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?中繼器、網橋以及路由器

中繼器通常配有兩個端口，只是簡單地把在一個端口所接收的東西復制到另一個端口，反之亦然。它復制數據時是按位復制，并且對協議毫不關心，因此它無法區分不同的幀或封包。

網橋和中繼器不同，它了解鏈路層協議，因此可以按幀復制復制數據，而非按位復制。也就是說，網橋在每個端口上至少可以緩存一個幀。

路由器是了解l3網絡層協議的設備，它可以根據路由表轉發入口封包。

當網橋不知道該用哪個接口來連接特定的L2地址時，就會把幀復制到所有接口上(接收該幀的接口除外)，這種行為就成為擴散。當網橋接收到一個目的地址是鏈路層廣播地址或L2多播地址的幀時，會將該幀復制給每個端口(接收該幀的端口除外)。多播地址和廣播地址不能在幀中作為源地址。網橋不關心主機究竟在何處，它只需知道該用哪個端口連接該主機。透明網橋不能用在環路拓撲上。網橋用于找出最佳無環路拓撲的算法是生成樹協議。

網橋地址學習的老化

橋接：生成樹協議

使用多臺網橋有一下優點：有助于分離流量，出于同一子層的以太網幀只處于該子層中；很容易管理大量的主機。

STP協議是一種分布式協議，網絡中所有網橋都必須執行這個協議。執行此協議后，網橋就可以開啟他們的某些端口并關閉其他端口，此時得到的整體拓撲結構就是最佳有根生成樹。根節點的選擇也是該協議的一部分：主機都同意誰是根節點，然后決定要開啟和關閉哪些鏈路。

STP通過讓各個網橋之間交換稱為網橋協議數據單元(BPDU)的特殊幀來達到其目標，用BPDU交換的信息可讓：

• 為每個網橋端口指定一個明確的狀態，例如轉發或阻塞，以定義該端口可否接收數據流量
• 通過對端口狀態的設定，從環路拓撲中選擇或丟棄適當的鏈路，以這種方式最終生成無環路拓撲

根網橋：

指定網橋：

生成樹端口：

端口狀態：

網橋協議數據單元(BPDU):

配置BPDU:用于定義無環路拓撲。

TCN,當檢測到拓撲變化時，網橋用于通知根網橋

傳輸配置BPDU的時機

根網橋會運行一個定時器(Hello定時器)，該定時器到期后就觸發配置BPDU的傳輸。同一個BPDU從根網橋的每一個指定端口傳輸出去。只有根網橋能產生新的BPDU，但是當一個網橋加電啟動時，它會以為自己就是根網橋(因為沒有其他優先級向量可以比較)。所以，該網橋會將其他所有端口都設定為指定角色。啟動Hello定時器，然后開始產生BPDU。

非根網橋只有在應答其根端口收到的BPDU才會產生BPDU，也就是說，非根網橋會傳遞BPDU。由非根網橋傳輸的BPDU，其所攜帶的信息和他們所接受的BPDU出下列字段之外都是相同的，非根網橋會更新這些字段：

• 傳輸者的網橋ID和端口ID會被該網橋自己的信息替換
• 該網橋會把開銷更新為其所接受的開銷加上其本地網橋中接受BPDU的端口(根端口)的開銷之和
• 消息生存期會按照“BPDU老化”一節所講述的邏輯進行更新。

無論網橋是否為根網橋，在下列情況下也會傳輸一個配置BPDU：

• 當一臺網橋接收到一個BPDU，如果其優先級向量低于該網橋在其端口上所用的，那么，網橋就會以其自己(較高級)的信息應答
• 當一臺網橋接收到一個TCN BPDU時，會立刻發出一個設有特殊標識的配置BPDU作為應答。

不管是因何種原因從某一給定的端口發送出一個配置BPDU，STP都會對其速率進行限制：網橋從其任何端口中每秒只能最多傳輸一個配置BPDU。

每臺網橋按照本地配置信息和接收到的入口配置BPDU中的信息，可完成下列工作：

• 選出根網橋
• 從其幾個端口中選出一個作為根端口
• 對每個端口，為該端口所屬的LAN分配指定的網橋和指定端口

每當網絡發生變化時，就可產生配置更新：

• 開啟或關閉一個端口
• 如果一個端口的Message Age定時器到期了。此端口會重新啟動
• 一臺網橋的本地配置信息發生變化
• 一個網橋端口接收的一個配置BPDU，其優先級向量比該端口先前收到的BPDU的優先級向量高級。

轉載于:https://my.oschina.net/longscu/blog/58967

總結

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