Bridging

橋接器類型總的說來有兩種：本地與遠程橋接器。本地橋接器為LAN提供連接點，用於在同一建築物或區域內互連LAN網段。如圖B-12下端所示。遠程橋接器具有連接遠地網路模擬或數字通信鏈路埠，如圖B-12上端所示。遠程橋接器之間的連接採用的是使用數據機的模擬線路，或者採用吞吐量為1．544Mbps的T1等數字專用線路。

模擬線路基本上是聲音級撥號電話線，提供橋接器連接的線路可以是臨時的(參見本書的“電路交換服務”)，也可以是長期的(參見“專用線路”)。由於電話公司能夠對連接負責，所以專用線比撥號連接的速度快、質量好，但是，租費可能與網路的使用需要不相符。撥號線適於偶爾的使用，如文件傳輸或公司場地間的電子函件的批量傳輸。而租用線路是連續使用的最佳選擇。

橋接器可以連接兩個相似或不相似的LAN網段，可以將橋接器看作郵件分類裝置，查看數據分組的地址並且送到合適的網段。橋接發生在相當於開放系統互連(OSI)協議模型的數據鏈路層。遵循IEEE 802標準的介質訪問控制(MAC)規程的設備能夠通過橋接器相連。乙太網、令牌環、光纖分散式數據介面(FDDI)都是遵循IEEE 802標準進行MAC級橋接的例子。正因為如此，將以太網或令牌環網連到FDDI主幹網的橋接設備使用較普遍，參見“主幹網”中的討論。

數據鏈路層又可以分為上部的邏輯鏈路控制(LLC)子層與下部的MAC子層。支持IEEE 802標準的設備有一個模塊化MAC子層，可以適用於許多網路類型，如乙太網、令牌環，見圖B-13所示。上部的LLC子層用作“交換板”，在MAC子層中的網路模塊之間轉移數據分組。在上文的例子中，將乙太網的幀解包，採用令牌環的幀格式重新包裝。這種額外的處理帶來了一些延遲，所以橋接器的速率由它每秒能夠處理的分組而定。

透明式橋接器在安裝通電后能夠自動獲悉網路環境的拓撲結構。當數據分組傳送到橋接器的埠，透明式橋接器查看其源地址，並且在橋接表中增添表項。這些表項建立了源地址與分組經過網路的地址的聯繫。具有兩個LAN網段(123網段和456網段)的典型表格如圖B-14所示，橋接表經常隨著新源地址的增加或者網路的改變而更新。

到達的數據分組根據橋接表信息繼續向前發送，如果目的網路類型發生了改變則必須被重新包裝。如果一個地址在表中沒有找到，那麼一個發現過程將被重新啟動。將一幀發送到不包括發出其幀的所有LAN網段，如果目的點以網路地址作為響應返回，那麼橋接器在橋接表中可以新增一條表目，如果有足夠的時間后，橋接器可以得到網路上所有節點的地址。

網際網路段的數目是學習過程中必須了解的問題，如果一個橋接器只與兩個網段相連，那麼橋接表的創建就相對簡單。哪些工作站在橋接器這一邊，哪些在另一邊就可確定下來。但是橋接器必須首先通過將數據分組從橋接器的一邊傳送到另一邊，並且等待目的站點的應答才知道每個連接的網路的地址。

如何將多個LAN網段互連起來呢？圖B-15上面的網必須將左邊網段的數據分組經過中間網段傳送到右邊網段。這將在中間部分引起性能問題。但是，僅僅需要兩個橋接器。一種替換的方法是在每一個LAN網段上連接一個橋接器，這些橋接器又全部接到象FDDI環那樣的主幹網上。如圖B-15下面所示。

在大型網際網路中，多條橋接路徑可能會形成閉合迴路，使數據分組無休止地循環，從而導致性能降低或者整個網路陷入癱瘓。最糟的是，為解決這個問題無休止產生的那些新分組導致“傳播風暴”．但是多條路徑對容錯又是必要的，如圖B-16所示。如果LANA與LANB之間的鏈路斷開了，間接通過LANC的替換鏈路可以保持傳輸的正常進行。生成樹演演算法(STA)可以建立多條路徑而不引起循環迴路，但是它採用的方法是封鎖一條路徑，直到需要時才允許使用。被封鎖的路徑應該是僅在需要時才工作的模擬或數字鏈路。另外一種被稱作負載分擔的策略也能在一定程度上解決該問題。

生成樹橋接器通過禁止乙太網中的某些鏈路來檢測和中止循環傳送。IEEE801．2-D生成樹協議(STP)由維持輔助橋接器作為備份來抑制冗餘橋接器中的循環迴路。如果主橋接器不工作了，輔助 橋接器將代替 它繼續工作。

該演演算法為每一個橋接器分配一個唯一的標識，該標識通常是橋接器的MAC地址。

每個橋接器分配一個優先順序值。

為每個橋接器的每個埠分配一個唯一的標識。

每個橋接器埠被賦予一個路費權值。網路管理員可以人工改變路費權值，為特殊埠設立優先權。

該演演算法從橋接器中選定一個作為根橋接器，具有最小標識的橋接器被選作根。一旦選定了根橋接器其它橋接器就能夠確定通過哪個埠訪問根橋接器的路費權值最小，該埠稱作該橋接器的根埠。如果幾個埠的路費權值一樣，那麼就選擇橋接器間網段數最少的埠。最後一步是根據最少路費原則確定由哪個橋接器的哪個埠提供路徑通過網路達到其根。

該過程允許使用一部分埠以到達某些橋接器，另一部分埠封閉以防止循環迴路。封閉埠連到一撥就通的數據機或者某些橋接器，這些橋接器僅僅在需要路徑或線路在引起迴路的情況下仍能安全使用時才建立與交換通信鏈路的連接。

我們一直假設在全乙太網或者全令牌環環境之中裝置橋接器，但是這樣的情況很少。組織往往需要橋接部門LAN，形成混合的拓撲結構。其中遇到的問題有：

乙太網使用生成樹演演算法的自學習橋接器，令牌環網採用源路由選擇技術；乙太網橋接器保持地址表而令牌環網保持路徑信息。

乙太網與令牌環網的幀狀態和錯誤信息編碼不同。

兩種網路類型間有些幀信息沒有相應成分。例如令牌環採用了優先機制，表明某些幀較其它幀更重要，而乙太網沒有這種特性。

光纖分散式數據介面(FDDI)標準是一種適用於大樓或校園環境中的主幹網介質。具有FDDI介面的橋接器能夠將LAN網段鏈接到FDDI主幹網。當將乙太網橋接到FDDI主幹網時，乙太網的幀要在網路中傳輸必須重新打包。

方法有以下兩種：

封裝 該方法僅僅在乙太網的幀上再加一層FDDI封裝，將其作為分組在主幹網中傳輸。當它被送到目的網路的橋接器時，被解封並且傳送到目的點。封裝的方法被大部分的乙太網-FDDI網橋接器所採用，它假定除橋接器外乙太網上的節點不需要與直接連接到FDDI區域網的節點通信。封裝使幀信息只有他們在接收網橋接器中被解封后才能使用。

轉換 轉換橋接器可以將乙太網分組轉換為FDDI分組，大多數有關問題及某些解決措施將在最後討論。轉換雖然不如封裝有效，但是它允許乙太網上的節點與FDDI網上的節點通信，在FDDI僅僅用作主幹道網的情況下，封裝比轉換好。

遠程橋接器有多種連接方法，本書後面的條目“數據傳輸率”介紹了常見網路應用的傳輸速率和能夠幫助確定滿足傳輸需求的活動。

非同步橋接器 撥號數據機和非同步鏈路對偶爾的低容量的網際網路通信已經足夠了。大容量的通信需要專用模擬線路或下面將討論的數字線路。非同步橋接設備有連接高速數據機的RS-232和V．35埠。V．32bis數據機能夠工作於14．4Kbps的速率，正在出現的標準使用壓縮方法能提供更高的速率。見本書後面“數據機”。

專用或交換數字線路 數字線路的速率可為64Kbps或更高，上至T1速率為1．544Mbps，T3速率為45Mbps。T1中有24條能處理聲音或數據通信的通道，通道服務單元/數據服務單元(CSU/DSU)將橋接器與數字線路相連，如圖B-17所示。如果打算混合傳送聲音與數據，那麼需要一個多路復用器。請參見“多路復用”、“T1/T3服務”和“廣域網”的有關內容。

分組交換服務 分組交換服務能夠提供任意點到任意點的連接，相對於專線點對點的連接。橋接器能夠在分組交換網中建立與多個遠距離節點的鏈路。由於鏈路是交換的，連接時間可以較短，所以客戶只需按使用付費。一些分組交換服務列舉如下：

X．25分組交換傳輸速度為56Kbps。

幀中繼是一種速率為1．544Mpbs或更高的流水線幀傳送服務。它假定現代傳輸工具是可靠的，相對而言沒有錯誤，因而取消了額外的錯誤檢測。

交換式多兆位數據服務(SMDS)是在光纖環網路上運行的城域網服務。

路由器往往比橋接器好，因為它們能夠在複雜網路中提供更好的通信管理。路由器可以通過與另一個路由器共享網路狀態信息繞過擁塞或失效的連接。相當於OSI協議棧中的網路層協議能夠採用這個網路狀態信息，但橋接器卻看不到。由於路由器工作在網路層，他們能夠在數據分組中得到更多的信息，並且能夠利用它們改進分組的傳送。相關條目：Compus Network 校園網；Carrier Services 電信服務；Circuit-Switching Services 電路交換服務；Digital Circuits and Services數字電路［線路］與服務；Enterprise Networks 企業網；Metropolitan Area Networks城域網；Routers路由器；Wide Area Networks廣域網。