Компьютерные сети что такое мост

Что такое сетевой мост и стоит ли его использовать?

Главная мысль: сетевой мост — это аппаратное устройство, которое может расширять локальную сеть, соединяя несколько сетей или позволяя подключаться к одной сети большему количеству устройств, чем это обычно возможно. Он также может разделить сеть пополам, чтобы упростить управление сетевым трафиком и помочь предотвратить любые коллизии («столкновения») информации, которые могут вызвать сбои в работе сети.

Если вы искали способы модернизировать свою локальную сеть (LAN), вы, вероятно, слышали разговоры о сетевых мостах. Так что же делают сетевые мосты и стоит ли их использовать?

Что такое сетевой мост?

Сетевые мосты — это устройства, которые позволяют нескольким локальным сетям взаимодействовать друг с другом, расширяя их охват за пределы одной сети. Они проверяют входящий трафик от сетевых устройств, таких как компьютеры, телефоны, принтеры и маршрутизаторы, а затем решают, следует ли пересылать этот трафик или отбрасывать его.

Согласно сетевой модели OSI, каждая сеть состоит из семи уровней для передачи информации, от физического до прикладного. Сетевые мосты находятся на втором, канальном, уровне модели OSI.

Что помогает мосту решить, куда направить входящий трафик, так это информация, передаваемая каждым устройством, пытающимся отправлять и получать данные в сети. Она может включать в себя протокол, который устройство использует для подключения, а также Media Access Control (MAC) этого устройства, также называемый аппаратным или физическим адресом.

Основная цель сетевого моста — предоставить большему количеству устройств доступ к сети без возникновения так называемого «домена коллизий». Домены коллизии — это когда два или более устройств в одной сети пытаются передать данные в одно и то же время, вызывая проблемы.

Если сеть слишком велика, можно использовать сетевой мост, чтобы разделить её на более мелкие сети. Если, например, к одной сети подключено 30 устройств, мост может уменьшить вероятность коллизии, разделив её на две сети по 15 устройств в каждой.

Когда устройство впервые передаёт данные в сеть, его MAC-адрес добавляется в таблицу переадресации, чтобы сетевой мост мог ссылаться на неё позже. После добавления MAC-адреса каждого устройства в таблицу сетевой мост может эффективно маршрутизировать трафик.

Нужен ли мне сетевой мост?

Большинству людей, вероятно, не нужно использовать сетевой мост. Обычно им не нужно подключать чрезмерное количество устройств к своей сети и им не нужна физическая зона покрытия, превышающая их дом.

Если у вас есть много устройств, которым необходимо подключиться к вашей беспроводной локальной сети, например, в большом офисе с несколькими компьютерами/маршрутизаторами и т. д., или вам необходимо подключить несколько локальных сетей, вам может пригодиться сетевой мост. Если ваша сеть особенно велика, лучшим вариантом может быть сетевой коммутатор.

Типы сетевых мостов

Сетевой мост может поддерживать несколько типов подключения в зависимости от используемого протокола. Существуют мосты Wi-Fi-Ethernet, мосты Wi-Fi-Bluetooth и мосты Wi-Fi-Wi-Fi. Каждый из них может быть использован для определённой цели. Например:

• Мосты Wi-Fi-Wi-Fi можно использовать для настройки точек беспроводного доступа, например, в местной кофейне.
• Мосты Bluetooth-Wi-Fi используются для подключения мобильных устройств с помощью Bluetooth дома или в офисе.
• Мосты Ethernet-Wi-Fi позволяют устройствам Ethernet получать доступ к беспроводной сети и особенно полезны для старых устройств, у которых нет возможности подключения к Wi-Fi.

Сетевые мосты и другие сетевые устройства

В дополнение к сетевым мостам для построения локальной сети можно использовать несколько других устройств. Некоторые из них выполняют схожие функции, но ни один из них не является полностью одинаковым.

Повторители, например, немного похожи на мосты, но их единственная функция — расширить зону покрытия локальной сети за счёт перенаправления трафика. Они не могут маршрутизировать трафик или разделять сеть. Некоторые сетевые мосты также могут действовать как повторители.

Свичи, коммутаторы (switch) выполняют почти ту же функцию, что и мост, с некоторыми вариациями. У них больше физических портов, чем у моста, обычно четыре или более, поэтому коммутаторы иногда называют многопортовыми мостами. Они используют ASICS (Application Specific Integrated Circuits) для маршрутизации трафика, в то время как мост использует программное обеспечение. Коммутаторы могут маршрутизировать трафик тремя способами:

Мосты просто используют store and forward.

Маршрутизаторы более «интеллектуальны», чем сетевой мост, поскольку они могут динамически маршрутизировать трафик. Их можно настроить для фильтрации определённых пакетов данных для большей безопасности сети. Маршрутизаторы в сочетании со шлюзами работают как «магистраль» Интернета и, таким образом, могут работать с несколькими структурами сетевой адресации и размерами пакетов данных. У них также есть «режим моста», который вы можете использовать при нестабильном соединении.

Связанные статьи:

Источник

Как работает сетевой мост и чем его можно заменить

Что такое мост в сети, как работает сетевой мост, чем отличается мост от коммутаторов и ретрансляторов, как использовать сетевой мост во время работы в Docker — ответы на все эти вопросы вы найдете в статье.

Чем может быть полезен сетевой мост? Его использование оправдано, когда необходимо расширить LAN или сделать работу с контейнизированными приложениями более удобной. Для этого понадобится специальное устройство и немного времени на настройку.

Что такое сетевой мост?

Сетевой мост, или по-английски network bridge, используется для объединения двух локальных сетей в одну или для разделение одной сети на два сегмента.

По-другому, сетевой мост — это устройство, или аппаратный и программный комплекс, объединяющий сегменты сети. Мост можно рассматривать как устройство с функциями хранения и дальнейшей отправки.

Варианты использования сетевого моста

Предположим, вы используете два типа соединения: проводное, через сетевую карту Ethernet, и беспроводное, через Wi-Fi. Первый вариант дает вам более стабильное подключение, а второй — позволяет подключить сразу несколько устройств, объединив их в одну сеть. Так вот, с помощью сетевого моста эти два соединения можно объединить и, как бонус, повысить стабильность.

Создание моста также придется кстати, когда у вас однопортовый модем и несколько компьютеров. В таком случае основной компьютер будет выполнять роль хостовой машины, к которой будут подключены остальные ПК.

Другим кейсом использования сетевых мостов является необходимость расширить охват нескольких локальных сетей. Например, если внедряется новый отдел в организации.

Сетевой мост можно также использовать для разделения одной сети на два сегмента. Например, когда необходимо снизить нагрузку на локальную сеть, перераспределив трафик между подключенными к ней устройствами.

Виртуальный сетевой мост также может быть использован в целях безопасности. Мост можно настроить таким образом, чтобы в случае сбоя трафик был перенаправлен с основного сервера в резервный.

Принцип работы

Мост работает на уровне канала передачи данных (уровень 2) модели OSI. Устройство, используемое в качестве моста, проверяет входящий трафик, а затем пересылает его в нужный пункт назначения либо отбрасывает.

1. Мост получает все пакеты данных или кадры из локальных сетей.
2. Мост создает таблицу MAC-адресов для определения, из какой сети отправлены данные и в какую их надо направить. Таким образом он начинает прослушивать передаваемые данные внутри обеих сетей.
3. Мост считывает отправку и отбрасывает все пакеты из локальной сети №1, отправленные компьютеру в локальной сети №1. А данные из локальной сети №1, отправленные компьютеру в локальной сети №2, повторно передаются в локальную сеть №2.
4. Пакеты данных из локальной сети №2 обрабатываются таким же способом.

Если рассматривать процесс более детально на уровне таблицы адресов, то работу моста можно описать следующим образом. Мостовое устройство анализирует 48-битовое поле адреса пункта назначения пакета данных, затем сравнивает этот адрес с базой переадресаций. Если адрес не совпадает ни с одной записью в таблице, то сетевой мост передает пакет данных в следующий сегмент. Данные будут передаваться до тех пор, пока не достигнут указанного в пункте назначения адреса.

Данные в сетевом мосту

Поскольку сетевые мосты работают на канальном уровне, они передают данные в виде кадров данных (фреймы). При получении кадра данных мост обращается к базе переадресаций (таблица адресов), чтобы принять решение о передаче фрейма.

Типы сетевых мостов

Традиционно можно выделить:

Самостоятельно создают таблицу адресов и впоследствии обновляют ее.

Такой мост соединяет два сегмента сети, и анализирует, стоит ли пересылать данные из одной сети (сегмента) в другую. Работает прозрачно.

Многопортовый мост соединяет несколько сетей, обрабатывает фреймы и принимает решение, куда конкретно пересылать трафик. Работает прозрачно.

Мост объединяет сети с различными протоколами канального и физического уровней.

Данный тип мостов объединяют локальные сети с едиными протоколами канального и физического уровня посредством сетей с другими протоколами.

Беспроводные мосты

Мостовые устройства поддерживают разные типы подключений, что также позволяет выделить разные типы беспроводных сетевых мостов:

• Беспроводные мосты могут соединять беспроводные точки доступа Wi-Fi.
• Мосты Wi-Fi — Ethernet позволяет подключить клиентов Ethernet к локальной сети Wi-Fi.
• Мост Bluetooth — Wi-Fi поддерживает соединения с мобильными устройствами Bluetooth.

Режим беспроводного моста — это функция, которую сегодня поддерживают большинство маршрутизаторов (роутеров). С помощью беспроводного сигнала две сети можно объединить в одну.

Например, это удобно, когда одна локальная сеть имеет доступ в интернет, а вторая — нет; тогда с помощью беспроводного моста можно объединить обе сети тем самым дав доступ к Интернету. Чтобы создать единую локальную сеть, потребуются два маршрутизатора Wi-Fi на каждую сеть. В качестве маршрутизатора рекомендуется использовать SOHO роутеры, которые помимо беспроводного подключения имеют также разъемы для подключения кабелей Ethernet.

Всё, что необходимо знать для настройки первого роутера — это идентификатор SSID (имя беспроводного сигнала) и пароль. Для второго роутера необходимо настроить режим беспроводного моста (Wireless Bridge Mode) и ввести данные от первого роутера, чтобы к нему подключится. После этого вы получите единую сеть, где все устройства второй сети будут иметь доступ к серверу и модему первой сети.

Сетевые мосты vs. Ретрансляторы vs. Коммутаторы и роутеры

Ретрансляторы используются в основном для увеличения физического расстояния, которое преодолевает сигнал. То есть ретранслятор не объединяет сети и никак не фильтрует передаваемый трафик, в отличие от сетевых мостов, которые принимают решение передать или отбросить пакет данных.

Маршрутизаторы (роутеры) могут выполнять некоторые функции моста: анализ, фильтрацию и пересылку пакетов данных. Однако, в отличие от мостов, роутеры способны анализировать большой сетевой трафик, адаптироваться к изменениям сети, изолировать и защищать фрагменты сети от несанкционированного доступа и др.

Коммутаторы выполняют те же функции, что и сетевой мост. Они имеют больше возможностей за счет нескольких аппаратных портов, так как мост предлагает лишь два порта (один для входящего и второй для исходящего трафика). Коммутаторы сегодня используются чаще, чем сетевые мосты.

Различия сетевого моста по-умолчанию и моста, определенного пользователем

Работая в Docker и контейнирезируя приложения, пользователям доступно несколько режимов сети, включая сетевой мост. В Docker эта сеть носит название “bridge” для всех контейнеров для общения в пределах одного хоста, в случае отсутствия других описанных сетей.

Стоит отметить, что данная сеть (установленная по-умолчанию) не рекомендуется к использованию, и наилучшим вариантом будет настроить сеть самостоятельно. Вот, в чем основные преимущества пользовательского моста перед дефолтным:

1. Наилучшая изоляция контейнеризированных приложений, которые открывают порты друг другу, а не в публичную сеть.
2. Контейнеры в сети моста по-умолчанию могут обращаться к друг другу только по IP-адресам пока не указан параметр —link. Если сетевой мост настроен пользователем, к контейнеру можно обращаться по его имени или заданному alias.
3. С пользовательскими мостами контейнеры можно подключать или отключать от сетей, вносить изменения в параметры в любой момент. Если же контейнеризация используется с мостами по-умолчанию, необходимо остановить контейнер и создать его заново уже с новыми сетевыми параметрами.
4. Пользовательские мосты можно изменять и настраивать. Управлять такими мостами можно через docker network create или в файле Docker Compose во время его работы.

Раньше единственным способом обмена переменными среды между двумя контейнерами было их связывание с помощью —link. Это возможно во время работы с мостами по-умолчанию. Однако на сегодняшний день и этот способ устарел.

Источник