网桥 – 风君雪科技博客

什么是网桥？

网桥，类似于中继器，连接局域网中两个或者多个网段。它与中继器的不同之处就在于它能够解析它收发的数据，读取目标地址信息（MAC），并决定是否向所连接的其他网段转发数据包。为了能够决策向那个网段发送数据包，网桥学习接收到数据包的源MAC地址，在本地建立一个以MAC和端口为记录项的信息数据库。

有时，会有需要将一个物理网络分成两个独立的网段，而不是创建新的 IP 子网然后将其通过路由器相连。以这种方式连接两个网络的设备称为 “网桥 (bridge)”。网桥通过学习每个网络接口上的 MAC 层地址 (以太网地址) 工作。只当数据包的源地址和目标地址处于不同的网络时，网桥才进行转发。在很多方面，网桥就像一个带有很少端口的以太网交换机。

一些概念

冲突域

一个冲突域由所有能够看到同一个冲突或者被该冲突涉及到的设备组成。以太网使用C S M A / C D（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，带有冲突监测的载波侦听多址访问）技术来保证同一时刻，只有一个节点能够在冲突域内传送数据。网桥或者交换机，构成了一个冲突域的边界。缺省情况下，网桥中的每个端口实际上就是一个冲突域的结束点。

广播域

一个广播域由所有能够看到一个广播数据包的设备组成。一个路由器，构成一个广播域的边界。网桥能够延伸到的最大范围就是一个广播域。缺省的情况下，一个网桥或交换机的所有端口在同一个广播域中。VLAN技术可以把交换机或者网桥的不同端口分割成不同的广播域。一般情况下，一个广播域代表一个逻辑网段。

网桥中的CAM表

网桥和交换机一样，为了能够实现对数据包的转发，网桥保存着许多（MAC，端口）项。所有的这些项组成一个表，叫做CAM表。每个项有超时机制，如果一定时间内未接收到以这个MAC为源MAC地址的数据包，这个项就会被删除。

一个交换网络的逻辑图

如何处理数据包？

网桥处理包遵循着以下几条原则：

在一个接口上接收到的包不会再在那个接口上发送这个数据包。
每个接收到的数据包都要学习其源MAC地址。
如果数据包是多播包或广播包，则要在同一个网段中除了接收端口外的其他所有端口发送这个数据包，如果上层协议栈对多播包感兴趣，则需要把数据包提交给上层协议栈。
如果数据包的目的MAC地址不能在CAM表中找到，则要在同一个网段中除了接收端口外的其他所有端口发送这个数据包。
如果能够在CAM表中查询到目的MAC地址，则在特定的端口上发送这个数据包，如果发送端口和接收端口是同一端口，则不发送。

网桥和交换机的功能非常相似，所以在分析网桥的时候，绝大多数情况下可以用交换机的处理方法来分析网桥的动作。