以太网桥接功能与操作 | AI生成和翻译
问题：什么是以太网桥？它是如何工作的？
回答：
以太网桥（也称为网络桥）是一种第二层（数据链路层）网络设备，它将多个以太网网络段连接到一个逻辑网络中。它根据 MAC 地址过滤和转发以太网帧，与集线器或中继器相比，能减少不必要的流量和冲突。
主要特点
- 在 OSI 第二层运行，使用 MAC 地址（不像路由器那样使用 IP 地址）。
- 创建一个广播域，但分离了冲突域。
- 对设备是“透明的”——终端站感知不到它的存在。
- 历史上用于将以太网网络扩展到超出电缆长度限制的范围，或用于对流量进行分段以提高性能。
- 现代等效设备：多端口桥演变为网络交换机（交换机本质上是具有硬件加速的高端口数网桥）。
工作原理
以太网桥使用称为透明桥接（IEEE 802.1D 标准）的过程，包括学习、转发、过滤和泛洪：
- 学习：
- 网桥维护一个转发表（MAC 地址表或 CAM 表）。
- 当帧到达某个端口时，网桥会将其源 MAC 地址和接收端口记录到表中。
- 如果长时间（通常为 300 秒）未刷新，表项将过期。
- 转发/过滤：
- 对于传入帧，网桥检查目的 MAC 地址。
- 如果目的 MAC 地址在表中且在不同的端口上，则仅将帧转发到该端口。
- 如果目的 MAC 地址在同一个入站端口上，则过滤（丢弃）该帧——无需转发。
- 这通过仅在需要时发送流量来减少网络拥塞。
- 泛洪：
- 如果目的 MAC 地址未知、是广播或多播，网桥会将帧泛洪到除入站端口之外的所有端口。
- 环路预防：
- 使用生成树协议 (STP) 检测并阻断冗余路径，防止在环形拓扑中出现广播风暴。
示例
- 网段 A：包含 MAC A1、A2 的设备（连接到端口 1）。
- 网段 B：包含 MAC B1、B2 的设备（连接到端口 2）。
- 设备 A1 向 B1 发送一个帧。
- 网桥看到源 A1 → 学习到 A1 在端口 1。
- 目的 B1 未知 → 泛洪到端口 2。
- B1 回复 → 网桥学习到 B1 在端口 2，并将未来的流量直接转发。
实际上，网桥在早期的以太网网络中很常见，但已大部分被交换机取代，交换机以更快速度和更多端口执行相同功能。
参考文献：
- Network bridge - Wikipedia
-
[Bridges - How Ethernet Works HowStuffWorks](https://computer.howstuffworks.com/ethernet12.htm) - What is a Network Bridge? - CBT Nuggets
- Network bridge explained - Study CCNA