コンピュータネットワークのデータリンク層で相互接続を実装するデバイスは何ですか?

データリンク層で相互接続を実現する装置が「ブリッジ」です。ブリッジは、物理アドレスに基づいてデータ パケットをフィルタリングして転送する接続デバイスです。OSI モデルのデータ リンク層で動作します。ネットワーク相互接続では、データの受信、アドレス フィルタリング、データ転送の役割を果たし、使用されます。複数のネットワークを実装する システム間のデータ交換ネットワーク ブリッジは、異なる伝送メディアと異なる伝送速度を使用して 2 つのネットワークを相互接続でき、受信、保存、アドレス フィルタリング、転送によって相互接続されたネットワーク間の通信を実装します。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

データリンク層は、OSI 参照モデルの物理層とネットワーク層の間にある 2 番目の層です。データリンク層は、物理層が提供するサービスに基づいてネットワーク層にサービスを提供するものであり、物理層から隣接ノードの対象ネットワーク層へデータを確実に送信することが最も基本的なサービスです。

コンピュータ ネットワークのデータ リンク層で相互接続を実装するデバイスは「ブリッジ」です。 ネットワーク相互接続では、データの受信、アドレス フィルタリング、データ転送の役割を果たします。複数のネットワーク システム間のデータ交換を実現するために使用されます。

ブリッジは、物理アドレスに基づいてデータ パケットをフィルタリングして転送する接続デバイスで、OSI モデルのデータ リンク層 (TCP/TCP のネットワーク アクセス層に相当) で動作します。 IPネットワーク）。

ネットワーク ブリッジの基本特性:

1.ブリッジはデータリンク層で LAN 相互接続を実現します;

2。ネットワーク ブリッジは、異なる伝送メディアと異なる伝送速度を使用して 2 つのネットワークを相互接続できます

#5 より上の同じプロトコルを使用してネットワークを相互接続する必要があります。ブリッジは 2 つのネットワーク間のトラフィックを分離し、相互接続されたネットワークのパフォーマンスとセキュリティの向上に役立ちます。

Bridge はスマート リピーターのようなものです。リピータは、1 つのネットワーク ケーブルから信号を受信し、増幅して、次のケーブルに送信します。比較すると、ブリッジはレベルからアップロードされた情報に対してより敏感です。ブリッジは、MAC に基づいてフレームをブロックに転送して衝突を分離するテクノロジーです。ネットワーク ブリッジは、データ リンク層で同じネットワーク セグメントを接続します。同種のネットワーク (同じネットワーク セグメント) にのみ接続でき、異種ネットワーク (異なるネットワーク セグメント) には接続できません。

ネットワーク ブリッジ (ブリッジとも呼ばれます) は、2 つの LAN を接続するストレージ/転送デバイスです。大規模な LAN を複数のネットワーク セグメントに分割したり、3 つ以上の LAN を 1 つの論理 LAN に相互接続したりできます。 LAN 上のすべてのユーザーがサーバーにアクセスできます。

LAN を拡張する最も一般的な方法は、ブリッジを使用することです。最も単純なブリッジには 2 つのポートがあり、より複雑なブリッジにはさらに多くのポートが存在します。ブリッジの各ポートはネットワーク セグメントに接続されます。

ネットワーク ブリッジは、接続されている各ネットワーク セグメントを監視し、物理アドレスがどのネットワーク セグメントにあるかを反映するテーブルを作成します。データがブリッジに到着すると、ブリッジはデータの宛先アドレスを調べ、それをルーティング テーブルと比較します。データ送信時に宛先アドレスがネットワーク セグメントに属している場合、ブリッジはデータを無視します。宛先アドレスが別のネットワーク セグメント上にある場合、ブリッジはデータを適切なネットワーク セグメントに転送します。宛先アドレスがルーティング テーブルにない場合、ブリッジは送信元ネットワーク セグメントを除くすべてのネットワーク セグメントにデータを転送します。

ブリッジは 2 つの類似したネットワークを接続し、ネットワーク データのフローを管理します。データリンク層で機能し、ネットワークの距離や範囲を拡張するだけでなく、ネットワークのパフォーマンス、信頼性、セキュリティも向上します。

ネットワーク 1 とネットワーク 2 がブリッジを介して接続された後、ブリッジはネットワーク 1 から送信されたデータ パケットを受信し、データ パケット内のアドレスを確認し、アドレスがネットワーク 1 に属している場合は、そのアドレスを破棄します。逆に、それがネットワーク 2 のアドレスである場合は、引き続きネットワーク 2 に送信されます。

このように、ブリッジ分離情報を使用して、同じネットワーク番号を複数のネットワーク セグメント (同じネットワーク番号に属する) に分割し、安全なネットワーク セグメントを分離し、他のネットワーク セグメントのユーザーによる不正アクセスを防ぐことができます。 。ネットワークがセグメント化されているため、各ネットワーク セグメントは比較的独立しており、1 つのネットワーク セグメントに障害が発生しても、別のネットワーク セグメントの動作には影響しません。

ネットワーク ブリッジは、専用のハードウェア デバイスにすることも、コンピュータにインストールされたネットワーク ブリッジ ソフトウェアによって実装することもできます。この場合、複数のネットワーク アダプタ (ネットワーク カード) がコンピュータにインストールされます。

ブリッジの機能は、ネットワーク スパンを拡張するという点ではリピーターに似ていますが、インテリジェントな接続サービス、つまり、フレームの終了アドレスが位置するネットワーク セグメントに基づいた転送とフィルタリングを提供できます。ネットワーク ブリッジは、サイトが位置するネットワーク セグメントを「自己学習」によって理解します。トランスペアレント ブリッジ、変換ブリッジ、カプセル化ブリッジ、およびソース ルーティング ブリッジがあります。ブリッジ図を次の図に示します。

1. トラフィックをフィルタリングします。ネットワーク ブリッジは、ネットワーク ブリッジを介して他のネットワーク セグメントに転送するのではなく、LAN のネットワーク セグメント上のワークステーション間の情報量を、このネットワーク セグメントの範囲内で制限できます。

2. 物理的な範囲が拡張され、LAN 全体の最大ワークステーション数も増加します。

3. 異なる物理層を使用して、異なる LAN を相互接続できます。

4. 信頼性の向上。大規模な LAN がいくつかの小規模な LAN に分割され、各小規模な LAN 内の情報量がネットワーク間の情報量よりも大幅に多い場合、相互接続されたネットワーク全体のパフォーマンスが向上します。

ブリッジの欠点

1. ブリッジはまず受信フレームのステーション テーブルを保存して検索し、それから転送する必要があるため、遅延が増加します。 。

2. MAC サブレイヤにはフロー制御機能はありません。ネットワークの負荷が高くなると、ストレージ容量不足によりブリッジ バッファがオーバーフローし、フレーム損失が発生する可能性があります。

3. 異なる MAC サブレイヤを持つネットワーク セグメントが一緒にブリッジされる場合、フレームを転送する前に、ブリッジは別の MAC サブレイヤの要件に合わせてフレームのいくつかのフィールドの内容を変更する必要があり、時間遅延を追加します。

4. ネットワーク ブリッジは、ユーザー数が少なく (数百人以下)、情報量が少ない LAN にのみ適しています。そうでない場合は、大規模なブロードキャスト ストームが発生することがあります。

関連知識の詳細については、FAQ 列をご覧ください。

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