[科普中国]-网桥路由器

概述

网桥路由器本身是一种路由器，不过由于使用的场合不同，有时作为路由器使用，有时却作为网桥来使用。对于网桥路由器，如果接收到一个使用与路由器具有相同协议的数据包时，就作为路由器使用，否则，就作为网桥来转发数据。2

局域网互连产品中，最主要的是网桥和路由器。路由器克服了网桥互连的缺点，适用于各种局域网间互连及局域网与广域网互连，特别适用于大规模网络互连环境;网桥适用于同种局域网互连，对上层协议透明，可同时有多个不同网络协议运行于互连网中。根据OSI中网络层功能，为实现不同类型网络层协议的相互转换，可将网络层进一步划分成三个子层:子网访问子层、子网增强子层和网际子层。这样可实现不同子网协议的互相转换。3

网桥网桥是存储转发设备，用于连接两个以上在MAC子层之上同构的LAN，网桥的操作涉及到OSI的数据链路层，利用MAC和MAC地址以及存储转发功能作局域网间的信息帧交换。

网桥的互连特点是将实际上的局域网连成逻辑上单一的局域网，一个局域网上的用户可以通过网桥访问另一个局域网上的资源。网桥需要处理MAC帧，即对通过网络连接到达网桥的某个口而进入网桥的MAC帧进行分析判断和转发工作;网桥接收帧，并送到数据链路层进行差错校验，然后送至物理层，通过物理传输介质到另一个子网，在转发帧之前，网桥对帧的内容和格式不作修改或很少修改。

主要功能(1)帧的发送和接受:网桥从它所连接LAN端口中接收无差错帧，从帧中获得目标站地址的名字，以得知目标站是否属于本网桥所连接的另一个LAN。若是，便接收该帧并做进一步处理;否则将该帧抛弃。由此可见，网桥相当于一个过滤器，它仅把发往目标LAN B的帧送入B网，从而有效减少了通往B网的信息流量。

(2)缓冲管理:网桥中有两类缓冲区。一类是接收缓冲区，用于暂存从端口收到的、要发往另一个LAN的帧;另一类是发送缓冲区，用于暂存已经过协议转换等处理后要发送到相邻LAN的帧。缓冲区容量应足够大，否则将造成帧的丢失。

(3)协议转换:网桥的协议转换功能仅限于MAC子层和物理层。即将源LAN中的帧格式和物理层规程转换为目标LAN所采用的帧格式和物理层规程。

(4)差错控制:一是对所接收的帧进行差错检测(接收帧是否非法帧、CRC校验码是否出错、帧长是否超长或小于最小长度等);二是生成新CRC码(当把帧转发至与本网桥连接的另一个使用不同MAC规程的LAN时，要重新为所形成的MAC帧构成新CRC码，并填入到新MAC帧的CRC字段)。

(5)网桥采用了分层路径选择的特性，分清本地的数据流量，实现辅助路径选择，而不影响本地网的性能。网桥接收的资料包仅扫描网络地址并把资料包送到合适的网络。

较复杂的网桥支持两个网间复合网桥连接，为传输高容量数据流、实现冗余处理能力以及可靠的配置提供必要的能力。重构、初始化和连续操作经常是自动的。例如:采用生成树协议网桥能促进灵活而可靠的网络设计与实现。它使网桥连接的网络接受指示，确定何时接收或拒绝特殊的信息，这样资料就会沿特定的路线流动，一旦网络发生故障，网桥将自动地选择其它路径，确保网络连续操作。4

路由器路由器工作在ISO/ OSI的第三层即网络层。它需要处理网络层的数据分组、网络地址、决定数据分组的转发、决定网络中信息的完整路由等，由于处理层次较高，因而路由器具有更高的网络互联功能。

主要功能(1)选择最佳传输路径:在信息到达路由器时，先被放入分组队列中，再由路由器依次从队列中取出分组，查看分组头中的目标地址和路由表，如果到达目标结点前存在多条路由，路由器会按某种路由选择策略从中选出一条路由，将分组信息转发出去。当网络拓扑结构发生变化时，路由器还可以调整路由表使所选择的路由还是最佳的，这一功能可以很好均衡网络中的信息流量，避免出现网络拥挤现象。

(2)支持多种协议的路由选择:利用路由器不仅能连接同构型LAN，还能连接LAN和WAN。例如使用一个多协议路由器连接以太网、令牌环网、FDDI网等。

(3)流量控制:路由器不仅有更多的缓冲，还能控制收发双方的数据流量，使两者更匹配。

(4)分段和重新组装功能:通过路由器互联的多个网络中，所采用的数据单元大小可能不同，如源站所用数据单元较大，而目标站所用数据单元较小，使目标站无法接收，此时路由器可将由源站发出的数据分组分成若干段后，分别封装再发往目标。反之，若路由器收到的分组较小，而在通往目标站的路由上所有各结点都能接收较大的分组，此时路由器可以把属于同一报文的多个小分组按序号装成大分组后传送，以提高传输效率。

(5)网络管理功能:路由器是连接多种网路的汇集点，网络之间的信息流都要通过路由器，利用路由器监视网络中的信息流动、监视网络设备工作、对信息和设备进行管理等是比较方便的。4

网桥与路由器的区别路由器在网络层提供连接服务，用路由器连接的网络可以使用在数据链路层和物理层上完全不同的协议。由于路由器操作的OSI层次比网桥高，所以路由器提供的服务更为完善。路由器可根据传输费用、转接时延、网络拥塞或信源和终点间的距离来选择最佳路径。路由器的服务通常要由端用户设备明确地请求，它处理的仅仅是由其他端用户设备要求寻址的报文。

路由器与网桥的一个重要区别是：路由器了解整个网络，维持互连网络的拓扑并了解网络的状态，因而它可以使用最有效的路径发送数据包。5