桥和开关有什么区别?


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我找不到任何权威的资料可以简明地解释网桥和交换机之间的区别。据我所知,大多数通常称为“交换机”的设备都符合IEEE 802.1D标准定义的“网桥”描述。虽然它可能是一个设备可以是这样两个网桥和交换机(也许是“开关”是“桥”?的一个子集),我只能找到差异的“手波浪”的解释。我遇到的最常引用的差异归结为以下两个之一:

  1. 交换机有很多端口,网桥只有两个(或其他一些小端口)
  2. 交换机在硬件中执行转发,而网桥在软件中执行转发

我对这些答案不满意,因为:

  1. IEEE标准显然没有声明或假设网桥只有两个端口。如果有的话,可以假设将有两个以上的端口。因此,这种解释是荒谬的。(甚至思科都试图以此作为区别之一)。
  2. IEEE标准似乎被界定“桥” 什么它,而不是它是怎么做的。我找不到标准中的任何内容,说桥接必须或应该在软件中完成。因此,就标准而言,在硬件中转发的网桥仍然是网桥。

实际上,当我搜索IEEE 802.1D标准时,根本没有提到“开关”一词。因此,“桥” 似乎是技术上正确的术语。然而,由于单词“开关”似乎更常用(由)我不禁怀疑是否有一些实际的差异化因素。还是只是用不同的词来形容同一件事?

对来源的引用将特别受到赞赏。

编辑:我应该补充一点,我完全意识到桥接器与中继器不是一回事。


@Rex:一个纯净的电桥会缺少什么,而开关会没有?
Dan Moulding

@Rex:我认为情况并非如此。例如,有一些用于Cisco催化剂交换机的模块,允许它们从以太网转换为帧中继,然后再转换回来。我认为,该协议转换功能将更恰当地称为“网关”而不是“桥”。前面提到的Cisco模块将允许Catalyst交换机执行网关功能,但它仍然是交换机。但是,如何使它成为交换机而不是桥接器呢?
Dan Moulding)2009年

+1是一个我从未想过的好问题。
ITGuy24

Answers:


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IEEE标准显然没有声明或假设网桥只有两个端口。如果有的话,可以假设将有两个以上的端口。

你是对的。实际上,您可以看到一个具有IEEE 802.1D标准中的三个端口的网桥。(请参阅图7-1-桥接局域网)。

好的,我发现了这篇文章:“十年十大最重要的产品”

它为“开关”一词的起源提供了一些启示,文章中的一些快速引言也将阐明一些导致无休止混乱的重要观点。

为什么选择EtherSwitch而不选择EtherBridge?原因有两个:首先,桥接在业界是一个坏词,任何优秀的营销人员都应避免。其次,Kalpana的产品不符合IEEE的网桥规范,因此该公司与其搏斗,反而转战。

交换只是网桥的一个花哨的名字,那是1980年代的技术-这样的想法就过去了。

在其传奇性的支票簿中有几处记述,使思科从转换侧板转换为转换顶板,该公司的主要收购之一是Kalpana。


确实。我提出此主张时特别想到了RSTP部分。该部分也有其他示例。例如,图17-7显示了两个网桥,每个网桥都有八个端口。
丹莫丁

7

以太网交换机是一个多端口以太网桥。桥接器是一种可拆分冲突域但不拆分广播域的设备。交换机只是具有许多端口的网桥。桥接器的其他示例是无线访问点和双速集线器。我不认为实现(存储与转发与快速转发,软件与硬件,2端口与许多端口等)不会在种类上有所不同,而只是在程度上有所不同(即,更快的网桥或网桥上的更多端口,等等)。

以太网最初是一个“每个人都能看到所有流量”的协议。这就是流量管理的过程-如果其他人正在使用网络,则请等到他们没有使用该网络;如果两个人尝试同时使用网络,则两个人都将随机等待一段时间,然后再尝试使用网络。这是一个“冲突域”或人们现在称为“广播域”的原因,因为一切都已切换并且不再有冲突(两个同时的流量发起者)。

在这种情况下,如果网桥知道该站点在桥的另一侧,则仅将流量转发到该桥的另一侧的站点。如果没有看到目标MAC,它将通过网桥(泛洪)发送它,或者如果它是广播/多播,也将通过网桥发送它。

在以太网中,记住该技术是如何发明和部署的很有用。首先是共享媒体,例如10base510base2,它们都是同轴电缆,它们将所有流量作为RF信号物理地传送到所有站点。由于10base5连接上的吸血鬼分接头很昂贵,因此人们还使用了有点像集线器的AUI 中继器,但事实并非如此。该设备没有任何存储器。流量通过了还是没有通过(如果没有,则预期发送者会重新传输)。

直到很久以后,人们才开始使用双绞线并部署以太网10baseT集线器。一种常见的拓扑是使用10base5作为建筑物主干,并在某些位置使用10baseT,并根据流量模式和本地预算,使用网桥或中继器将不同的10base5主干网络相互连接。


最佳答案。在我们开始将其称为“双绞线”之前5年,我拔出了整个校园范围的同轴电缆网络(称赞BNC连接器上的那些螺钉),但仍然没有意识到每对双绞线之间的间隔实际上是多么关键。我要回答,直到看到这个。我的工具箱中仍然有可信赖的终止符:)
Tim Post

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我仍然记得我的第一个数据通信类,它试图解释以太网。“这就像是学校的走廊,人们不断抬头向门口说'我现在要讲话'..如果楼下没有人说'闭嘴'..你可以讲话”。这就是30和40年代的人们被归类为恐龙的方式。
蒂姆·波斯特

这是一堂很棒的历史课,但是并没有解决太多问题。您说网桥不会隔离广播域。这是否意味着开关可以执行?据我所知,它们不是(AFAIK仅用于路由器或网关)。
丹莫丁

1
您正在寻找没有差异的区别。桥接器的定义特征是隔离冲突域,但不隔离广播域。这恰好是交换机的功能,但是跨多个网段而不只是两个。
克里斯,

1
@Ward:这不仅不是唯一的正确答案,而且甚至是不正确的。如果您认为是的话,那么您需要重新阅读已接受的答案,或者在Google上搜索Radia Perlman(代表生成树的名言)对“ bridge”与“ switch”这一话题的评价。
Dan Moulding)2009年

4

我在这里看不到任何具体的混淆原因-这些标准指的是桥接,它们定义了桥接的工作方式,交换机通常只是快速的多端口网桥-都是扩展广播域但限制冲突域的L2设备。思科对于它们之间的差异有一个很好的记录。


这是我从问题中链接到的同一篇文章。思科的解释显然是荒谬的,因为802.1D显然不会将网桥限制为两个端口或两个网段。
Dan Moulding

而且,您的答案并没有指出真正的区别。显然,相关标准允许使用不同速度的桥梁。更不用说今天的“快速”转换将是十年后的缓慢转换。这是否意味着它将变成一座桥梁?:P
Dan Moulding

2
糟糕-我的糟糕。我仍然看不到任何荒谬之处,但是如果您的意思是Switch是未定义的术语,那么就足够公平了。“交换器”一词没有正式的IEEE定义,它是制造商用来标记快速多端口网桥(有时是路由器)的宽松定义的商业术语。该标准不需要担心,因为它定义了第2层的行为,但是供应商却做了。
赫尔维克,

1
我喜欢这种解释(“开关”仅是一个商业术语,没有普遍同意的技术定义)。但这使一个奇怪的问题是,为什么供应商(如思科在该文章中所做的那样)在没有技术差异时试图产生技术差异?
Dan Moulding)2009年

我开始相信市场营销/商业流行语的起源。在只有两个端口的情况下,将网桥称为网桥是有意义的。但是随着多重端口桥的出现,术语桥可能听起来太线性/单向。我不知道有太多的水上桥梁可以走到任何地方,而是从一边到另一边。
ITGuy24

2

对于以太网,术语“交换机”是用于将硬件与“集线器”区分开的市场术语。交换机为每个端口提供专用带宽,而集线器在端口之间共享带宽。术语“交换机”通常还意味着已知MAC地址的转发是在硬件中完成的。

桥接是可以由交换机实现的功能。在过去的糟糕时期,曾经有一个单独的以软件为中心的盒子,称为“桥接器”,但该功能几乎已被第2层交换机占用。实际上,通过802.1q,单个交换机中现在可以有多个网桥。

关于这些术语如何融合在一起的解释很好:

http://en.wikipedia.org/wiki/Network_bridge#Bridge_versus_Layer_2_switch


2
这种解释的问题在于,没有网桥功能的“交换机”会做...什么?据我所知,它没有执行任何桥接功能。因此,交换机已经“承担”了以前由网桥执行的功能的想法似乎充其量。硬件与软件的关系实际上仅意味着交换机是快速的桥梁。这将是质的,非技术的和主观的区别。我正在寻找具体的东西。顺便说一下,“桥”也可以与“轮毂”区分开。
Dan Moulding)2009年

1
因此,我终于拿出了我的《网络互连,第二版》一书,这是一本有关网络的经典书籍。在第5章中,Perlman详细介绍了“开关与桥接”主题。引用:“不幸的是,人们创造开关这个词是假设他们发明了一个新概念,与桥接器或路由器有所不同。...我对开关使用的一个愤世嫉俗的(且不合语法的)定义是'一个营销术语,它意味着快速。'“
hallidave

真是个好发现。在我的书中,Perlman女士在该领域无疑享有很高的声誉,并且有资格成为权威人士。感谢您的发现。到目前为止,这似乎是最好的解释。但是,我将拭目以待,看看是否还有其他人可以提出任何其他令人信服的答案。
Dan Moulding)2009年

2

“桥梁”有标准明确的定义,它是概念而不是对象,桥梁是“以某种方式起作用的事物”,并且该方式由标准定义;不管它有多少个端口,无论是用硬件还是软件等等。

当时的网络大多是“每个LAN一个冲突域”(例如同轴电缆以太网或连接到集线器的机器网络),一些行业确实在市场上投放了“一个包含一个桥的对象,该桥的端口与端口一样多”。 “它具有的物理接口的数量”,类似于电信术语,在该术语中,它非常类似于“电话总机”的行为,并在市场上将其与现有习惯区分开来,以“在两个或几个端口之间架桥”。两个/很少的集线器”(这在当时将碰撞域分成多个部分非常普遍)...他们称其为“开关”。

注意,术语“开关”是商业的,它没有标准或正式的定义。还请注意,当今世界上如何使用dot1q标记,端口聚合,“第3层交换机”(除了“在营销术语中具有许多接口的路由器:)”之外)等等……我们称之为“交换机”可以在正式的网络设计术语中,实际上包含几个网桥,一个或多个路由器,一些集线器,各种主机和其他内容;全部包装在专用设备中。

一种。


1

桥接器在历史上是指一种在两种媒体之间转发数据包的设备。具有内置以太网端口的典型无线AP将是最好的例子。无线和有线方面都将在相同的广播和冲突域中。无需进行检查,过滤等操作,仅一个端口上显示的内容就会传递到其他端口。

交换机是一堆(通常)相同类型的端口。就集线器而言,我喜欢“重复器”的旧名称,因为它们将在一个端口上传入的数据包重复发送到集线器上的所有其他端口。这里没有媒体在改变,只是简单的重复。交换机和集线器之间的唯一区别是,交换机更加智能。他们“学习”在特定端口上应答的MAC地址,因此,当一个新的数据包进入该MAC地址时,该数据包将转发到那里,并且仅转发到那里。交换机会将数据包盲目地发送到集线器上的每个其他端口。这对于安全性和性能都是有益的。

然后是“第3层交换机”。到目前为止,网桥,集线器和常规交换机都是第2层,但是这些家伙还更聪明。他们实际上检查IP报头(因此是第3层),并且可以根据IP报头中的信息进行决策。这样便可以在交换机级别完成所有路由,ACL和一些简单的过滤,而无需数据包过滤防火墙或路由器。

因此,正如您所看到的,理论是一回事,产品最终的作用可能大不相同,并且很难跟踪所有细微的差别。


实际的网桥(不是转发器)将物理网络段彼此分开,以使每个段的冲突域彼此独立。在无线AP中,无线网段的冲突域不与有线端共享。另外,网桥最常见的用途是连接相同MAC类型的网段(例如,许多以太网网段),以将网络扩展到网段长度限制之外,并引入诸如RSTP和VLAN之类的东西。您所描述的(在您的AP示例中)实际上是一个中继器(又称为集线器)。
丹莫丁

1

历史上,当人们仍然使用集线器时,过去曾使用减小集线器创建冲突域的大小

切换只是彻底消除冲突域的下一步。

在我看来,主要区别在于没有使用网桥直接访问客户端,而是将网桥连接到集线器。集线器提供了直接的客户端访问。


有趣的答案。听起来您说的是交换机是一座桥,仅允许将一个工作站连接到网段(从而消除了冲突)。尽管网桥的技术定义没有具体说明,但很可能这是第一个“开关”与其网桥兄弟之间的主要区别因素。
丹·莫丁

我想我的主要观点是在网络的分布层而非访问层使用了网桥。当时,访问层的连接是由集线器提供的。其中,交换机跨两层。
ITGuy24

0

这是我的意见。它与端口数无关。这与在硬件/软件中实现无关。它涉及正在处理的层以及什么协议。桥通常在L2上工作,并在不同的协议之间进行转换(桥)。交换机通常在L2上工作,并为同一协议的网络移动(交换)数据包。有关更多信息,请阅读这些文章。


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这个概念的问题是以太网桥接器桥接以太网。它们不会在不同协议之间转换。
Dan Moulding
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