集线器与网桥的理解

• 无源HUB是最低级的1种，不对信号做任何的处理，对介质的传输距离没有扩大，并且对信号有1定的影响。连接在这类HUB上的每台计算机，都能收到来自同1HUB上所有其它电脑发出的信号；
• 有源HUB与无源HUB的区分就在于它能对信号放大或再生，这样它就延长了两台主机间的有效传输距离；
• 智能HUB除具有有源HUB所有的功能外，还有网络管理及路由功能。在智能HUB网络中，不是每台机器都能收到信号，只有与信号目的地址相同地址端口计算机才能收到。有些智能HUB可自行选择最好路径，这就对网络有很好的管理。（hzhsan: 个人感觉这里的智能hub就有点超越集线器的范畴了。）

2. 网桥工作原理解析

前面说到了网桥具有两种主要特性：1是可基于物理网段的MAC 地址进行学习，2是可以隔离冲突域。下面通过1个示例来进行解析。

假定图5⑶4 中所示的物理网段1 和物理网段2 中的主机都是通过集线器集中连接的，则这样这两个物理网段各自构成1个冲突域，由于集线器是采取同享介质传输的，而网桥的背板信道不是同享的（每一个端口的数据收发都有1条单独的信道），所以1个集线器就是1个冲突域。网桥的数据转发原理如图5⑶5 所示。下面是具体的解析。

说明　MAC 地址表也就是通常所说的CAM（Content Addressable Memory，内容可寻址存储器）表，保存的是对应MAC 地址主机与所连接的交换机端口的映照。这个映照表项可以由管理员手动绑定创建，也能够由交换机自动学习得到。在交换机上可以通过1些命令（如Cisco 交换机是使用show mac-address-table 命令）查看。下面是1个在交换机上查看MAC 地址和端口映照表的示例，其中列出了交换机中为CPU 分配的静态（static）MAC 地址和通过学习功能自动学习得到的动态（dynamic）MAC 地址，其中的Ports 列显示的是对应MAC 地址主机所连接的端口，VLAN 列则为对应主机连接端口所属的VLAN。

图5⑶5　网桥数据转发原理示意图

现假定图5⑶4 所示网络中的1台PC 要向另外一台PC 发送数据。由于集线器也是物理层装备，不能辨认帧中的MAC 地址，所以不管是哪台主机要发送数据，在集线器上都是以广播方式进行的，连接该集线器上的所有节点都会收到这个广播帧，包括网桥连接到该集线器的端口。

1）当网桥收到集线器的广播帧后，网桥会把帧中的源MAC 地址和目的MAC 地址与网桥缓存中保存的MAC 地址表进行比较。

2）最初，网桥的缓存中是没有任何MAC 地址的，所以1开始它也不知道哪台主机在哪一个物理网段上，收到的所有帧都直接以泛洪方式（也是复制原数据帧）转发到另外一个端口上，同时会把数据帧中的源MAC 地址所对应的物理网段记录下来（其实就是与对应的网桥端口对应起来）。

3）在数据帧被某个PC 机接收后，也会把对应目的MAC 地址所对应的物理网段记录在缓存中的MAC 表中。这样，经过量次这样的记录，就能够在MAC 地址表中把全部网络中各主机MAC 地址与对应的物理网段全部记录下来。由于网桥的端口通常是连接集线器的，所以1个网桥端口会与多个主机MAC 地址进行映照。

4）当网桥收到的数据帧中源MAC 地址和目的MAC 地址都在网桥MAC 地址表中可以找到时，网桥会比较这两个MAC 地址是不是属于同1个物理网段。如果是同1物理网段，则网桥不会把该帧转发到下1个端口，直接抛弃，起到冲突域隔离作用。相反，如果两个MAC 地址不在同1物理网段，则网桥会把从1个物理网段发来的帧转发到连接另外一个物理网段上，然后再通过所连接的集线器进行复制方式的广播。