Серийное изготовление мостов началось в начале 1980гг. В товремя, когда они появились, мосты о'единяли гомогенные сети,делая возможным прохождение пакетов между ними. В последнее времяоб'единение различных сетей с помощью мостов также было определенои стандартизировано.
На первый план выдвинулись несколько видов об'единений с помощью мостов. В окружениях Ethernet в основном встречается "transparentbridging" (прозрачное соединение). В окружениях Token Ring в первую очередь используется "Source-route bridging" (соединение маршрут-источник). "Translational bridging" (трансляционное соединение) обеспечивает трансляцию между форматами и принципами передачи различных типов сред (обычно Ethernet и Token Ring). "Source-route transparent bridging" (прозрачное соединение маршрут-источник) об'единяет алгоритмы прозрачного соединения и соединения маршрут-источник, что позволяет передавать сообщения в смешанных окружениях Ethernet/Token Ring.
Уменьшающиеся цены на роутеры и введение во многие изних возможности соединять по мостовой схеме, сделанное в последнее время, значительно сократило долю рынка чистых мостов. Те мосты,которые уцелели, обладают такими характеристиками, как сложные схемыфильтрации, псевдоинтеллектуальный выбор маршрута и высокая производительность. В то время как в конце 1980гг шли бурные дебатыо преимуществах соединения с помощью мостов в сравнении с роутерами, в настоящее время большинство пришло к выводу,что часто оба устройства необходимы в любой полной схеме об'единения сетей.
Устройства об'единения сетей обеспечивают связь между сегментамилокальных сетей (LAN). Существуют 4 основных типа устройств об'единения сетей: повторители, мосты, роутеры и межсетевыеинтерфейсы. Эти устройства в самом общем виде могут бытьдифференцированы тем уровнем "Межсоединений Открытых Систем" (OSI),на котором они устанавливают соединение между LAN. Повторителисоединяют LAN на Уровне 1 OSI; мосты соединяют LAN на Уровне 2;роутеры соединяют LAN на Уровне 3; межсетевые интерфейсысоединяют LAN на Уровнях 4-7. Каждое устройство обеспечиваетфункциональные возможности, соответствующие своему уровню, а также использует функциональные возможности всех более низких уровней. Эта положение иллюстрируется графически на Рис. 3-1.
Уровень, на котором находит применение об'единение с помощьюмостов (называемый канальным уровнем), контролирует поток информации, обрабатывает ошибки передачи, обеспечивает физическую (в отличие отлогической) адресацию и управляет доступом к физической среде.Мосты обеспечивают выполнение этих функций путем поддержки различныхпротоколов канального уровня, которые предписывают определенныйпоток информации, обработку ошибок, адресацию и алгоритмы доступа к носителю. В качестве примеров популярных протоколов канального уровня можно назвать Ethernet, Token Ring и FDDI.
Мосты - несложные устройства. Они анализируют поступающие фреймы,принимают решение о их продвижении, базируясь на информации,содержащейся в фрейме, и пересылает их к месту назначения. В некоторыхслучаях (например, при об'единении "источник-маршрут") весь путь к месту назначения содержится в каждом фрейме. В других случаях(например, прозрачное об'единение) фреймы продвигаются к месту назначения отдельными пересылками, по одной за раз. Дополнительнаяинформация по соединению источник-маршрут и прозрачному соединениюприведена соответственно вглаве 30 "Соединение по мостовой схeмe Источник-Маршрут"иглаве 29 "Прозрачное об'единение с помощью мостов".
Основным преимуществом об'единения с помощью мостов являетсяпрозрачность протоколов верхних уровней. Т.к. мосты оперируют наканальном уровне, от них не требуется проверки информации высших уровней. Это означает, что они могут быстро продвигать трафик, представляющий любой протокол сетевого уровня. Обычным делом для моста является продвижение Apple Talk, DECnet, TCP/IP,XNS и другого трафика между двумя и более сетями.
Мосты способны фильтровать фреймы, базирующиеся на любых поляхУровня 2. Например, мост можно запрограммировать так, чтобы он отвергал (т.е. не пропускал) все фреймы, посылаемые изопределенной сети. Т.к. в информацию канального уровня часто включается ссылка на протокол высшего уровня, мосты обычно фильтруют по этому параметру. Кроме того, мосты могут быть полезны, когда они имеют дело с необязательной информацией пакетов широкой рассылки.
Разделяя крупные сети на автономные блоки, мосты обеспечивают ряд преимуществ. Во-первых, поскольку пересылается лишь некоторыйпроцент трафика, мосты уменьшают трафик, проходящий через устройствавсех соединенных сегментов. Во-вторых, мосты действуют как непреодолимая преграда для некоторых потенциально опасных для сетинеисправностей. В-третьих, мосты позволяют осуществлять связь междубольшим числом устройств, чем ее можно было бы обеспечить на любойLAN, подсоединенной к мосту, если бы она была независима.В-четвертых, мосты увеличивают эффективную длину LAN, позволяяподключать еще не подсоединенные отдаленные станции.
Мосты можно сгруппировать в категории, базирующиеся на различных характеристиках изделий. В соответствии с одной из популярных схем классификации мосты бывают локальные и дистанционные. Локальные мосты обеспечивают прямое соединение множества сегментов LAN, находящихсяна одной территории. Дистанционные мосты соединяют множество сегментов LAN на различных территориях, обычно через телекоммуникационные линии. Эти две конфигурации представлены на Рис. 3-2.
Дистанционное мостовое соединение представляет ряд уникальныхтрудностей об'единения сетей. Одна из них - разница между скоростямиLAN и WAN (глобальная сеть). Хотя в последнее время в географическирассредоточенных об'единенных сетях появилось несколько технологийбыстродействующих WAN, скорости LAN часто на порядок вышескоростей WAN. Большая разница скоростей LAN и WAN иногда не позволяет пользователям прогoнять через WAN применения LAN, чуствительные к задержкам.
Дистанционные мосты не могут увеличить скорость WAN, однако онимогут компенсировать несоответствия в скоростях путем использования достаточных буферных мощностей. Если какое-либо устройство LAN, способной передавать со скоростью 3 Mb/сек, намерено связаться с одним из устройств отдаленной LAN, то локальный мост должен регулировать поток информации, передаваемой со скоростью 3Mb/сек,чтобы не переполнить последовательный канал, который пропускает64 Kb/сек. Это достигается путем накопления поступающей информациив расположенных на плате буферах и посылки ее через последовательныйканал со скоростью, которую он может обеспечить. Это осуществимо только для коротких пакетов информации, которые не переполняютбуферные мощности моста.
IEEE (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике)поделил канальный уровень OSI на два отдельных подуровня: подуровеньMAC (Управление доступом к носителю) и подуровень LLC (Управлениелогическим каналом). МАС разрешает и оркестрирует доступ к носителю(Например, конфликтные ситуации, эстафетная передача и др.), в товремя как подуровень LLC занят кадрированием, управлением потокоминформации, управлением неисправностями и адресацией подуровняМАС.
Некоторые мосты являются мостами подуровня МАС. Эти устройстваобразуют мост между гомогенными сетями (например, IEEE 802.3 иIEEE 802.3). Другие мосты могут осуществлять трансляцию между различными протоколами канального уровня (например, IEEE 802.3 иIEEE 802.5). Базовый механизм такой трансляции показан на Рис. 3-3.
На Рис. 3-3 главная вычислительная машина IEEE 802.3 (Главнаявычислительная машина А) формулирует пакет, содержащий прикладнуюинформацию, и герметизирует этот пакет в совместимый с IEEE 802.3фрейм для передачи через среду IEEE 802.3 в мост. Внутри мостафрейм освобождается от заголовка IEEE 802.3 в подуровне МАС канального уровня и затем передается выше в подуровень LLC длядальнейшей обработки. После обработки пакет снова передается вниз в реализацию IEEE 802.5, которая герметизирует пакет в заголовок IEEE 802.5 для передачи через сеть IEEE 802.5 в главнуювычислительную машину IEEE 802.5 (Главная вычислительная машина В).
Трансляция, осуществляемая мостом между различными типами сетей,никогда не бывает безупречной, т.к. всегда имеется вероятность, чтоодна сеть поддержит определенный фрейм, который не поддерживаетсядругой сетью. Эту ситуацию можно считать примерно аналогичнойпроблеме, с которой сталкивается эскимос, пытающийся перевести наанглийский некоторые слова из тех 50 слов, которые обозначают "снег.Более подробно многие из вопросов трансляции через мосты обсуждаютсяв Главе 31"Об'единение различных сред с помощью мостов".