网桥是工作在**数据链路层(Layer 2)**的网络设备,主要用于连接两个或多个局域网(LAN)段,并根据MAC地址对数据帧进行过滤和转发。
1. 核心功能
分段冲突域:将一个大冲突域分割成多个小冲突域,提升网络效率。
MAC地址学习:维护一张MAC地址表,记录每个端口连接的设备MAC地址。
选择性转发:仅将数据帧转发到目标设备所在的端口,减少不必要的广播。
2. 工作原理
学习阶段:
网桥通过监听网络流量,记录源MAC地址和对应的端口。
例如:设备A从端口1发送数据,网桥记录MAC_A ↔ 端口1。
转发决策:
已知目标MAC:直接转发到对应端口。
未知目标MAC:泛洪(Flooding)到所有其他端口(除接收端口外)。
广播/组播:转发到所有端口(除非配置过滤规则)
3. 关键特性
特性说明工作层级数据链路层(Layer 2)冲突域隔离每个端口是独立的冲突域带宽分配全双工通信,端口独立带宽MAC表容量有限(早期网桥约几百条,现代交换机扩展至数千条)扩展性可连接不同物理介质(如以太网和Wi-Fi)
4. 与交换机、路由器的对比
设备工作层级核心功能适用场景网桥数据链路层(L2)基于MAC地址过滤和转发通过软件实现转发早期局域网分段,现多被交换机取代交换机数据链路层(L2)可以看做多端口网桥,高性能转发通过硬件芯片实现告诉转发现代局域网(家庭/企业内网)路由器网络层(L3)基于IP地址跨网络路由连接不同子网或外网
5. 网桥的类型
透明网桥(Transparent Bridge):
最常见类型,自动学习MAC地址,无需配置。
遵循IEEE 802.1D标准,支持生成树协议(STP)防环。
源路由网桥(Source Route Bridge):
主要用于令牌环网络(Token Ring),由发送设备指定路径。
现已被淘汰。
6. 实际应用
早期局域网扩展:用于连接两个以太网段(如不同楼层的网络)。
无线到有线连接:作为无线AP和有线网络的桥梁(如家庭Wi-Fi扩展)。
网络监控:通过端口镜像(Port Mirroring)抓取流量分析。
7. 常见问题
Q1:网桥和交换机有什么区别?
交换机本质是多端口网桥,具有更高性能的硬件转发和更大MAC表容量。
网桥通常只有2~4个端口,而交换机有8~48个甚至更多端口。
Q2:网桥能替代路由器吗?
不能。网桥仅在同一网络内转发数据,路由器用于连接不同网络(如LAN和互联网)。
Q3:网桥在现代网络中还使用吗?
独立网桥设备已少见,但其功能被集成到交换机和无线AP中(如WDS桥接模式)。
8. 总结
网桥是早期优化局域网的关键设备,通过MAC地址学习和选择性转发提升效率。
现代替代:交换机继承并扩展了网桥的功能,成为主流选择。
核心价值:理解网桥有助于掌握冲突域隔离、MAC表等基础网络概念。
(注:当前组网中优先使用交换机,但网桥技术仍存在于无线桥接等特定场景。)