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。)