브리지란 무엇입니까? 브리지는 구체적으로 무슨 용도로 쓰이는가?

[img: a13487636]/blog/get/3/OSI-device.jpg [/img: a13487636]

;

브리지와 라우터 비교

브리지는 전달 프레임의 상위 계층 프로토콜에 대한 정보를 이해하지 못하므로 IP, IPX 등의 프로토콜을 동시에 처리할 수 있으며 NetBEUI 와 같은 라우팅 프로토콜이 없는 네트워크를 세그먼트화하는 기능도 제공합니다.

라우터는 네트워크 계층의 데이터를 처리하므로 토큰 링 이더넷 세그먼트 및 이더넷 세그먼트와 같은 다양한 데이터 링크 계층을 상호 연결하는 것이 더 쉽습니다. 브리지는 일반적으로 라우터보다 제어하기가 어렵습니다. IP 와 같은 프로토콜에는 복잡한 라우팅 프로토콜이 있어 네트워크 관리가 라우팅을 쉽게 관리할 수 있습니다. IP 와 같은 프로토콜은 또한 해당 주소도 이러한 정보를 제공하는 경우에도 더 많은 네트워크를 세그먼트화하는 방법에 대한 정보를 제공합니다. 브리지는 MAC 주소와 물리적 토폴로지로만 작동합니다. 따라서 브리지는 일반적으로 작고 단순한 네트워크에 적합합니다. < P > 둘째, 사용 이유 < P > 많은 유닛에 여러 개의 LAN 이 있으며 이들을 연결할 수 있기를 원합니다. 한 단위에 여러 개의 LAN 이 있는 이유는 다음과 같습니다. < P > 우선, 많은 대학의 부서 또는 회사 부서에는 주로 자신의 개인용 컴퓨터, 워크스테이션 및 서버를 연결하는 데 사용되는 자체 LAN 이 있습니다. 각 학과 (또는 부서) 의 업무 성질이 다르기 때문에 서로 다른 LAN 을 선택했는데, 이들 부서 (또는 부서) 는 조만간 서로 교류해야 하기 때문에 브리지가 필요하다. < P > 둘째, 한 단위는 지리적으로 분산되어 있고 멀리 떨어져 있습니다. 모든 위치에 동축 케이블 네트워크를 설치하는 대신 각 위치에 LAN 을 구축하고 브리지와 적외선 링크를 연결하는 것이 비용이 더 낮을 수 있습니다. < P > 3, 로드를 조절하기 위해 논리적으로 단일 LAN 을 여러 LAN 으로 분할해야 할 수도 있습니다. 예를 들어 브리지로 연결된 여러 LAN 을 사용하면 LAN 당 워크스테이션 세트가 있고 자체 파일 서버가 있으므로 대부분의 통신이 단일 LAN 으로 제한되어 백본 부담을 줄일 수 있습니다. < P > 4, 경우에 따라 부하에서 단일 LAN 을 보는 것은 문제가 없지만 가장 멀리 떨어진 기계 사이의 물리적 거리가 너무 멀리 떨어져 있습니다 (예: 82.3 에 명시된 2.5km 이상). 케이블을 놓는 것은 문제가 되지 않지만, 왕복 지연이 너무 길어서 네트워크가 제대로 작동하지 않을 것이다. 유일한 방법은 LAN 을 세그먼트화하고 세그먼트 사이에 브리지를 배치하는 것입니다. 브리지를 사용하면 작업의 전체 물리적 거리를 늘릴 수 있습니다.

5 번, 안정성 문제. 단일 LAN 에서 결함이 있는 노드가 불필요한 정보 흐름을 계속 출력하면 LAN 의 운영이 심각하게 손상될 수 있습니다. 브리지는 건물 내의 방화문처럼 LAN 의 핵심 부분에 설치할 수 있으며, 단일 노드 장애로 인해 전체 시스템이 손상되는 것을 방지합니다.

6 번, 브리지는 보안을 유지하는 데 도움이 됩니다. 대부분의 LAN 인터페이스에는 promiscuousmode (promiscuous mode) 가 있습니다. 이 경우 컴퓨터는 주소 지정이 아닌 프레임을 포함하여 모든 프레임을 수신합니다. 네트워크에 브리지가 여러 곳에 설치되어 있고 전달하지 않아도 되는 중요한 정보를 신중하게 가로막는 경우, 정보가 도난되는 것을 방지하기 위해 네트워크를 분리할 수 있습니다. < P > 셋째, 호환성 문제 < P > 한 82 LAN 에서 다른 82 LAN 으로 연결되는 브리지가 매우 간단하다고 순진하게 생각할 수 있지만 실제로는 그렇지 않습니다. 82.x 에서 82.y 까지의 9 가지 조합 중 각각은 해결해야 할 고유한 특수한 문제가 있습니다. 이러한 특수한 문제를 논의하기 전에 이러한 브리지 * * * * 가 직면한 일반적인 문제를 살펴보겠습니다. < P > 먼저 다양한 LAN 은 서로 다른 프레임 형식을 사용합니다. 이러한 비호환성은 기술적인 원인이 아니라 세 가지 표준 (Xerox,GM, IBM) 을 지원하는 회사 (XEROX, GM, IBM) 를 지원하기 때문에 자신이 지원하는 표준을 바꾸려는 사람이 없기 때문입니다. 그 결과 서로 다른 LAN 간에 프레임을 복제하는 데 CPU 시간이 걸리고 체크섬을 다시 계산하며 브리지 스토리지 오류로 인해 감지할 수 없는 오류가 발생할 수 있습니다.

두 번째 문제는 상호 연결된 LAN 이 반드시 동일한 데이터 전송 속도로 실행될 필요는 없다는 것입니다. 고속 LAN 이 느린 LAN 으로 연속된 일련의 프레임을 전송할 때 브리지는 프레임보다 프레임 처리 속도가 느립니다. 브리지는 버퍼로 미처 처리할 수 없는 프레임을 저장해야 하며, 메모리 소진을 경계해야 합니다. 1Mb/s 의 82.4 에서 1Mb/s 의 82.3 브리지도 어느 정도 이런 문제가 있다. 82.3 대역폭의 일부가 충돌에 소모되기 때문이다. 82.3 은 실제로 실제 1Mb/s 가 아니라 82.4 (거의) 는 실제로 1Mb/s 입니다. < P > 브리지 병목 문제와 관련된 미묘하고 중요한 문제는 상위 계층의 타이머 값입니다. 82.4 LAN 의 네트워크 계층이 긴 메시지 (프레임 시퀀스) 를 보내고 싶다면 마지막 프레임을 보낸 후 타이머를 켜고 확인을 기다립니다. 이 메시지가 브리지를 통해 느린 82.5 네트워크로 이동해야 하는 경우 마지막 프레임이 저속 LAN 으로 전달되기 전에 타이머가 도착할 수 있습니다. 네트워크 계층은 프레임이 손실되었다고 전체 메시지를 다시 보낼 수 있습니다. 몇 번의 전송이 실패하면 네트워크 계층은 전송을 포기하고 전송 계층 타겟 사이트가 다운되었음을 알립니다. < P > 셋째, 모든 문제 중 가장 심각한 문제는 세 가지 82LAN 의 최대 프레임 길이가 다르다는 것입니다. 82.3 의 경우 최대 프레임 길이는 구성 매개변수에 따라 다르지만 표준 1M/bs 시스템에 대한 최대 페이로드는 15 바이트입니다. 82.4 의 최대 프레임 길이는 8191 바이트로 고정되어 있습니다. 82.5 사이트의 전송 시간이 토큰 보유 시간을 초과하지 않는 한 상한선은 없습니다. 토큰 시간 기본값이 1ms 인 경우 최대 프레임 길이는 5 바이트입니다. 한 가지 분명한 문제가 있습니다. 긴 프레임을 받을 수 없는 LAN 에 긴 프레임을 전달해야 할 때 어떻게 될까요? 이 레이어에서는 프레임을 작은 세그먼트로 나누는 것을 고려하지 않습니다. 모든 프로토콜은 프레임이 도착하거나 도착하지 않았다고 가정하고 더 작은 단위를 프레임으로 재구성하는 조항은 없습니다. 이것은 그러한 프로토콜을 설계 할 수 없다는 것을 의미하지는 않습니다. 그러한 프로토콜을 설계하고 이미 사용할 수 있지만 82 는 그러한 기능을 제공하지 않습니다. 이 문제는 기본적으로 해결할 수 없으며, 너무 길어서 전달할 수 없는 프레임은 버려야 한다. 그 투명성도 이렇다.

82.4 프레임 우선 순위 비트, 82.5 프레임 바이트 중 a 및 c 비트 등 다양한 82LAN 의 특수성으로 인해 9 개 브리지에는 다음과 같은 특수한 문제가 있습니다.

[img: a13487636]/blook

2, 비트 순서를 반대로 합니다.

3, 복제 우선 순위 값, 의미 있든 없든.

4, 가상 우선 순위 생성.

5, 우선 순위 삭제.

6, 흐름 링 (어느 정도).

7, a 비트 및 c 비트를 설정합니다.

8, 정체 우려 (고속 LAN 에서 느린 LAN 으로).

9, 교환 ACK 지연 또는 불가능으로 인해 토큰이 손을 뗄까 봐 걱정입니다.

1, 프레임 대 대상 LAN 이 너무 길면 삭제합니다.

설정된 매개변수:

82.3: 15 바이트 프레임 1Mb/s (충돌 수 빼기)

82.4: 8191 바이트 프레임 1mb/s

82.5: 5 바이트 그 후, 이 세 가지 LAN 을 연결하는 브리지의 기준을 정할 때, 그 위원회는 좀 더 잘하기로 결심했다. 이번에는 확실히 비교적 성공적이어서, 그들은 서로 호환되지 않는 두 가지 브리지 방안을 제시했다. 지금까지 이 위원회에 이를 연결하는 호환되지 않는 브리지의 게이트웨이 표준 2 개를 개발할 것을 요구한 사람은 아무도 없었다.

----------------- 이런 디자인을 지지하는 사람들의 가장 큰 관심사는 완전 투명이다. 그들의 견해에 따르면, 여러 LAN 이 장착된 단위는 IEEE 표준 브리지를 사온 후 연결 플러그를 브리지에 꽂기만 하면 만사대길이다. 하드웨어 및 소프트웨어를 변경할 필요가 없으며 주소 스위치를 설정할 필요가 없으며 라우팅 테이블 또는 매개 변수를 로드할 필요가 없습니다. 간단히 말해 아무것도 하지 않고 케이블만 꽂으면 됩니다. 기존 LAN 은 브리지의 영향을 전혀 받지 않습니다. 이것은 정말 불가사의하다, 그들은 결국 성공했다.

투명 브리지는 연결된 모든 LAN 에서 전송되는 모든 프레임을 수신하는 혼합 방식으로 작동합니다. 프레임이 도착하면 브리지는 프레임을 버릴 것인지 전달할 것인지 결정해야 합니다. 전달할 경우 보낼 LAN 을 결정해야 합니다. 이를 위해서는 브리지의 큰 해시 목록에 있는 대상 주소를 쿼리하여 결정해야 합니다. 이 테이블에는 가능한 각 대상 및 해당 대상이 속한 출력 회로 (LAN) 가 나열됩니다. 브리지를 삽입하기 전에는 모든 해시 테이블이 비어 있었습니다. 브리지는 어떤 목적지의 위치도 알지 못하기 때문에 floodingalgorithm (Flooding Algorithm) 을 사용합니다. 즉, 대상이 알 수 없는 각 프레임을 이 브리지에 연결된 모든 LAN 으로 출력합니다 (해당 프레임을 전송하는 LAN 제외). 브리지는 시간이 지남에 따라 각 목적지의 위치를 파악합니다. 목적지 위치를 알게 되면 해당 장소로 보낸 프레임은 적절한 LAN 에만 배치되고 더 이상 배포되지 않습니다. < P > 투명 브리지가 사용하는 알고리즘은 역학습법 (backwardlearning) 입니다. 브리지는 연결된 모든 LAN 에서 전송된 프레임을 볼 수 있도록 뒤섞인 방식으로 작동합니다. 소스 주소를 보면 어떤 LAN 에서 어떤 시스템을 액세스할 수 있는지 알 수 있으므로 해시 테이블에 항목을 추가합니다.

컴퓨터와 브리지의 전원 켜기, 전원 끄기 또는 마이그레이션 시 네트워크 토폴로지가 변경됩니다. 동적 토폴로지 문제를 처리하기 위해 해시 테이블 항목이 추가될 때마다 해당 항목에 프레임 도착 시간이 표시됩니다. 대상이 이미 테이블의 프레임에 도착할 때마다 항목이 현재 시간으로 업데이트됩니다. 이렇게 하면 테이블의 각 항목에 대한 시간에서 이 기계의 마지막 프레임이 도착한 시간을 알 수 있습니다. 브리지의 한 프로세스는 해시 테이블을 정기적으로 스캔하여 현재 시간보다 몇 분 빠른 모든 테이블 항목을 지웁니다. 따라서 LAN 에서 컴퓨터를 제거하고 다른 곳에서 LAN 에 다시 연결하면 몇 분 안에 수동 개입 없이 다시 정상 작동을 시작할 수 있습니다. 이 알고리즘은 또한 기계가 몇 분 안에 움직임이 없다면, 그 기계가 스스로 한 프레임을 보낼 때까지 보내질 수 밖에 없다는 의미이기도 하다. (알버트 아인슈타인, 컴퓨터명언) < P > 프레임에 도달하는 라우팅 프로세스는 전송된 LAN (소스 LAN) 과 대상이 있는 LAN (대상 LAN) 에 따라 달라집니다.

1, 소스 LAN 과 대상 LAN 이 같으면 프레임이 삭제됩니다.

2, 소스 LAN 과 대상 LAN 이 다를 경우 프레임을 전달합니다.

3, 대상 LAN 을 알 수 없는 경우 확산.

안정성을 높이기 위해 LAN 사이에 병렬 브리지가 두 개 이상 설치되었지만, 이 구성으로 인해 토폴로지에 루프가 생성되어 무한 루프가 발생할 수 있기 때문에 또 다른 문제가 발생했습니다. 이에 대한 해결책은 아래에서 설명할 스패닝 트리 알고리즘입니다. (spanningtree) 알고리즘입니다. < P > 스패닝 트리 브리지 < P > 는 브리지가 서로 통신하고 각 LAN 에 도달하는 스패닝 트리로 실제 토폴로지를 덮어씀으로써 위에서 설명한 무한 루프 문제를 해결합니다. 스패닝 트리를 사용하면 두 LAN 간에 고유한 경로가 하나만 있는지 확인할 수 있습니다. 브리지가 스패닝 트리를 합의하면 LAN 간 모든 전송은 이 스패닝 트리를 따릅니다. 각 소스에서 각 대상까지 고유한 경로만 있기 때문에 루프는 더 이상 있을 수 없습니다. < P > 스패닝 트리를 만들려면 먼저 브리지를 스패닝 트리의 루트로 선택해야 합니다. 이를 위해 각 브리지는 제조업체가 설정하고 전 세계적으로 고유성을 보장하는 일련 번호를 브로드캐스트하고, 일련 번호가 가장 작은 브리지를 루트로 선택하는 방식으로 구현됩니다. 그런 다음 루트에서 각 브리지까지의 최단 경로를 기준으로 스패닝 트리를 구성합니다. 브리지 또는 LAN 에 장애가 발생하면 다시 계산합니다. 브리지는 브리지가 자체 구성 결정을 내리기 전에 BPDU(BridgeProtocolDataUnit) 를 통해 서로 통신합니다. 각 브리지와 각 포트에는 다음과 같은 구성 데이터가 필요합니다.

브리지: 브리지 ID (고유 ID)

포트: 포트 ID (고유 id)

포트 상대 우선 순위

포트당 비용 (고대역폭 = 저비용) < p 브리지 ID 는 고유해야 하지만 두 브리지의 최소 ID 가 같으면 MAC 주소가 작은 브리지가 루트로 선택됩니다.

2, 다른 모든 브리지에서 루트 포트 선택 < P > 루트 브리지를 제외한 각 브리지는 루트 포트를 선택해야 합니다. 루트 브리지와 통신하는 데 가장 적합한 포트여야 합니다. 각 포트에서 루트 브리지로의 비용을 계산하여 가장 작은 포트를 루트 포트로 사용합니다.

3, 각 LAN 에 대해' 지정 (designated) 브리지' 및' 지정 포트' 선택

하나의 브리지만 LAN 에 연결된 경우 해당 LAN 에 대해 지정된 브리지여야 하며, 두 개 이상 있는 경우 루트 브리지에 대한 비용이 가장 적은 브리지로 선택됩니다 포트 접속 지정 브리지와 해당 LAN 을 지정합니다 (이러한 포트가 두 개 이상인 경우 우선 순위가 낮은 것이 선택됨).

한 포트는

1, 루트 포트

2, LAN 에 지정된 포트

3, 차단 포트

중 하나여야 합니다 브리지가 루트를 받았습니다.