网桥的功能
网桥的功能在延长网络跨度上类似于中继器，然而它能提供智能化连接服务，即
根据帧的终点地址处于哪一网段来进行转发和滤除。网桥对站点所处网段的了解是
靠“自学习”实现的。
当使用网桥连接如图2所示的两段LAN时，网桥对来自网段1的MAC帧，首先要检
查其终点地址。如果该帧是发往网段1上某一站的，网桥则不将帧转发到网段2，而
将其滤除；如果该帧是发往网段2上某一站的，网桥则将它转发到网段2。这表明，
如果LAN1和LAN2上各有一对用户在本网段上同时进行通信，显然是可以实现的。因
为网桥起到了隔离作用。可以看出，网桥在一定条件下具有增加网络带宽的作用。
网桥的存储和转发功能与中继器相比有优点也有缺点，其优点是：
.使用网桥进行互连克服了物理限制，这意味着构成LAN的数据站总数和网段数
很容易扩充。
.网桥纳入存储和转发功能可使其适应于连接使用不同MAC协议的两个LAN。 因
而构成一个不同LAN混连在一起的混合网络环境。
.网桥的中继功能仅仅依赖于MAC帧的地址，因而对高层协议完全透明。
.网桥将一个较大的LAN分成段，有利于改善可靠性、可用性和安全性。
网桥的主要缺点是：
.由于网桥在执行转发前先接收帧并进行缓冲， 与中继器相比会引入理多时延
。
.由于网桥不提供流控功能，因此在流量较大时有可能使其过载， 从而造成帧
的丢失。
网桥的优点多于缺点正是其广泛使用的原因。
所有网桥都是在数据链路层提供连接服务，要所其连接LAN的类型， 网桥有透
明网桥、转换网桥、封装网桥、源路由选择网桥等4种类型，下面分别简要说明：
(1)透明网桥
所谓“透明网桥”是指，它对任何数据站都完全透明，用户感觉不到它的存在
，也无法对网桥寻址。所有的路由判决全部由网桥自己确定。当网桥连入网络时，
它能自动初始化并对自身进行配置。
图3(a)是网桥的原理示意图，图3(b)是网桥连接LAN时转发数据其(FDB)的内容
。LAN网段与网桥相连的口称为网桥端口。基本网桥只有两个口， 而多口网桥可有
多个连接LAN的端口。
每个网桥端口都是由与特定LAN类型相应的MAC集成电路芯片以及相关端口管理
软件组成。端口管理软件在加电时负责对该芯片进行初始化，并对缓冲器进行管理
。一般情况下，可供使用的存储器在逻辑上分成若干固定尺寸和单位，称为缓冲器
。缓冲管理涉及将空闲缓冲器指针传递到集成电路芯片，以便准备好接收帧。同样
也将帧缓冲器批针传递给芯片，经便转发帧。
所有网桥都以不加选择的方式来操作，这意味着网桥在其每个端口都将外入的
帧接收下来，并进行缓冲。当帧由MAC 芯片在一个端口接收并置入分配的缓冲器时
，端口管理软件便使芯片准备好接收新帧，随后便将包括接收帧的缓冲器的指针传
递给网桥协议实体进行处理。如果网桥在其端口同时到达2个或多个帧， 并需要将
这些帧从同一端口转发，端口管理软件和网桥协议实体软件间的缓冲器指针的传递
则通过一组队列实现。
网桥的转发和滤除可通过图3(b)来说明。图中连接LAN1和LAN2的网桥1 具有两
个端口，连接LAN2 和 LAN3的网桥也有两个端口。 两个网桥内的转发数据基标明
了从哪个端口转发可达到的站。当网桥收到一个帧时，便可通过查找转发数据基来
确定是将帧滤除还是转发。由于网桥操作在数据链路层的MAC子层，通过对MAC帧中
站地址的检查便可建立起这种转发数据基。根据MAC 帧地址建立转发数据基的过程
称“自学习”过程。
(2)转换网换
转换网桥是透明网桥的一种特殊形式。它在物理层和数据链路层使用不同协议
的LAN提供网络连接服务。图4示出了连接令牌环网和Erhwrnet网的转换网桥。
转换网桥通过处理与每种LAN类型相关的的信封来提供连接服务。 转换网桥提
供的处理由于令牌环和Ethernet信封类似而比较简单。但是，这两种LAN 的帧长不
同，转换网桥又不能将长帧分段，所以在使用这种网桥时，所互连的LAN 所发送的
帧长要能被两种LAN接受。
封装网桥1使用LAN1所用的物理层和数据链路层协议来读取LAN1上设备发送的
所有帧的MAC终点地址；
封装网桥1接受寻址到其它LAN上的帧，并将这些帧置于FDDI的信封内，将此信
封发送到FDDI骨干网上；
封装网桥1对寻址到LAN1上设备的帧全都滤除；
封装网桥2接收所有帧，去掉信封，检查MAC帧地址，由于MAC 帧地址不在本地
LAN2上，于是将这些帧滤除；
封装网桥3接收所有帧，去掉信封，检查MAC帧地址，由于MAC 帧地址处于本地
LAN3，封装网桥3便使用LAN3的物理层和数据链路层协议将帧发给LAN3 的预定设备
；
封装网桥4的操作与封装网桥2相同;
封装网桥1将来自FDDI骨干网的帧从FDDI双环上撤离。
(4)源路由选择网桥
源路由选择网桥主要用于互连令牌环网， 但在理论上可用于连接任何类型的
LAN。图6是使用路由选择网桥互连5个令牌环网的结构。源路由选择网桥与上述3种
桥的一个基本区别是，源路由选择网桥要求信息源(不是网桥本身)提供传递帧到终
点所需的路由信息。
使用源路由选择网桥时，网桥不需要保存转发数据基，它对帧实施转发和滤除
的依据是帧信封内包括的数据。信源要想在发送数据时写入到达终点的路由，必须
先通过“路由探询过程”来获得。
路由探询可用几个方法来实现，其中一种将在下面说明。参看图6的结构，5个
令牌环网由3个源路由选择网桥连接。假定LAN1站有报文向LAn5上的站发送。 lAN1
上的站通过发送“探询”包来启动路径发现过程。探询包使用独一无二的信封，只
有源路由选择网桥才能识别。每个源路由选择网桥一旦收到探询包，便打入接收该
探询包的连接和自身的名字到路由选择信息字段。随后网桥便将包四处扩散到接收
包的连接之外的所有连接上。
因此，同一探询报文的多个拷贝可能出现在LAN上， 探询帧接收者也将收到多
个拷贝，从源点到终点每一可能的通路便有一个拷贝。每个接收到的帧都包括由连
接/ 网桥名字构成的系列表，该系列表列出了从源到终点的可能路径。
LAN5的接收者可能收到多个探询报文，于是根据最快最直接的原则选择一个路
径，并向LAN1的发信者发回一个响应。该响应列出源和终点间的由中间桥和LAN 连
接组成的特定路径。
