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网桥是计算机网络中的重要设备,工作在OSI七层模型的数据链路层。它的主要作用是连接不同的网段,扩展网络规模。网桥可以有效减少冲突域,提高网络整体性能。在这个示例中,网桥连接了网段A和网段B,使得不同网段的设备能够相互通信。
网桥的工作原理基于三个核心功能。首先是学习功能,网桥通过监听数据帧的源MAC地址来建立MAC地址表,记录每个MAC地址对应的端口。其次是转发功能,当收到数据帧时,网桥查找目标MAC地址,决定是否转发。最后是过滤功能,如果源和目标在同一端口,网桥会过滤该帧,减少不必要的网络流量。
透明网桥具有即插即用的特性,无需人工配置就能自动工作。它通过自学习算法来维护MAC地址表。当网桥启动时,MAC地址表为空。随着数据帧的传输,网桥会自动学习源MAC地址并记录到相应端口。同时,网桥还具有地址老化机制,定期清理长时间未使用的MAC地址条目,保持地址表的准确性。
生成树协议是解决网桥环路问题的重要机制。当网络中存在冗余链路时,可能形成环路导致广播风暴。STP通过选举根桥、计算最短路径成本,自动阻塞某些端口来消除环路。在这个例子中,网桥A被选为根桥,BC之间的链路因成本较高被阻塞,从而构建出无环的逻辑拓扑,同时保留了链路冗余性。
在企业网络的实际应用中,网桥发挥着关键作用。这个案例展示了一个典型的企业网络架构,通过多个网桥连接不同部门的网段。网桥自动学习各部门设备的MAC地址,实现智能转发。当主链路发生故障时,生成树协议会自动激活备用链路,确保网络连通性。这种设计既提供了网络冗余,又通过自动故障恢复机制保证了企业业务的连续性。