二层交换：网桥（交换机）

二层交换

有很多LAN，如何将它们连接起来？

可用网桥(bridges)将它们连接起来，如下，中间的就是网桥

网桥工作在DLL层，通过检查MAC地址做出转发帧的决策
网桥可以将不同类型的两个LAN连接起来，例如802.11无限→802.3无限网络

会遇到的问题：

不同的帧格式 → 重新封装
不同的数据传输速率 → Buffering
不同的802LAN有不同的最大帧长度（如802.3为1526 字节，802.11为2346字节）
安全： 802.11和802.16支持数据链路层的加密，但802.3不支持
服务质量：802.11和802.16提供了服务质量，但802.3没有

网桥工作原理

透明的网桥：

通过透明网桥(transparent bridges)将多个LAN连接起来，硬件和软件不需要做任何的变化
透明网桥工作在混杂模式(promiscuous mode)，它接收所有跟它相联的LAN的帧
当一个帧到达网桥时，它必须作出丢弃(discard)还是转发(forward)的决策，如果是转发，它还要知道向哪个LAN转发
决策是通过在网桥内部的一张地址表(hash table)中查找目的MAC地址而作出的

网桥如何维护它的内部转发表？

初始时，这张表是空的

扩散算法（泛洪算法，flooding algorithm）：当网桥不知道目的地址时（表中查不到），它会将这帧从除来的LAN外的所有LAN转发出去（广播）
逆向学习（backward learning）：网桥从到达帧的源地址认识到源地址对应的那台机是在帧来的那个LAN上，把它写入MAC地址表

但是拓扑是变化的，网桥怎样适应这种变化？

无论何时，凡往表中加入记录，也必须同时打下时戳
到达帧的源地址在表中已有记录，将时戳更新为当前时间
网桥周期性地扫描表，将那些超时的记录从表中删除

当一帧到达时，网桥启动如下算法：

如果源LAN和目的LAN相同，则丢弃该帧
如果源LAN和目的LAN不同，则转发该帧
如果目的LAN未知，则广播该帧
每当一帧到达，上述算法都将执行一遍

网桥工作详细过程

如图：A要将信息发送给H，步骤如下：

B1从b11接受到了帧，因为B1刚刚开始工作，无法查到该帧目的地的MAC地址，所以只好将该帧扩散出去
B1还要逆向学习，它从帧提取出源地址为A，该帧从b11窗口到达，所以B1会将A和b11写入地址表里
紧接着B2接受到了帧，它一样会扩散信息，并且逆向学习
H收到了帧，其它地址收到了由于不是自己的帧直接丢弃

紧接着H回传消息给A，步骤如下：

B2从b24接收到了帧，因为已经记录了A的地址，所以B2会直接将帧进行定向转发（而不再广播）
同时B2还要逆向学习，记录H对应b24窗口
B1同理

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