Bridge (Netzwerk)

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Eine Bridge (Brücke) verbindet im Computernetz zwei Segmente auf der Ebene der Schicht 2 (Sicherungsschicht) des OSI-Modells. Eine Bridge kann auf der Unterschicht MAC oder der Unterschicht LLC arbeiten. Sie wird dann MAC-Bridge oder LLC-Bridge genannt. Eine weitere Unterscheidung ergibt sich durch die Art der Leitwegermittlung von Datenpaketen in Transparent Bridge und Source Routing Bridge.

Eine Bridge wird hauptsächlich eingesetzt, um ein Netz in verschiedene Kollisionsdomänen aufzuteilen. Somit kann die Last in großen Netzen vermindert werden, da jeder Netzstrang nur die Pakete empfängt, deren Empfänger sich auch in diesem Netz befindet.

Eine MAC-Bridge verbindet Netze mit gleichen Zugriffsverfahren. Die LLC-Bridge (auch Remote-Bridge oder Translation Bridge) wird verwendet, um zwei Teilnetze mit verschiedenen Zugriffsverfahren (z.B. CSMA/CD und Token-Passing) zu koppeln und besteht (idealisiert) aus zwei Teilen, die miteinander verbunden sind, wobei das Medium zwischen beiden Teilen hierbei egal ist. Innerhalb der LLC-Bridge findet eine Umsetzung (Translation) statt. Bei dieser Umsetzung werden alle Parameter des Quellnetzes (wie MAC-Adresse, Größe und Aufbau des MAC-Frames) an das Zielnetz angepasst, soweit diese vom Zielnetz unterstützt werden.

Eine Transparent Bridge lernt, welche MAC-Adressen sich in welchem Teilnetz befinden. Die Bridge lernt mögliche Empfänger, indem die Absender von Paketen in den einzelnen Teilnetzen in eine interne Weiterleitungstabelle eingetragen werden. Anhand dieser Informationen kann die Bridge den Weg zum Empfänger bestimmen. Die Absenderadressen werden laufend aktualisiert, um Änderungen sofort zu erkennen. Eine Source Routing Bridge besitzt keine Weiterleitungstabelle. Hier muß der Sender die Informationen zur Weiterleitung zum Ziel bereitstellen.

Ein Paket muss nur dann an alle Teilnetze gesendet werden, wenn der Empfänger nicht in dieser Tabelle eingetragen ist und das Zielnetz somit nicht bekannt ist. Ein Broadcast wird stets in alle Teilnetze übertragen.

Ein leicht verständliches Beispiel einer Bridge ist eine Laser-Bridge, die per Laserstrahl Datenaustausch zwischen zwei Gebäuden ermöglicht. In jedem Gebäude steht ein Teil, der aus einem Netzport und einer Laser Sende- und Empfangseinheit besteht, trotzdem liegen die beiden Netzports im selben logischen Netz.

Allen Bridge-Arten ist gemeinsam, dass ihre (Netz-)Ports im Promiscuous Mode arbeiten, um alle Pakete zu empfangen, Paket-Frames überprüft werden und nur korrekte Frames weitergesendet werden. Weiterhin wird im ungelernten Zustand jeder eingehende Frame an alle Ports gesendet (außer an den, der den Frame gesendet hat).

Bridges können redundant ausgelegt werden, um den Ausfall einer Bridge zu kompensieren. Um dabei die mehrfache Weiterleitung von Datenpaketen zu unterdrücken, muss eine Bridge das Spanning Tree Protocol unterstützen.

Bridges vs. Switches

Es gibt in der Fachliteratur keine eindeutige Einteilung der Technologien, die Bridges, bzw. Switches definieren. Sicher gesagt werden kann, dass Switching eine evolutionäre Weiterentwicklung der Bridging-Technologie darstellt. Überlegene Durchsatzleistung, höhere Port-Dichte, geringere Kosten pro Port und größere Flexibilität tragen dazu bei, dass Switches sich als die Ablöse von Bridges als Komplement zur Routing-Technologie durchsetzen.

Bridges und Switches teilen die wichtigsten Attribute, doch gibt es einige trennende Unterschiede: Bridges werden verwendet, um ein LAN in einige kleinere Segmente zu unterteilen. Switches teilen im Allgemeinen ein großes LAN in mehrere kleinere Segmente. Bridges haben nur einige wenige Ports, während Switches im Allgemeinen über viel mehr, bis zu Hunderten, verfügen.

Bridges können auch Netzwerke mit verschiedenen Übertragungsgeschwindigkeiten miteinander verbinden.

Cut-through-switching wird nur von Switches unterstützt. Bridges arbeiten mit dem Store and Forward- Verfahren

Schließlich kann bei einem Switch für jedes verbundene Netzwerk-Segment eine bestimmte Bandbreite festgelegt werden.

Siehe auch: Brouter