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

##3。ブリッジは、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現します;

4。ブリッジは、データ リンク層

#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。

ブリッジの仕組み

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。

ブリッジの利点

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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