Сетевой мост

Сетевой мост (также бридж с англ. bridge) — сетевое устройство второго (канального) уровня сетевой модели OSI. Предназначен для объединения сегментов (подсетей) компьютерной сети в единую сеть.

Уровни OSI
7. Прикладной
6. Представительский
5. Сеансовый
4. Транспортный
3. Сетевой
2. Канальный
1. Физический

Принцип работы

править

При получении из сети кадра (пакета) мост проверяет в его заголовке MAC-адрес назначения (англ.  MAC (Media Access Control) address) и, если он принадлежит данной подсети, передаёт (транслирует) кадр дальше в тот сегмент, которому предназначался данный кадр; если кадр не принадлежит данной подсети, мост ничего не делает.

Типы мостов

править

Термин «прозрачные» мосты объединяет большую группу устройств, поэтому их принято группировать в категории, базирующиеся на различных характеристиках изделий:

  • Прозрачные мосты (англ. transparent bridges) объединяют сети с едиными протоколами канального и физического уровней модели OSI;
  • Транслирующие мосты (англ. translating bridges) объединяют сети с различными протоколами канального и физического уровней;
  • Инкапсулирующие мосты (англ. encapsulating bridges) соединяют сети с едиными протоколами канального и физического уровня через сети с другими протоколами.

Функциональные возможности

править

Мост обеспечивает:

  • ограничение домена коллизий
  • задержку фреймов, адресованных узлу в сегменте отправителя
  • ограничение перехода из домена в домен ошибочных фреймов:
    • карликов (фреймов меньшей длины, чем допускается по стандарту (64 байта))
    • фреймов с ошибками в CRC
    • фреймов с признаком «коллизия»
    • затянувшихся фреймов (размером больше, чем разрешено стандартом)

Мосты «изучают» характер расположения сегментов сети путём построения адресных таблиц вида «Интерфейс:MAC-адрес», в которых содержатся адреса всех сетевых устройств и сегментов, необходимых для получения доступа к данному устройству.

Мосты увеличивают латентность сети на 10-30 %. Это увеличение латентности связано с тем, что мосту при передаче данных требуется дополнительное время на принятие решения.

Мост рассматривается как устройство с функциями хранения и дальнейшей отправки, поскольку он должен проанализировать поле адреса пункта назначения фрейма и вычислить контрольную сумму CRC в поле контрольной последовательности фрейма перед отправкой фрейма на все порты.

Если порт пункта назначения в данный момент занят, то мост может временно сохранить фрейм до освобождения порта.
Для выполнения этих операций требуется некоторое время, что замедляет процесс передачи и увеличивает латентность.

Дополнительная функциональность

править

Программная реализация

править

Режим бриджинга присутствует в некоторых видах высокоуровневого сетевого оборудования и операционных систем, где используется для «логического объединения» нескольких портов в единое целое (с точки зрения вышестоящих протоколов), превращая указанные порты в виртуальный коммутатор. В Windows XP/2003 этот режим называется «подключения типа мост». В операционной системе Linux при объединении интерфейсов в мост создаётся новый интерфейс brN (N — порядковый номер, начиная с нуля — br0). Для создания мостов используется пакет bridge-utils, входящий в большинство дистрибутивов Linux[1].

Различие между мостом и коммутатором[2]

править

Разница между мостом и коммутатором состоит в том, что мост в каждый момент времени может осуществлять передачу только одного потока кадров и только между двумя портами, а коммутатор способен одновременно передавать несколько потоков данных между любыми своими портами. Другими словами, мост передает кадры последовательно, а коммутатор параллельно.

Мосты используются только для связи локальных сетей с глобальными, то есть как средства удаленного доступа, поскольку в этом случае необходимость в параллельной передаче между несколькими парами портов просто не возникает.

Примечания

править
  1. http://xgu.ru/wiki/Linux_Bridge Архивная копия от 26 марта 2009 на Wayback Machine, английский вариант: http://www.linuxfoundation.org/en/Net:Bridge#Bridging_and_Firewalling Архивная копия от 28 февраля 2009 на Wayback Machine
  2. 6.3. Мосты и коммутаторы. sernam.ru. Дата обращения: 18 мая 2017. Архивировано 19 мая 2017 года.

Источники

править