(3)帧转发机制的前提:网桥已经有了一个转发数据库来指示从网桥到每个目的站点的传播方向。描述网桥地址探索过程。
网桥为了能够解决是否转发一个帧,必须为每个转发端口保存一个转发数据库,该数据库中保存这必须通过转发端口的所有站的地址。当网桥收到一个帧时,就可以根据目标地址和这两个数据库的内容决定是否把它从一个端口转发到另一个端口。作为一般情况,我们可以假定网桥从端口X收到一个MAC帧,则它按以下算法进行路由决策。 (1)查找除X端口之外的其他数据库; (2)如果没有发现目标地址,则丢弃该帧;
(3)如果在某个端口 Y 的转发数据库中发现目标地址,并且 Y 端口没有阻塞(阻塞的原因下面讲述),则把收到的MAC帧从 Y 端口发送出去,若 Y 端口阻塞,则丢弃该帧。
(4)简单描述第二层交换机与网桥的区别。
网桥是第2层的设备,它设计用来创建两个或多个LAN分段。其中,每一个分段都是一个独立的冲突域。网桥设计用来产生更大可用宽带。它的目的是过滤LAN的通信流,使得本地的通信流保留在本地,而让那些定向到LAN其他部分(分段)的通信流转发到那里去。每一台网络设备在NIC(网络接口卡)中都有一个惟一的MAC(介质访问控制)地址。网桥会记录它每一边的MAC地址,然后基于这张MAC地址表作出转发决策。
以下是网桥的一些重要特性: ·网桥比集线器更为智能。它只运行在第2层,就是说,它能分析传入的帧,并且能基于寻址信息进行转发或丢弃它们。 ·网桥在两个或多个LAN分段之间收集和转发分组。 ·网桥创建更多的冲突域,使得多台设备能同时无冲突地发送。 ·网桥维持MAC地址表,称为网桥表。 第2层交换机
第2层交换机,也称为LAN交换机或工作组交换机,通常替代共享式集线器而与现存的线缆基础设施一起工作,以保证交换机安装后现存网络的中断达到最小。
像网桥一样,交换机也连接LAN的分段。它利用一张MAC地址表来决定帧需要转发到哪个分段,从而减少通信量。但交换机的处理速度比网桥要高得多。
交换机是数据链路层的设备,它像网桥一样把多个物理上的LAN分段互连成单个更大的网络。与网桥相似,交换机也是基于MAC地址对通信帧进行转发和泛
洪。由于交换是在硬件中执行的,所以交换机的交换速度要比网桥中用软件执行的交换快速得多。把每一个交换端口都当作一个微型网桥,则每一个交换端口就充当一个独立的网桥,从而为每一台主机提供介质的全部带宽。这种方法就叫做微分段。
微分段(Microsegmentation)允许创建私有的或专用的分段——一台主机一个分段。每一台主机都可以立即获得全部带宽,而不必跟其他主机竞争可用的带宽。在全双工交换机中,由于只有一台设备连到一个交换机的端口,所以不会发生冲突。
然而跟网桥一样,交换机也是把广播消息转发到交换机上的所有分段。因此,交换机环境中的所有分段被认为是处于同一广播域。
3. 对于载波监听多点接入(CSMA)技术。 (1)简要描述载波监听多点接入(CSMA)技术。
以太网属于广播形式的网络,当一个站点发送信息时,网络中的所有站点都能接收到,容易形成数据堵塞,导致网络速度变慢,甚至发生系统瘫痪。为了尽量减少数据的传输碰撞和重试发送。以太网中使用了CSMA/CA(载波监听多路访问/冲突检测)工作机制。以防止各站点无序地争用信道。无线局域网中采用了与CSMA/CD相类似的CSMA/CA(载波监听多路访问/冲突防止)协议,当其中一个站点要发送信息时。首先监听系统信道空闲期间是否大于某一帧的间隔。若是,立即发送,否则暂不发送,继续监利。CSMA/CA通信方式将时间域的划分与帧格式紧密联系起来,保证某一时刻只有一个站点发送,实现了网络系统的集中控制。 (2)简要描述 CSMA/CD的原则。 (1)若介质空闲,传输;否则,转2);
(2)若介质忙,一直监听到信道空闲,然后立即传输;
(3)若在传输中测得冲突,则发出一个短小的人为干扰(jamming)信号,使得所有站点都知道发生了冲突并停止传输;
(4)发完人为干扰信号,等待一段随机的时间后,再次试图传输,回到1)重新开始。