第五讲数据链路层(改).pptVIP

* * * * * * * * * * 扩展的局域网：网桥(续) 网桥优点: 隔离冲突域使得网络的最大总吞吐量提高, 对接入的结点数和地理覆盖的范围没有限制 由于是存储转发设备，所以可以连接不同的以太网 透明: 不需要改变主机的LAN网络接口适配器 网桥过滤帧 同LAN网段内传输的帧不转发到其他的LAN网段 转发: 如何知道那个LAN网段在哪，如何转发? 看起来好像是路由选择问题 (只不过距离短一点!) 网桥的内部结构 转发表 接口管理 软件 网桥协议 实体 缓存 接口 1 接口 2 ① ② ③ 网段 B 网段 A 1 1 1 2 ① ③ ⑤ 2 ② ④ ⑥ 2 站地址 接口 网桥 网桥 ④ ⑤ ⑥ 接口 1 接口 2 1 2 目前使用得最多的网桥是透明网桥(transparent bridge)。 “透明”是指局域网上的站点并不知道所发送的帧将经过哪几个网桥，因为网桥对各站来说是看不见的。 透明网桥是一种即插即用设备，其标准是 IEEE 802.1D。 所谓透明网桥，是指把网桥与相关的网络在物理上连接后，不需要做任何配置，即可实现网络互联的数据链路层设备 透明网桥 若从 A 发出的帧从接口 x 进入了某网桥，那么从这个接口出发沿相反方向一定可把一个帧传送到 A。 网桥每收到一个帧，就记下其源地址和进入网桥的接口，作为转发表中的一个项目。 在建立转发表时是把帧首部中的源地址写在“地址”这一栏的下面。 在转发帧时，则是根据收到的帧首部中的目的地址来转发的。这时就把在“地址”栏下面已经记下的源地址当作目的地址，而把记下的进入接口当作转发接口。 网桥应当按照以下自学习算法处理收到的帧和建立转发表 /过滤表 地址 接口 转发表的建立过程举例 B2 B1 A B C D E F 1 2 1 2 地址 接口 … … … … B 1 B → A A → B A 1 F → C F 2 A → B A 1 F → C F 2 在网桥的转发表中写入的信息除了地址和接口外，还有帧进入该网桥的时间。 因为以太网的拓扑可能经常会发生变化，站点也可能会更换适配器（这就改变了站点的地址）。另外，以太网上的工作站并非总是接通电源的。 把每个帧到达网桥的时间登记下来，就可以在转发表中只保留网络拓扑的最新状态信息。这样就使得网桥中的转发表能反映当前网络的最新拓扑状态。 网桥在转发表中登记以下三个信息 网桥的自学习和转发帧的步骤归纳 网桥收到一帧后先进行自学习。查找转发表中与收到帧的源地址有无相匹配的项目。如没有，就在转发表中增加一个项目（源地址、进入的接口和时间）。如有，则把原有的项目进行更新。 转发帧。查找转发表中与收到帧的目的地址有无相匹配的项目。 如没有，则通过所有其他接口（但进入网桥的接口除外）按进行转发。 如有，则按转发表中给出的接口进行转发。 若转发表中给出的接口就是该帧进入网桥的接口，则应丢弃这个帧（因为这时不需要经过网桥进行转发）。 网桥自学过程: 举例 假设 C 给D发送帧， D再用帧对C进行应答 C 发送帧, 网桥没有D的资料,因此在两个LAN进行泛洪 网桥注意C是在1#端口 位处上部的LAN将该帧忽略 LAN D接收到了该帧 网桥的自学过程: 举例 D 产生了给 C的应答, 并发送 网桥注意到了D发出的帧 网桥查出D处在2#接口上 网桥已知 C 在1#接口上,所以有选择的 通过1#接口转发 为增强可靠性, 一般希望有一些冗余,比如在信源、信宿间设立具有可替换的路径 如果同时有了多条路经，就有可能产生循环 – 网桥会产生成倍的帧并永远转发下去 解决办法: 将网桥组织成为生成树，其具体做法是把将部分网桥的部分接口暂时加以封锁 透明网桥使用了生成树算法 局域网 2 局域网 1 网桥 2 网桥 1 A F 不停地 兜圈子 ? ? A 发出的帧 ? F1 ? 网桥 1 转发的帧 ? ? F2 网桥 2 转发的帧 网络资源白白消耗了 多端口网桥：以太网交换机p97 使用LAN地址在链路层转发、过滤帧 (frame) 交换:可同时实现A-to-B 和A’-to-B’ 的数据传输, 不会产生冲突 接口数量较多 一般情况: 各个主机,呈星状同交换机连接 是以太网（Ethernet）, 但不会冲突! 以太网交换机 直通交换（cut-through switching）: 在帧头地址确认后，帧被从输入直接导向输出端口，而不必等到整个帧接收完毕后在转发 可以减少等待时间 可以将共享/专用的 10/100/1000 Mb/s接口集于一身 以太网交换机 (续) Dedicated