Bridge (Netzwerk)
Was ist eine Bridge?
Eine Bridge ist eine Klasse von Netzwerkgeräten, die für die Verbindung von Netzwerken auf der OSI-Ebene 2 (Open Systems Interconnection), der Sicherungsschicht eines lokalen Netzwerks (LAN), konzipiert ist. Bridges müssen die gleichen LAN-Protokolle verbinden, zum Beispiel Ethernet, FDDI (Fiber Distributed Data Interface) oder Token Ring. Gebrückte Netzwerke leiten die Pakete aller im Netzwerk laufenden Protokolle der höheren Schicht weiter. Obwohl jedes LAN-Protokoll gebrückt werden kann, sind die meisten lokalen Netzwerke heute Ethernet-switched LANs, und die meisten Bridges sind Ethernet-Bridges.
Das größte Risiko beim Bridging ist die Verkehrsüberlastung. Alle Broadcast-Nachrichten werden über ein gesamtes LAN gesendet. Selbst Nachrichten, die an eine einzelne Station gerichtet sind, gehen an jeden Port in vielen LANs. Diesem Problem lässt sich durch Segmentierung begegnen. Bridging baut ein erweitertes LAN auf, indem Netzwerksegmente miteinander verbunden werden. Fortschrittliche Brückentechnologien zielen darauf ab, die Optionen für eine Erweiterung zu verbessern, um die Probleme der Verkehrsüberlastung zu beseitigen.
Welche Bridge-Modelle und -Typen gibt es?
Eine Bridge verbindet LAN-Segmente zu einem einzigen flachen Netzwerk, das als durchgehende Level-2-Domäne oder LAN erscheint. Es gibt zwei gängige Modelle von Bridging: lokales und Remote Bridging. Lokales Bridging entsteht durch die Verbindung von LAN-Switches mit einer lokalen Verkabelung, während beim Remote Bridging zwei Bridges über ein Weitverkehrsnetz (WAN) verbunden werden. In den heutigen Netzwerkanwendungen ist das lokale Bridging das gängigste Modell und wird sowohl in Data Centern als auch in Abteilungen und Zweigstellen eingesetzt.
Eine einfache Bridge leitet alle empfangenen Pakete weiter, was bedeutet, dass es keine wirkliche Segmentierung gibt und dass Probleme mit der Zunahme des Datenverkehrs unvermeidlich sind. Um dies zu verhindern, verwenden Advanced Bridges, wie Transparent- und Source-Routing-Bridges, eine Weiterleitungstabelle. Sie identifizieren so den Pfad von dem LAN, aus dem ein Paket stammt, zu dem überbrückten LAN, in dem sich das Ziel befindet, und senden nur an das Ziel-LAN-Segment. Wenn mehrere Pfade existieren, kann dies zu einer Schleife führen, in der sich die Pakete vervielfachen, bis sie die gesamte LAN-Kapazität ausschöpfen. Frühe Modelle des Bridging verwendeten einen Spanning-Tree-Algorithmus, um den besten Pfad zu ermitteln, der alle möglichen Ziele abdeckt und Schleifen verhindert.
Der moderne Ansatz besteht in der Verwendung von Multiport Bridging, das komplexe Bridging-Konfigurationen erkennt, bei denen LANs mehrere mögliche Bridge-Verbindungen zwischen sich haben, so dass es sich um eine Shortest-Path-Spezifikation handelt. Dies ist der beste Ansatz, um ein stabiles Netzwerk mit Bridges zu schaffen.
Was ist der Unterschied zwischen Routern und Bridges?
Da IP-Netzwerke heute die Kommunikation dominieren, werden Bridges in der Regel mit der Schaffung eines IP-Subnetzes, eines LAN oder einer Bridged-LAN-Community in Verbindung gebracht. Die dienen als grundlegende Verbindungseinheit in IP/Router-Netzwerken, einschließlich des Internets. Bridges als Elemente eines LAN sind vom IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) in der IEEE-802-Familie standardisiert. Ein IP-Teilnetz enthält einen Router, der als Standard-Gateway zu anderen IP-Teilnetzen und zum Internet dient. Im überbrückten IP-Subnetz erfolgt der Datenverkehr zwischen den Subnetzmitgliedern auf OSI-Ebene 2. Der Datenverkehr zu anderen Subnetzen wird zur Übertragung auf Ebene 3, der Netzwerkschicht, an das Standard-Gateway weitergeleitet.
Eine Bridge kann mit einem Router in einem Produkt kombiniert werden, das manchmal als Brouter bezeichnet wurde; der Begriff ist jedoch nicht mehr gebräuchlich. Stattdessen verfügen die meisten Router über eine gewisse Unterstützung für Bridging-Funktionen, so dass das Standard-Gateway sowohl als Bridge als auch als Gateway zu anderen Teilnetzen dienen kann.
