网桥(Bridge)也称桥接器,是连接两个局域网的存储转发设备,用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。一般情况下,被连接的网络系统都具有相同的逻辑链路控制规程(LLC),但媒体访问控制协议(MAC)可以不同。
网桥是数据链路层的连接设备,准确的说,它工作在MAC子层上。网桥在两个局域网的数据链路层间按帧传送信息。它在OSI/RM中的位置的数据链路层。
网桥是为各种局域网间存储转发数据而设计的,它对末端节点用户是透明的,末端节点在其报文通过网桥时,并不知道网桥的存在。网桥可以将相同或不相同的局域网连在一起,组成一个扩展的局域网络。
网桥的功能
一个FDDI网桥应包括下列基本功能。
(1)源地址跟踪
网桥具有一定的路径选择功能,它在任何时候接收到一个帧以后,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(或者地址查找表)中,该转发库存放在网桥的内存中,其中包括网桥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,或者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。
(2)帧的转发和过滤
在相互连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上的站点与其它站点进行通信,看起来就像在一个扩展网络上一样。
为了有效的转发数据帧,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(Filter)是阻止帧通过网桥处理的过程,它有三种基本类型。
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。
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。
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。
(3)生成树
生成树(Spanning Tree)是基于IEEE802.1d的一种工业标准算法。利用它可以防止网上产生回路,因为回路会使网络发生故障。生成树有两个主要功能:
·在任何两个局域网之间仅有一条逻辑路径。
在两个以上的网桥之间用不重复路径把所有网络连接到单一的扩展局域网上。
扩展局域网的逻辑拓扑结构必须是无回路的,所有连接站点之间都有一个唯一的通路。在扩展网络系统中,网桥通过名为问候帧的特殊帧来交换信息,利用这些信息来决定谁转发,谁空闲。确定了要进行转发工作的网桥还要负责帧的转发,而空闲的网桥可用做备份。
网桥的种类
网桥分为内桥、外桥和远程桥。
(1)内桥
内桥是文件服务器的一部分,通过文件服务器中的不同网卡连接起来的局域网,由文件服务器上运行的网络操作系统来管理。
(2)外桥
外桥不同于内桥,外桥安装在工作站上,它用于连接两个相似的局域网络。外桥可以是专用的,也可以是非专用的。专用外桥不能作为工作站使用,它只能用来建立两个网络之间的连接,管理网络之间的通信。非专用外桥不但能起网桥的作用,还能作为工作站使用。
(3)远程桥
远程桥是实现远程网之间连接的设备,它通常使用调制解调器与传输介质(如电话线)实现两个局域网的连接。
故障诊断与排除
网桥常见的故障如下。
故障现象1:吞吐量不足的问题
网桥的吞吐量是以每秒转发的数据帧数来衡量的。当吞吐量有问题时,测试网桥的吞吐量和实际的吞吐量,根据实测的结果,选择线路的速率。
故障现象2:数据帧丢失
除由于吞吐量不够而造成数据包丢失外,处于正常工作状态的网桥也会丢失无效的数据包和超时的数据包(数据包保存时间最大为4s),因此要求选择的网桥缓存数据包的时间不能过短。
故障现象3:网桥不工作
网桥不工作可能是由以下原因引起的:
安装不当;
配置差错(例如,产品是10Mbps却被设置成100Mbps);
端口未被激活;
连接失效(电缆松动,连接器松动,模块未插紧)。
如果不是上述原因,那么就是产品本身的质量问题。
故障现象4:网桥信号指示灯不亮
网桥信号指示灯不亮可能是由以下原因引起的:
(1)支路信号消失
·支路没有使用;
支路接口接反;
支路松动
支路损坏。
(2)故障排除
检查接口的输入方向;
检查接口的连接,包括电缆;
如属设备问题,应联系供应商维修或退换。
故障现象5:网桥数据能通,但有丢包现象
此现象表明线路有误码或LAN口网线做法不规范。
故障排除:
首先用误码仪测试线路看是否存在误码,其次检查以太网做法是否规范。正确的做法应是1、2脚用同一对双绞线;3/6脚用同一对双绞线。
故障现象6:网桥LINK指示灯不亮
此现象表明以太网接口不通。
以太网接口没有使用;
以太网接口松动;
检查以太网连接;
更换设备。
故障现象7:所有指示灯显示正常,但数据ping不通
所有指示灯显示正常,表明当前设备的物理连接正常。只有线路和网络存在问题。
故障排除:
首先是误码仪测试线路,确定传输通道是否存在问题。其次是检查所ping的两台PC的网络环境是否相同。
故障现象8:在站内ping通网桥,并且能使用Telnet命令远程登录,但在现场无法ping通网桥,ETH灯不亮,其它指示灯状态正常
故障排除方法:
检查网线及水晶头,确定网线是否正常或者更换水晶头;
如果网线及水晶头正常,检查网口是否损坏,如果损坏,就需要更换新网桥。