 3 er ikke belastet af svaret. Tovejskommunikation er nu mulig mellem A og B uden yderligere oversvømmelse til netværket. Hvis A nu sender en ramme adresseret til C, vil den samme procedure blive brugt, men denne gang vil broen ikke oprette en ny videresendelse-bordpost til As adresse/port, fordi den allerede har gjort det.
Bridging kaldes gennemsigtig, når rammeformatet og dets adressering ikke ændres væsentligt. Ikke-gennemsigtig brodannelse er påkrævet, især når rammeadresseringsordninger på begge sider af en bro ikke er kompatible med hinanden, f.eks. Mellem ARCNET med lokal adressering og Ethernet ved hjælp af IEEE MAC-adresser , der kræver oversættelse. Imidlertid er sådanne inkompatible netværk oftest dirigeret imellem, ikke broet.
Enkel bro
En simpel bro forbinder to netværkssegmenter, typisk ved at operere gennemsigtigt og på en ramme-for-ramme basis beslutte, om den skal videresendes fra det ene netværk til det andet. En teknik til lagring og videresendelse bruges typisk, så som en del af videresendelse verificeres rammens integritet på kildennetværket, og CSMA/CD -forsinkelser er indkvarteret på destinationsnetværket. I modsætning til repeatere, der simpelthen forlænger et segments maksimale spændvidde, bygger broer kun fremadgående rammer, der kræves for at krydse broen. Derudover reducerer broer kollisioner ved at oprette et separat kollisionsdomæne på hver side af broen.
Multiport -bro
En flerportsbro forbinder flere netværk og fungerer gennemsigtigt for at beslutte på en frame-for-frame basis, om trafikken skal videresendes. Derudover skal en multiportbro bestemme, hvor trafikken skal videresendes. Ligesom den enkle bro bruger en multiportbro typisk butiks- og fremadbetjening. Multiport -brofunktionen fungerer som grundlag for netværks switches .
Implementering
De videresendelse informationsgrundlag lagret i indhold-adresserbar hukommelse (CAM) indledningsvis er tom. For hver modtaget Ethernet -ramme lærer switch'en af rammens kilde -MAC -adresse og tilføjer dette sammen med en interface -id til videresendelsesinformationsbasen. Omskifteren videresender derefter rammen til den grænseflade, der findes i CAM baseret på rammens destinations -MAC -adresse. Hvis destinationsadressen er ukendt, sender kontakten rammen ud på alle grænseflader (undtagen indgangsgrænsefladen). Denne adfærd kaldes unicast flooding .
Videresendelse
Når en bro har lært adresserne på dens tilsluttede noder, videresender den datalinklagsrammer ved hjælp af en lag-2-videresendelsesmetode. Der er fire videresendelsesmetoder, en bro kan bruge, hvoraf den anden til fjerde metode var præstationsforøgende metoder, når den bruges på "switch" -produkter med de samme input- og outputportbåndbredder:
- Gem og videresend : kontakten buffrer og verificerer hver ramme, før den videresendes; en ramme modtages i sin helhed, før den videresendes.
- Skær igennem : kontakten begynder at videresende, efter at rammens destinationsadresse er modtaget. Der er ingen fejlkontrol med denne metode. Når den udgående port er optaget på det tidspunkt, falder kontakten tilbage til lagring og videresendelse. Også når udgangsporten kører med en hurtigere datahastighed end indgangsporten, bruges lagring og videresendelse normalt.
- Fragmentfrit : en metode, der forsøger at bevare fordelene ved både butik og fremad og skære igennem. Fragmentfrit kontrollerer de første 64 bytes i rammen, hvor adresseringsoplysninger gemmes. Ifølge Ethernet -specifikationer skal kollisioner detekteres i løbet af de første 64 bytes i rammen, så rammetransmissioner, der afbrydes på grund af en kollision, vil ikke blive videresendt. Fejlkontrol af de faktiske data i pakken er tilbage til slutenheden.
- Adaptiv skifte : en metode til automatisk at vælge mellem de tre andre tilstande.
Korteste vejbro
Shortest Path Bridging (SPB), der er specificeret i IEEE 802.1aq -standarden, er en computernetværksteknologi , der har til formål at forenkle oprettelse og konfiguration af netværk, samtidig med at routing med flere stier muliggøres . Det er en foreslået erstatning for Spanning Tree Protocol, der blokerer eventuelle redundante stier, der kan resultere i et lag 2 -loop . SPB giver alle stier mulighed for at være aktive med flere lige omkostningsstier. SPB øger også antallet af tilladte VLAN'er på et lag-2-netværk.