计算机网络技术 局域网体系结构

《现代网络技术》

软件学院

第二讲

局域网体系结构2.1局域网概述

局域网

局域网（LAN）:在较小区域内互联各种通信设备的一种通信网络。局域网的特点地域范围比较小遵循ISO的OSI开放七层协议参考模型可以使用高速传输媒质局域网与传输媒质的接口相对简单建网周期短、易扩充、易管理，建网费用比较低廉LAN的特点覆盖范围小 房间、建筑物、园区范围距离≤25km高传输速率

10Mbps～1000Mbps低误码率

10-8

～10-10

采用总线、星形、环形拓扑双绞线、同轴电缆、光纤为一个单位所拥有，自行建设，不对外提供服务hubhubhubSwitchServerfarmstationstationsstations2.局域网的关键技术拓扑结构（逻辑、物理）总线型、星型、环型、树型介质访问方法按协议实现信道共享:CSMA/CD和Token-passing信号传输形式基带、宽带3.LAN典型拓扑结构总线型:所有结点都直接连接到共享信道星型

:所有结点都连接到中央结点环型

:结点通过点到点链路与相邻结点连接BusStarRingABCCADCBABCAT2.2局域网体系结构局域网参考模型在局域网中，数据链路层不但要完成其最基本的数据成帧、差错控制、流量控制、链路管理四个方面的功能，针对不同的网络拓扑结构、传输媒体，采用不同的媒体访问控制方法及通信协议，这是局域网中最具个性的重要方面。局域网的数据链路层被分为逻辑链路控制子层和媒体访问控制子层。局域网与广域网相比，有两个主要技术特点：第一、局域网中不用选择路径，因而不需要OSI模型的网络层及以上功能层次，只有OSI模型中的低两层，即物理层与数据链路层；第二、在局域网中，可用带有物理地址的数据帧传送数据，降低寻址、地址转换等方面的工作量。2.IEEE802标准系列美国电气与电子工程师学会IEEE(InstituteofElectrica1andElectronicsEngineers)802委员会；IEEE802委员会专门制定局域网标准。ISO把这个802规范称为ISO802标准，因此，许多IEEE标准也是ISO标准。如，IEEE802.3标准就是ISO802.3标准。2.3

局域网标准LAN参考模型IEEE802标准网络层数据链路层物理层逻辑链路控制LLC媒体访问控制MAC

高层OSIIEEE802物理层PHY由NOS来实现IEEE802标准的主要成员802.2-逻辑链路控制LLC802.3-CSMA/CD（以太网）802.4-TokenBus（令牌总线）802.5-TokenRing（令牌环）802.6-分布队列双总线DQDB--MAN标准802.8–FDDI（光纤分布数据接口）802.11–无线LANIEEE802体系结构示意图……802.3CSMA/CD802.4TokenBus802.5TokenRing802.6DQDB802.8FDDI802.2LLC数据链路层

物理层LLCMAC802.1DBridge802.1A体系结构PHYLAN的数据链路层按功能划分为两个子层：LLC和MAC功能分解的目的：

•将功能中与硬件相关的部分和与硬件无关的部分分开，降低实现的复杂度。

•局网特点：共享信道(如总线)。需要解决介质访问控制(MAC)问题。分层可以使帧的传输独立于介质和MAC方法。

LLC：与介质、拓扑无关；

MAC：与介质、拓扑相关。LAN的链路层与传统的数据链路层的区别：

LAN链路支持多重访问，支持成组地址和广播；

支持MAC介质访问控制功能；

提供某些网络层的功能，如网络服务访问点、多路复用、流量控制、差错控制...MAC子层功能：成帧/拆帧，实现、维护MAC协议，位差错检测，寻址。LLC子层功能：向高层提供SAP，建立/释放逻辑连接，差错控制，帧序号处理，提供某些网络层功能。

LAN对LLC子层透明，仅在MAC子层才可见LAN的标准(对不同的LAN标准，区别在MAC子层)LLC的帧结构DSAPSSAP控制数据111/2长度无限制单位：字节高层PDU

LLC数据

LLC首部MAC首部MAC尾部MAC数据LLC帧和MAC帧的关系MAC子层的地址IEEE802标准为每个DTE规定了一个48位的全局地址，它是站点的全球唯一的标识符，与其物理位置无关。——MAC地址（物理地址）MAC地址为6Byte（48位）。MAC地址的前3个字节（高24位）由IEEE统一分配给厂商，低24位由厂商分配给每一块网卡。网卡的MAC地址可以认为就是该网卡所在站点的MAC地址。LAN的网络层和高层网络层由于IEEE802局域网拓扑结构简单，一般不需中间转接，所以网络层的很多功能(如路由选择等)是没有必要的，而流量控制、寻址、排序、差错控制等功能可在数据链路层完成，故IEEE802标准没有单独设立网络层。高层局域网的高层尚未定义，一般由网络操作系统（NOS）来实现，如Unix、WindowsNT、Netware等。2.4局域网拓扑结构2.5星型拓扑(

StarTopology)星型结构一个中心节点一组计算机通过中心节点实现信息传输各节点和中心节点之间通过点到点的链路进行连接优势容易在网络中增加新的站点一个节点断掉不会影响其它节点数据的安全性和优先级容易控制易实现网络监控不足中心节点的故障会引起整个网络瘫痪星型拓扑(

Startopology)2.6环型拓扑(

RingTopology)环型结构各节点通过通信介质连成一个封闭的环形两个邻接的节点之间通过点到点连接非邻接节点之间通信要经过路径上的其它节点不足容量有限网络建成后，难以增加新的站点一个节点产生异常情况，会影响其它节点通信优势结构简单，容易安装容易监控通/断情况节省资源环型拓扑(

RingTopology)2.7总线拓扑(BusTopology)总线型结构网络中所有的站点共享一条数据通道任何节点只需发送一个数据包到总线中，其它节点会接收，从而完成数据通信优势安装简单方便需要铺设的电缆最短，成本低某个站点的故障一般不会影响整个网络不足介质的故障会导致网络瘫痪线网安全性低监控比较困难增加新站点也不如星型网容易总线拓扑(

BusTopology)2.8局域网举例

2.8.1以太网(Ethernet)

以太网是由Xerox公司在70年代早期发明的。以太网的标准:现在由IEEE制订并维护带宽容量传统以太网：10Mbps快速以太网：100Mbps千兆以太网：1000Mbps或1Gbps万兆以太网：10000Mbps或10GbpsIEEE802.3的体系结构与功能实现

物理层电缆连接器收发器AUI电缆网卡站接口数据封装/解封（MAC帧）链路管理（CSMA/CD协议）曼彻斯特编码/译码发送/接收MACLLCIEEE802.3规范传统以太网

802.3——同轴电缆Ethernet802.3a——细缆Ethernet802.3i——双绞线

802.3j——光纤快速以太网FE802.3u——双绞线，光纤千兆以太网GEIEEE802.3z——屏蔽短双绞线、光纤

IEEE802.3ab——双绞线IEEE802.3的组成示意图IEEE802.3局域网IEEE802.3规定了物理媒体命名方法：

IEEE802.3XTYPE-YNAME其中X表示数据传输速率TYPE表示信号的传输方Base指基带传输Broad指宽带传输Y表示网段长度或传输媒体的特征5指粗同轴电缆2指细同轴电缆T指双绞线F指光纤NAME是局域网名称例如IEEE802.310BASE-TEthernet表示10Mbps传输速率、使用基带传输、支持5类双绞线的以太网。802.3布线介质标准10Base5粗同轴10Base2细同轴10BaseT双绞线

10BaseFMMF100BaseT双绞线100BaseFMMF/SMF1000BaseX屏蔽短双绞线/MMF/SMF1000BaseT双绞线数据率（Mbps）基带或宽带Base，Broad段最大长度（百米）或介质类型（T，F，X）10

Base

510Base5粗同轴电缆，可靠性好，抗干扰能力强收发器

:发送/接收,冲突检测,电气隔离AUI:连接件单元接口总线型拓扑用于网络骨干连接最大段长度500米每段最多站点数100两站点间最小距离2.5米

粗缆VampiretapBNC端子收发器AUI电缆NIC网络最大跨度

2.5公里

10Base2细同轴电缆，可靠性稍差

BNCT型接头连接

总线型拓扑用于办公室LAN细缆BNC接头NIC每段最大长度185m每段最多站点数30两站点间最短距离

0.5m网络最大跨度

925m网络最多5个段

10BaseT双绞线介质（UTP）以Hub（集线器）为中心节点。Hub－多端口转发器。

拓扑结构为星形，逻辑上仍然是总线形。

转发器/中继器的作用：将信号放大并整形后再转发，消除信号传输的失真和衰减。转发器/中继器/HUB——物理层设备(工作在物理层)。用于小型LAN。NICHUB段最大长度100m10BaseF

使用光纤进行长距离连接，例如建筑物间连接。星形拓扑结构最常见的布线标准：

10BaseFL-异步点到点链路，链路最长2km

10Broad36

使用75

电缆连接，拓扑结构为树形用于宽带LANEthernet/802.3操作每个站点都可以接收到所有来自其他站点的数据为决定那个站点接收，需要寻址机制来标识目的站点目的站点将该帧复制，其他站点则丢弃该帧ABCABCABCABCAA(1)C发现总线空闲(2)C发送帧，目的地址为A(3)B忽略该帧(4)A复制该帧A信号由终端电阻吸收终端电阻IEEE802.3/Ethernet帧格式PA：前同步码

-10101010序列，用于使接收方与发送方同步SFD：帧首定界

--10101011DA：目的MAC地址；SA：源MAC地址LEN：数据长度（数据部分的字节数）（0-1500B）Type：类型。高层协议标识LLCPDU+pad--最少46字节,最多1500字节

Pad：填充字段，保证帧长不少于64字节(若Data域≥46字节，则无Pad)FCS：帧校验序列（CRC-32）866246-15004字节FCSSATypePADADataPadEthernetIEEE802.3712/62/6246-15004字节FCSPASALENSFDDALLCPDUPad

校验区间64-1518字节Ethernet和IEEE802.3的帧格式不同。帧间隔

在相继发送的两帧之间强制插入9.6ms的间隔目的：确保其他站点也能占用信道FCSSATypePADADataPadPA帧间隔>9.6ms帧n帧n+1Todeterminewhetherthecableiscurrentlybeingused,acomputercancheckforacarrier.Checkingforacarrierwaveiscalledcarriersense(载波侦听).Theideaofusingthepresenceofasignaltodeterminewhentotransmitiscalledcarriersensemultipleaccess(CSMA载波侦听多路访问)

载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)Carrier

Sense

MultipleAccess/CollisionDetectWhenthesignalstransmittedbytwocomputersreachthesamepointonthecable,theyinterferewitheachother.Theinterferencebetweentwosignalsiscalledacollision(冲突).Monitoringacableduringtransmissionisknownascollisiondetect(CD冲突检测).TheEthernetmechanismisknownasCarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetect(CSMA/CD)在时刻

处发生冲突，B站将检测到回收的能量大于发出的能量，因此知道发生了冲突，于是放弃发送，并产生一个48比特的噪声帧以警告其他站。大约在2时，A看到了噪声帧，知道了冲突，放弃发送。总线争用期：TB+TJ+

CSMA：载波监听多点访问

工作原理：发送前监听。每个站点在发送数据之前要监听信道上是否有数据在传送。若有，则此站不能发送，需等待一段时间后重试。

载波监听策略：

非坚持CSMA：一旦监听到信道忙，就不再监听；延迟一个随机时间后再次监听。

坚持CSMA：监听到信道忙时，仍继续监听，直到信道空闲。

1-坚持CSMA：一听到信道空闲就立即发送数据

p-坚持CSMA：听到信道空闲时，以概率p发送数据（以概率1-p延迟一段时间后再发送）CSMA技术不能解决发送中出现的冲突现象。CSMA/CD

—带冲突检测的载波监听多点访问工作原理：发送前先监听信道是否空闲，若空闲则立即发送数据。在发送时，边发边继续监听。若监听到冲突，则立即停止发送。等待一段随机时间（称为退避）以后，再重新尝试。CSMA/CD可归结为四句话：

发前先侦听，空闲即发送，边发边检测，冲突时退避。CSMA/CD的流程图媒体忙？发送帧碰撞？发送完？发送JamN≥16?YesNoNoYes发送成功Yes发送失败No延迟随机时间NoYes发送帧碰撞次数N++以太网工作原理特点采用曼彻斯特编码格式载波形式：直方波通过载波中心的波形变化表示信号值：电压上升表示“1”，下降表示“0”是一种分组交换网，每个主机有一个全球唯一的物理地址通过CSMA/CD技术实现局域网总线上的数据监听和冲突检测.CSMA/CD特点载波侦听多路访问站点传送数据时，首先侦听信道是否空闲空闲则发送，非空闲则等待，重新侦听侦听等待的时间始终侦听，直到没有冲突，开始发送冲突后，等待一个随机时间，再重新开始侦听如果不冲突，按照一个特定概率p决定当前是否发送冲突检测多个站点同时侦听到空闲，发送数据时进行冲突检测检测到冲突，立刻停止，等待一定的时间后，再重新开始CSMA/CD过程2.8.2令牌环:IBMTokenRingALANusingringtopologyconnectscomputersinaloop.Anaccessmechanismknownastokenpassing(令牌传递).Thenetworksusingtokenpassingareknownastokenpassingringnetworks,ortokenring.IBM令牌环网特点单向环网，相邻节点是点到点连接环中接口采用三种工作方式之一拷贝：普通的环中节点传输：和其它环的邻接节点恢复：恢复已经丢失的令牌的节点对令牌集中管理，避免了冲突的发生单点出现故障，可造成环网瘫痪令牌环（IEEE802.5）

拓扑结构：点到点链路连接，构成闭合环环路输入

传输媒体：STP、光纤，速率4/16Mbps；

最多站点数：250，信号采用曼彻斯特编码ABDC站点干线耦合器单向环发送缓冲区接收缓冲区

接收发送线路驱动线路接收控制器DTE环路输出干线耦合器的结构TCU高层软件干线耦合器（TCU）工作状态：发送方式（站点发送数据时）收听/转发方式（其他时候）

收听方式下，TCU与DTE断开

TCU对位流再生并转发，同时监视帧中是否出现本站地址和令牌。若出现本站地址，则将开关K闭合，TCU与DTE接通，位流复制到DTE，同时继续转发；若出现令牌且有数据要发送，则截获令牌，转为发送方式，发送数据帧。

发送方式下，数据以帧为单位从TCU的输出端发送到下一个TCU的输入端。DTETCU收听方式KKDTETCU发送方式KKTokenRing/802.5的操作 1）谁可以发送帧，是由一个沿着环旋转的称为“令牌”（TOKEN）的特殊帧来控制的。只有拿到令牌的站可以发送帧，而没有拿到令牌的站只能等待。

2）拿到令牌的站将令牌转变成访问控制头，后面加挂上自己的数据进行发送。 3）数据帧通过任何一个站点(除源站点外)时，该站点都要把帧的目的地址和本站地址相比较：

a)如果地址相符合，则将帧拷贝到接收缓冲器，供高层软件处理，同时将帧送回环中；

b)如果地址不符合，则直接将帧送回环中。

4）数据循环一周后由发送站回收。即发送的帧在环上循环一周后再回到发送站时，发送站将该帧从环上移去，同时再放一个空令牌到环上，使其余的站点能获得发送帧的许可权。TokenRing/802.5的操作举例AT=0TAT=0TAT=1TDataCTDataCTDataCTDataCData（a）（b）（c）帧循环一圈后A将数据帧回收并放出空令牌A有数据要发送，它抓住空令牌A将令牌修改为数据帧，并加挂数据IEEE802.5的帧结构

起始、结束标志

访问控制字段包括：起始接入控制结束1B1B1B令牌帧非令牌帧（信息帧/控制帧）起始访问控制帧控制目的地址源地址数据FCS结束帧状态1112/62/6≥0411BPPPTMRRR优先级位令牌位监督位预约位

优先级与预约及优先级限制位。

令牌位：帧类型标识。0-令牌；1-信息/控制帧

监督位：防止无效帧在环路中无限循环。实际结构——星型环路ABCDE集线器

IBM令牌环网络的连接示例2.8.3光纤分布数据互连:FDDIFiberDistributedDataInterconnect(FDDI光纤分布数据互连)isatokenringtechnologythatcantransmitdataatarateof100millionbitspersecond.FDDIusesopticalfibertointerconnectcomputers.AnFDDInetworkcontainstwocompleterings.FDDI是一种以光纤作为传输介质的高速主干网，它可以用来互连局域网与计算机。典型的FDDI作为主干网互连多个局域网的结构如图所示。FDDI特点双向环网，保证了单点故障对网络的影响，具有自愈合能力是一个开放式网络，网桥连接的两个局域网可以基于同一种标准，也可以基于两种不同类型的标准转发速度快，传输速率较高（100Mbps）成本较高2.8.4星型网络:ATMATM(AsynchronousTransferMode异步传输模式)ThebasicelementofanATMnetworkisanelectronicswitch(电子交换机)towhichseveralcomputerscanconnect.AnATMnetworkisastartopology.AnATMswitchoperatesataspeedof155Mbpsorfaster.AnATMswitchusuallyusesopticalfiber.ATM特点通过ATM交换机进行互连，典型的星型结构异步传输模式，两条传输线缆数据包分组发送速度快（155Mbps）成本相对较高ATMWAN1.双绞线（twistedpair

）双绞线既能传输模拟信号又能传输数字信号；双绞线的通信距离一般为几到几十公里，距离太长，信号会衰减，需要用中继器进行整形和放大。双绞线还分为屏蔽双绞线STP(ShieldedTwistedPair)和非屏蔽双绞线UTP(UnshieldedTwistedPair)2.9传输媒体非屏蔽双绞线UTP有6个类别，对计算机网络常用的是3类线（Category3）和5类线（Category5）双绞线用于10MB和100MB以太网的标准分别是10BASE-T和100BASE-T10BASE-T使用两对无屏蔽双绞线，一对发送数据，另一对接收数据，最大网段长度100m。千兆以太网，目前通常使用6类双绞线。2.同轴电缆（coaxialcable

）按特性阻抗不同，将同轴电缆分为两类：50

同轴电缆和75

同轴电缆。50

同轴电缆又称为基带同轴电缆（basebandcoaxialcable）。以10Mb/s传输基带信号的距离可达1km.75

同轴电缆又称为宽带同轴电缆（broadbandcoaxialcable）基带同轴电缆用于10MB以太网的标准有：10Base2和10Base5,10Base2的最大网段长度185m,10Base5的最大网段长度500m。宽带同轴电缆通常用于传输有线电视的模拟信号，频率可高达500MHz以上，传输距离可达100km.●光纤依靠光波承载信息速率高，通信容量大 仅受光电转换器件的限制（＞100Gb/s）传输损耗小，适合长距离传输抗干扰性能极好，保密性好轻便光纤传输原理——利用了光的反射

光从一种介质入射到另一种介质时会产生折射。折射量取决于两种介质的折射率。当入射角≥临界值时产生全反射，不会泄漏。

光纤：纤芯-折射率高、玻璃包层-折射率低

亮度调制，有脉冲-1，无脉冲-0

光传输系统：光源、介质、光检测器 光源:850nm/1300nm/1500nm

发光二极管/激光二极管

介质:光纤 光检测器:光电二极管PIN/雪崩二极管APD

单向传输，双向需两根光纤3.光纤(opticalfiber)光纤特点：有较宽的频带，电磁绝缘性能好，无干扰，传输数据稳定，信号衰减少,抗腐蚀。窃听不敏感（安全、可靠）不易弯曲，质地较脆，易损坏损坏不易定位单向传输光纤接口价格昂贵工艺复杂、安装技术复杂●典型的光缆玻璃封套塑料外套玻璃内芯单芯光缆多芯光缆玻璃内芯塑料外套玻璃封套外壳常见规格：玻璃内芯——50um缓变型MMF 62.5um缓变/增强型MMF 8.3um突变型SMF

玻璃包层——125um●光纤传送模式：MMF、SMF

多模MMF

输入电信号输出电信号单模SMF

波长:1300,1550nm波长

:850,1300nmh2h1芯/封套特性h1h2光纤的直径减小到一个光波波长多束光线以不同的反射角传播单束光线沿直线传播●高密度多芯光缆剖面结构芯封套外套加强芯光纤外鞘加强芯光纤束单模光纤（single-modefiber）使用激光源中继距离100公里内芯直径较小:直径为8～10μm/125μm多模光纤（multi-modefiber）使用普通发光二极管作为光源中继距离2公里内芯直径稍大:直径为62.5μm/125μm4.无线电构成：无线电发射装置，接收装置，空气特点：广泛应用于广播电视系统传输部分不需要物理介质●无线介质使用电磁波或光波携带信息无需物理连接适用于长距离或不便布线的场合易受干扰无线电固定终端点（基站）和终端之间是无线链路基站覆盖的无线电区域F2F3F1F2F3F1F2F3F1F2F2F3F1F1,F2,F3=使用的频率BS基站

用户计算机和终端BS地面微波接力两个地面站之间传送距离：50-100km地面站之间的直视线路

微波传送塔地球地球同步卫星与地面站相对固定位置使用3个卫星覆盖全球传输延迟时间长22,300公里地球常用传输媒体的比较2.10局域网扩展局域网的互联设备:中继器、网桥和交换机2.10.1网络接口卡NIC1.组成发送/接收部件——负责信号的发送、接收载波检测——检测介质上有否信号发送/接收控制部件及缓冲区曼彻斯特编码/译码器——对发送/接收的数据编码/译码，变换成适合于在LAN上传输的信号网络控制部件——控制网卡各部件的协调运行CPU(部分网卡有)——增强网卡智能化，减少网络传输对主机CPU的依赖，提高传输效率2．网卡的使用网卡地址：即网卡的物理地址或称为MAC地址，固化在网卡硬件中配置参数（跳线设置/软件设置/PnP）

•中断请求号IRQ（一般为3）

•I/O基地址I/OBase（一般为300H）

•存储器基地址MemoryBase(一般为C000H)

•全双工/半双工

•传输速率（仅10/100Mbps双速网卡可选）3.

提高网卡性能并行处理：发送/接收和数据处理同步进行全双工：需集线器/交换机的支持突发传输方式（每次传送更多的帧）智能网卡（让网卡承担更多的传输任务）提高与主机的传输速度：

•与主机的存储器传输数据时采用DMA传送方式

•总线采用传输速度较快的PCI总线4.

网络接口卡的种类2.10.2Repeaters中继器Arepeaterisusuallyananalogelectronicdevicethatcontinuouslymonitorselectricalsignalsoneachcable.Whenitsensesasignalononecable,therepeatertransmitsanamplifiedcopyontheothercable.中继器Ifmorethanfourrepeatersseparateanypairofstations,thenetworkwillnotoperatecorrectly.2.10.3网络集线器HUB多端口的中继器，属于物理层设备功能：在网段之间拷贝比特流，信号整形和放大可认为它是将总线折叠到铁盒子中的集中连接设备可改变网络物理拓扑形式：总线连接—>星形连接端口数：常见的有8，12，16，24口三种结构：独立式（Standalone）：

固定端口配置，扩充时用级连的方法堆叠式（Stackable）：

固定配置，用堆叠方法进行扩充——堆叠连接在一起的HUB在逻辑相当于一台单独的HUB，可统一管理模块化（Module）：

又称机箱式，由一台带有底板、电源的机箱和若干块多端口的接口卡（线卡）组成。可灵活按需配置，通过插入不同的插卡满足需求（如插入交换卡、路由卡、加密卡等）智能集线器和非智能（普通）集线器

允许用网管系统对其进行管理的集线器称为智能HUB，它内部包含有CPU等智能控制部件。不能用网管系统进行管理的集线器称为非智能HUB。在需要进行网络管理的中大型网络系统中，一般都要求使用智能集线器（后面将要介绍的网络交换机也需要是智能化的）。小型网络为降低成本，一般使用普通集线器。NICHUBUTPPC机用集线器搭建简单的网络服务器以1台服务器，3台PC机为例：一台HUB4块UTP接口的网卡

4台PC机

8个RJ45接头（水晶头）若干米UTP双绞线2.10.4Bridges网桥AbridgeisanelectricaldevicethatconnectstwoLANsegments.Abridgehandlescompleteframeandusesthesamenetworkinterfaceasaconventionalcomputer.Thebridgelistenstotrafficoneachsegmentinpromiscuousmode(混合模式).Whenitreceivesaframefromonesegment,thebridgeverifiesthatframearrivedintact,andthenforwardsacopyoftheframetotheothersegmentifnecessary.网桥（1）定义：网桥(bridge)用于连接两个局域网的一种互联设备。功能：在不同的LAN之间进行互联；用于网段微化，有利于调节负载；对于802.3，可以扩展网络的物理距离；不同的网段之间进行隔离，有助于保密。AnypairofcomputersontheextendedLANcancommunication,thecomputersdonotknowwhetherabridgeseparatesthem.Abridgedoesnotforwardinterferenceorotherproblems.Mostbridgesarecalledadaptiveorlearningbridgesbecausetheylearnthelocationsofcomputersautomatically.网桥的工作原理

网桥的端口工作在混杂方式（PromiscuousMode）下，网桥可以从端口接收网段上传输的各种数据帧。每当网桥端口收到一个数据帧时，先将数据帧存放在网桥的缓冲区中。若此帧出错，则丢弃；若帧正确，通过查网桥表，根据帧的目的地址决定是转发还是丢弃网桥工作原理归纳为：学习源地址，丢弃本网端帧，转发异网端帧，广播未知帧。网桥接收一帧后的处理过程为：(1)如果目的站点与源站点在同一个网段中，则扔掉此帧；(2)如果目的站点与源站点不在同一个网段中，则通过某端口转发此帧；(3)否则，将该帧扩散到除接收端口外的所有其他端口。举例用网桥实现多个网段互连hub10Base2-细缆Ethernet10Base5粗缆Ethernet10BaseT-双绞线routerserverhub网桥网段3网段410Base5粗缆Ethernet网段1网段2●用网桥进行LAN扩展的缺点：

时延增加

没有流量控制功能，重载时会丢失帧

不能防止广播风暴（广播消息仍会泛滥到网桥所连接的各个网段）●两种类型的网桥：

透明网桥（TransparencyBridge）源选径网桥（SourceRoutingBridge）ACycleofBridges网桥环Abridgenetworkcanspanmanysegments.Onebridgeisneededtoconnecteachsegmenttotherestofthebridgenetwork.Abridgealwaysforwardsacopyofaframesenttobroadcastaddress.Notallbridgecanbeallowedtoforwardbroadcastframes,oracycleofbridgesintroducesaproblem.DistributedSpanningTree

分布生成树Topreventtheproblemofinfiniteloops,abridgednetworkmustnotallowbothofthefollowingconditiontooccursimultaneously:Allbridgeforwardallframes.Thebridgednetworkcontainsacycleofbridgedsegments.Thebridgesperformacomputationknownasthedi