网桥与中继器

桥接器和中继器是计算机网络中两个至关重要的组成部分，它们在最大化网络效率和性能方面扮演着不同的角色。虽然这两种设备的目标都是扩展网络的覆盖范围，但它们实现这一目标的方式不同，并且有不同的用途。本文将探讨中继器和桥接器之间的区别，重点介绍它们的优点和潜在应用。

什么是桥接器？

在OSI（开放系统互连）模型中，桥接器是工作在数据链路层或二层（Layer 2）的网络设备。它们的主要任务是通过连接和过滤不同网络段之间的流量来提高网络的整体性能。桥接器可以通过使用MAC（媒体访问控制）地址来决定转发决策，从而控制网络内部的数据流。

桥接器的主要特性包括：

1. MAC地址过滤：桥接器通过使用MAC地址，仅将数据帧过滤并转发到包含目标设备的网段。通过这种方式，它们可以减少网络中的不必要流量。
2. 分段：桥接器可以方便地实现网络分段。桥接器通过创建独立的冲突域来提高整体网络性能，并降低网络冲突的可能性。对于较大的网络，这种分段对于控制和优化流量至关重要。
3. 转发决策：与不检查内容仅放大信号的基础中继器不同，桥接器根据数据帧中的源和目标MAC地址来做出转发决策。这使得它们能够仅将数据发送到目标接收者的网段。
4. 学习过程：桥接器使用学习过程来创建和维护与特定网络网段关联的MAC地址表。桥接器利用这种学习过程来选择最佳路径来转发数据帧。
5. 提高网络性能和效率：通过减少不必要的流量、最小化冲突域以及优化网络内的数据流，桥接器有助于提高网络性能和效率。

桥接器在连接同一大组织内的多个局域网（LAN）网段或部门，或者在需要网络分段的其他情况下非常有用。它们对于使网络更易于管理和更有条理，提高可靠性和整体性能至关重要。

中继器：它们是什么？

中继器是在OSI（开放系统互连）模型的物理层（Layer 1）工作的网络设备。它们的主要功能是重新生成和增强信号，以便信号可以传播得更远而不会出现信号衰减。中继器对于扩展网络连接的覆盖范围至关重要，尤其是在网络设备之间的距离超过传输介质固有限制的情况下。

中继器的主要特性包括：

1. 信号放大：放大器的一个主要功能是增强传入的信号。当数据通过网络介质（如电缆或无线链路）传输时，可能会发生数据衰减，即信号强度降低。中继器通过增强信号来补偿这种衰减，以确保信号能够到达目的地而不会出现明显劣化。
2. 物理层设备：中继器处理代表二进制数据的原始电信号或电磁波。它们专注于增强和再生信号，而不是解释数据的内容。
3. 透明运行：中继器对它们传输的数据是透明的。它们只关注信号的电或光特性，而不修改或检查通过它们传输的帧或数据包的内容。
4. 简单设计：与工作在更高OSI层级的设备相比，中继器是相对简单的设备，缺乏智能和决策能力。它们通常用于简单的信号扩展和增强。
5. 无寻址或过滤：与交换机或桥接器等更复杂的网络设备不同，中继器不使用MAC地址或任何其他寻址方案进行工作。它们不关心数据的目的地或内容，只是重复和放大信号。

尽管与更高层级的设备（如交换机或桥接器）相比，中继器缺乏智能，但它们是保持网络通信信号完整性和强度的重要组成部分。它们在扩展网络连接范围方面的作用在各种网络环境中至关重要。

桥接器的应用

桥接器是至关重要的网络组件，具有多种用途，有助于计算机网络顺利运行。以下是桥接器的几个典型用途：

1. 网络分段：桥接器将大型网络划分为更小、更易于管理的部分。这种分段通过组织流量和减少冲突域来帮助提高网络性能。
2. 连接不同的局域网（LAN）：桥接器通过连接不同的局域网，为不同局域网段上的设备提供通信。这对于拥有多个设施或部门的大型组织特别有用。
3. 无线桥接：在无线网络中，桥接器连接多个无线网段。当无法建立有线连接时，这种情况很常见，桥接器允许两个独立的无线区域之间进行通信。

中继器的应用

在中继器需要保持信号质量和扩展信号覆盖范围的各种网络场景中都有应用。中继器经常用于以下计算机网络应用：

1. 扩展网络电缆的范围：中继器用于将网络电缆的范围扩展到更远的距离。在中继器增强信号的情况下，网络设备之间的距离大于电缆的固有限制，从而使数据能够传输得更远而不会明显劣化。
2. 光纤网络：在中继器中，中继器对于对抗信号衰减至关重要。中继器通过放大和再生光信号来保持信号完整性，这些信号在长距离传输时可能会衰减。
3. 卫星通信：卫星通信系统需要中继器，因为发送到卫星和来自卫星的信号在传输过程中可能会减弱。卫星上的中继器通过再生和放大信号来确保与地面站的可靠通信。
4. 扩展有线电视网络：有线电视网络使用中继器来增加信号的范围。它们通过帮助保持信号强度和质量，确保电视广播能够传输到很远的距离，到达观众的家中。
5. 海底电缆系统：中继器用于海底电缆系统，以增强通过长距离水下电缆传输的光信号。为了在长距离内保持信号完整性，中继器沿电缆路径战略性地放置。
6. 扩展工业网络：在中继器中，中继器用于扩展工业环境中的网络信号范围，这些网络可能覆盖巨大的建筑物。这对于依赖有线连接的自动化和控制系统的公司尤其重要。
7. 远程传感器网络：通过在很远的距离上增强和扩展信号，中继器确保当远程传感器分布在大片区域时，传感器数据能够到达中央控制系统。

桥接器与中继器的区别

总之，中继器和桥接器都是网络架构的重要组成部分，但它们各自的服务目的不同。中继器对于长距离网络信号传播至关重要，而桥接器则提供高级网络分段和过滤以最大化网络效率。理解这些设备之间的区别对于构建满足特定需求的可靠且可扩展的网络至关重要。