Översikt

En nätverksbrygga är en enhet eller programvara som kopplar samman flera nätverkssegment på datalänkskiktet, det vill säga lager 2 i OSI-modellen. Bryggans huvuduppgift är att vidarebefordra datapaket (eller ramar) mellan segment endast när destinationen finns på den andra sidan. Genom att göra detta kan man minska onödig trafik och begränsa kollisionsdomäner i äldre Ethernet-nätverk.

Hur bryggor fungerar

Bryggan bygger och underhåller en tabell med fysiska (MAC-)adresser och vilken port eller vilket segment dessa adresser hör till. När en ram anländer tittar bryggan på ramens destinationsadress och avgör om den ska levereras lokalt eller vidarebefordras till ett annat segment. Om adressen är okänd kan bryggan sända (flooda) ramen till alla andra portar. Denna inlärningsprocess gör att bryggan över tiden blir mer selektiv och effektiv.

Tekniskt sker bearbetningen på lager 2, vilket gör att bryggan behöver tolka och ibland kontrollera innehållet i ramarna. Många bryggor arbetar enligt principen "store and forward": de tar emot hela ramen, kontrollerar integritet (t.ex. ramkontroll) och skickar vidare. I modernare utrustning kan vidarekoppling ske snabbare med hårdvaruaccelererade metoder.

Skillnader mot växlar

  • Prestanda: Traditionellt implementerades bryggor i mjukvara vilket gav lägre hastighet; moderna switchar använder ofta specialiserade kretsar (ASIC) för snabbare bearbetning.
  • Funktioner: Switchar erbjuder fler portar, stöd för fullduplex och VLAN, samt avancerade växlingsmetoder (cut-through, fragmentfree med flera).
  • Domäner: Både bryggor och switchar delar upp kollisionsdomäner, men switchar kan dessutom segmentera sändningsdomäner med hjälp av VLAN.
  • Benämning: I praktiken kallas moderna lager 2-switchar ofta för bryggor när de utför samma grundläggande funktion att lära och vidarebefordra MAC-adresser.

Historia och utveckling

Bryggor introducerades som ett sätt att förbättra prestanda i tidiga lokala nätverk genom att minska onödiga kollisioner och trafik mellan segment. Under 1990-talet och 2000-talet ersattes många fristående bryggor av högpresterande switchar som gav snabbare vidarebefordran och fler funktioner. Samtidigt har konceptet levt vidare i mjukvarubaserade implementationer och i virtuella nätverk där "bridge" är en vanlig komponent i operativsystem och virtualiseringsplattformar.

Användningsområden och begränsningar

Bryggor passar för att koppla samman nätverk med samma protokoll och för enkla miljöer där man vill separera trafik utan routning. De används också i virtualisering för att länka virtuella gränssnitt till fysiska nätverk. Begränsningar inkluderar brist på routningsfunktioner (lager 3), risk för loopar som kräver protokoll som Spanning Tree för att hanteras, samt att renodlade bryggor inte erbjuder moderna säkerhets- och hanteringsfunktioner som avancerade switchar gör.

Noterbart

  • Det finns olika typer av bryggor: transparenta bryggor som lär adresser dynamiskt och äldre varianter som använde källekodning eller andra tekniker.
  • I dagens nätverk är termen "brygga" fortfarande relevant, särskilt när funktionen implementeras i mjukvara eller i virtuella miljöer.