网桥(bridge) 和 交换机(switch) 之异同

　　网桥（Bridge)也称为桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，用它可以使完全具有相同或相似体系结构网络系统的连接，这样不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。网桥工作在数据链路层，将两个LAN连起来，根据MAC地址来转发帧，可以看作一个“低层的路由器”（路由器工作在网络层，根据网络地址如IP地址进行转发）。　　交换机

　　交换机是主导网络系统的集线设备，大部分交换机是在OSI参考模型的数据链路层（第二层）操作。　　如果把集线器看成一条内置的以太网总线，交换机就可以看做由多条总线构成交换矩阵的互联系统。每一个交换机端口对应着一条高出一个数量级的背板带宽总线（Core Bus)，背板总线与一个交换引擎（Switch Engining)相连接。不同端口间的数据包经背板总线进入交换引擎，通过存储转发、直通转发和准直通转发模式进行交换。　　网桥与交换机的发展与演变 　　20世纪80年代中期，第一个局域网LAN网桥进入市场。网桥初期主要用于局域网LAN分段、传输距离延伸和增加应用设备，并使局域网突破共享网络带宽的限制。为了能够使局域网LAN满足当时的应用需求，需要扩展局域网系统。同时，为了使网络系统运行更可靠，把一个局域网系统划分为若干个独立的物理网段。实现物理网段之间的连接和扩展局域网系统的需求导致了网桥的发展。可以说，在当时，网桥获得了成功的运用。 　　随着微电子ASIC、处理器和存储技术的飞速发展，网桥的芯片技术越来越先进，网桥技术与产品得到了不断发展与升级。网络系统设计要求高性能网桥具有多个端口的应用需求提到议事日程。需求与微电子技术的同步发展，进入20世纪90年代以后，8、12、16、24的多端口的网桥的设计与制造成为可能。　　值得注意的是，网桥与交换机的区别在与市场，而不在与技术。交换机对网络进行分段的方式与网桥相同，交换机就是一个多端口的网桥。确切地说，高端口密度的网桥就称为局域网交换机。 　　交换机与网桥的真正区别主要在与现代的交换机与旧式网桥的区别上。 　　交换机与网桥的区别 　　局域网交换机的基本功能与网桥一样，具有帧转发、帧过滤和生成树算法功能。但是，交换机与网桥相比还是存在以下不同： 　　1、交换机工作时，实际上允许许多组端口间的通道同时工作。所以，交换机的功能体现出不仅仅是一个网桥的功能，而是多个网桥功能的集合。即网桥一般分有两个端口，而交换机具有高密度的端口。 　　2、分段能力的区别 　　由于交换机能够支持多个端口，因此可以把网络系统划分成为更多的物理网段，这样使得整个网络系统具有更高的带宽。而网桥仅仅支持两个端口，所以，网桥划分的物理网段是相当有限的。 　　3、传输速率的区别 　　交换机与网桥数据信息的传输速率相比，交换机要快于网桥。 　　4、数据帧转发方式的区别 　　网桥在发送数据帧前，通常要接收到完整的数据帧并执行帧检测序列FCS后，才开始转发该数据帧。交换机具有存储转发和直接转发两种帧转发方式。直接转发方式在发送数据以前，不需要在接收完整个数据帧和经过32bit循环冗余校验码CRC的计算检查后的等待时间。

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  网桥和交换机都是数据通信设备，都是在OSI参考模型的第二层工作，所以一般被人们统称为数据链路层设备,最早是在20世纪80年代开始使用，当时主要被用来连接同类型的网络，在网络之间实现数据的转发。随着网络技术的不断发展，今天的网桥已经能够连接不同类型的网络，智能性也得到了提高。    　　作为网络互连设备的网桥可以划分为几种不同的类型。其中透明网桥主要用于以太网环境，源路由网桥主要用于令牌环网络，而转换网桥则可以在不同的网络介质类型（通常为以太网和令牌环）之间进行数据格式和传输协议的转换。

　　今天，交换机已经取代了传统的网桥，成为最主要的网络互连技术。相对于网桥，交换机的数据吞吐性能更好，端口集成度更高，每端口成本更低，使用更加灵活和方便。

　　链路层设备简介

　　网桥和交换机的功能都是在数据链路层实现。数据链路层的作用主要是控制数据流量，处理传输错误，提供物理地址（没有逻辑地址），以及管理对物理介质的访问。通过使用不同的链路层协议，网桥可以实现上述所有的功能。目前较为流行的链路层协议包括：以太网，令牌环以及FDDI等。

　　网桥和交换机的功能实现原理并不复杂，主要是通过分析流入的数据帧，根据帧中包含的信息做出转发决策，然后再把数据帧转发到目的地。网桥对数据帧的转发分为两种形式，如果使用的是源路径网桥技术，那么每一个数据帧中都已经包含了到达目的地的完整路径；如果使用的是透明网桥技术，那么每一次数据帧都会被转发到下一个节点并最终到达目的地。

　　对上层协议的透明性是网桥和交换机的一个非常重要的优势。因为两种设备都是在链路层工作，所以不需要检查上层协议的信息。这样就可以加快使用任何网络层协议的数据流量的转发速度。一般来说，网桥可以支持以下几种网络层协议：AppleTalk, DECnet,TCP/IP以及XNS等。

　　网桥可以根据任何在第二层建立起来的域对数据帧进行过滤。例如，我们可以设置网桥拒绝转发来自某个特定网络的所有数据帧。因为在数据帧包含的数据链路层信息里经常会标出所使用的上层协议的类型，所以我们也可以以此作为参数设置过滤机制。此外，对数据帧的有效过滤可以大大降低网络中由于广播或多点发送而带来的不必要的数据流量。

　　使用网桥和交换机可以把一? 型的网络划分成几个小的子网，进而提供其它一些功能。因为划分子网之后只有一小部分的流量需要再进行转发，所以不管是网桥还是交换机都可以降低流经所有连接网段上的设备的数据流量。网桥或者是交换机还可以起到防火墙的作用，减少可能发生的网络错误。最后，网桥和交换机可以扩展局域网的有效连接范围，允许接入更多的远距离设备。

　　从以上介绍中我们可以看出网桥和交换机具有很多相同点，不过这两种技术之间还是存在一些显著区别的。在速度方面，交换机要明显快于网桥，这是因为交换机主要是使用硬件进行交换，而网桥则需要借助软件来实现交换。此外，交换机可以连接不同带宽的网络。例如，一个10 Mbps速度的以太局域网和一个100Mbps的以太局域网之间可以通过一台交换机实现互连。在交换技术方面，交换机支持开通式交换（cut-through），可以降低网络延迟；而网桥则只能够使用存储转发技术（store-and-forward）。最后，因为交换机可以为每一个网段提供专用带宽，所以可以减少网段上的碰撞率。

相同点：