1.2.4 网桥优化以太网
如果网络中的计算机数量太多,就将计算机接入多个集线器,再将集线器连接起来。集线器相连可以扩大以太网的规模,但随之而来的一个问题就是冲突的增加。如图1-10所示,集线器1和集线器2相连,形成了一个大的以太网,这两个集线器就形成了一个大的冲突域。A计算机和B计算机通信的数据也被传输到集线器2的全部接口,D计算机和E计算机就不能通信了,冲突域变大,冲突增加。
图1-10 扩展的以太网
为了解决集线器级联冲突域增大的问题,研究人员研发了网桥这种设备,用网桥的每个接口连接一个集线器,网桥能够构造MAC地址表,记录每个接口对应的MAC地址,如图1-11所示。网桥的E0接口连接集线器1,集线器1上连接3台计算机,这3台计算机的MAC地址分别为MA、MB和MC,于是网桥就在MAC地址表中记录E0接口对应MA、MB和MC 3个MAC地址。E1接口连接集线器2,集线器2连接的3台计算机的MAC地址分别是MD、ME和MF,于是在MAC地址表中E1接口对应MD、ME和MF 3个MAC地址。
图1-11 网桥优化以太网
有了MAC地址表,A计算机发送给B计算机的帧被传输到网桥的E0接口,网桥查MAC地址表后发现目标MAC对应的接口就是E0,该帧就不会转发到E1接口。这时D计算机也可以向E计算机发送数据了。这样网桥就把一个大的冲突域划分成了两个小的冲突域,从而优化了集线器组建的以太网。
如果A计算机向D计算机发送帧,网桥会根据帧的目标MAC地址对照MAC地址表以确定转发端口,从E1接口发送出去。当然从E1接口发送出去时,也要冲突检测载波侦听,寻找机会发送出去。
网桥组网有以下特点。
·网桥基于帧的目标MAC地址选择转发端口。
·一个接口一个冲突域,冲突域数量增加,冲突减少。
·网桥接口收到一个帧后,先接收存储,再查MAC地址表选择转发端口,增加了时延。
·网桥接口E1和E2的带宽可以不同,集线器所有接口的带宽一样。