网桥（Bridge）

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。

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2. 工作原理

1. 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。

2. 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）

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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	早期局域网分段，现多被交换机取代
交换机	数据链路层（L2）	多端口网桥，高性能转发	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

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5. 网桥的类型

1. 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。

2. 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。

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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。

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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）。

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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。）