广域网中巧桥接

　　《微电脑世界》2003年第2期发表了《器的桥接功能在VLAN划分中的应用》，文章对利用路由器的透明桥接功能进行VLAN划分以及在局域网中的应用进行了详细阐述。中国建设银行南通分行（以下称我行）在进行国际业务部与机关大楼联网过程中，因为外汇咨询服务系统的需要，也利用了路由器的透明桥接功能，但却用在广域网上，解决了客户机和之间由于需要通过广播来传送数据包的互连问题，见附图
　　 附图 广域网连接示意图
　　一、桥接奥秘
　　
　　根据OSI（开放系统互连）七层模型中的定义，路由器属于网络层的设备，主要用来连接分布在一定地域范围内的计算机远程网络，它的每个端口属于不同的IP子网。在默认情况下，地址解析（ARP）、广播等数据链路层信息终止于路由器的Interface端口，不同端口之间数据的转发必须依赖第三层的IP地址信息。
　　
　　在路由器中，其操作系统IOS从11.2版本开始增加了路由桥接功能（Integrated Routing and Bridging，IRB），通过设置桥接组和桥接虚拟端口（BVI），在不同的局域网端口与广域网端口之间进行桥接，从而实现了地址解析、广播包等信息穿过路由器，通过DDN、X.25和帧中继等广域链路到达远端网络，远端网络和本地网络共享同一个广播域。
　　
　　透明桥接对于网络上的设备来说应该是透明的，当数据帧通过网桥时，它不对数据帧进行任何修改。当路由器配置了桥接选项后，会处理同一桥接组内所有接口上的数据帧，并实时调查每个主机的位置，它的作用就相当于一个局域网机。若在某个接口上接收了一个数据帧，就会在该桥接表内置入一个条目，列出发送数据主机的MAC地址和接收到数据帧的接口。若是同一个物理局域网内的两个主机通信，数据帧就不会被发送到其他的接口，因为在桥接表里，数据帧都来自相同的接口；若是收到一个帧，而其中的MAC地址不在自己的桥接表里，就会将这个帧以广播包的形式扩散到同一桥接组内所有的接口，包括DDN、X.25、帧中继等广域网端口。
　　
　　采用桥接功能的意义在于，在应用中如果需要通过广播传送数据包时，采用一般的静态路由连接无法传送，桥接可以依靠生成树（STP）解决这一问题。而目前企业信息系统中，这样的应用越来越多，如办公自动化和其他各种应用，所以在网络设计时，需要考虑到这一因素。
　　
　　二、配置须知
　　
　　对于X.25和帧中继等一点对多点的广域网链路，路由器会根据IP地址到X.121地址的映射关系、IP地址到数据链路连接标识符（DLCI）号的映射关系，产生一张包括MAC地址和X.121地址、或者MAC地址和DLCI号的关系表；若收到一个数据帧，其MAC地址在自己的桥接表里，数据帧就直接转发到相应的端口。
　　
　　配置了透明桥接的Cisco路由器之后，需要使用生成树来协商建立一条到根网桥的无环路径，避免桥接引起的广播风暴。首先，桥接设备之间通过桥接协议数据单元（Bridge Protocol Data Unit，BPDU）来选举根网桥，网桥ID最低的桥接设备选为根网桥，网桥ID由一个2字节的优先级域和一个6字节的MAC地址域组成，网桥的优先级可以手工设置，缺省为32768。选举完根网桥后，其他桥接设备再确定到根网桥的最佳无环路径。
　　
　　为了选择哪些端口转发数据，哪些端口阻止数据通过，桥接设备将检查被通告到其端口上的所有BPDU，依次比较BPDU中的路径开销、网桥ID等参数，路径开销越低，端口优先级越高；若路径开销一样，网桥ID越低，优先级越高；若网桥ID一样，端口ID越低，优先级越高。优先级高的端口转发数据帧，优先级低的端口处于阻断状态，这样，所有桥接设备就形成了一个转发数据帧的最佳无环路径树。
　　
　　三、自己动手
　　
　　在Cisco路由器上设置桥接，需要完成以下工作。
　　
　　1．设置桥接
　　
　　首先需要配置IRB功能，使得路由器既可路由又可桥接，允许路由器配置BVI端口，再建立一个桥接组，选择一个生成树的算法，在接口配置模式下，将接口划到网桥组，然后配置桥接组所在STP生成树域。
　　
　　2．设置参数
　　
　　先配置整个网桥的优先级参数，缺省是32768，再调整桥接端口的优先级。调整桥接端口的路径开销，默认值是1000除以数据传输速率（Mbps）。调整BPDU中的时间间隙。调整桥接表的aging-time时间。
　　
　　3．配置协议
　　
　　指定允许路由的的协议类型。配置IRB功能以后，桥接组中的数据缺省情况下都是进行桥接，对于目的地址与桥接组中的主机不在同一网段的数据包，指定允许路由的的协议类型。
　　
　　4．配置BVI端口
　　
　　BVI端口是整个桥接组的虚端口，与路由器中其他可路由的端口一样，进出桥接组的可路由数据包由该端口接收发送。
　　
　　四、实际案例
　　
　　我行国际业务部到市行机关大楼的距离为3km，它通过一根2Mbps的DDN专线与市行机关进行网络通信。最近，我行国际业务部新上一套外汇咨询服务系统，属于客户机/模式，服务器安装在机关大楼中心机房，为便于查询，客户机安装在国际业务部，客户机和服务器的某些内部进程必须通过广播来传送数据包，不能被路由。我们成功地运用Cisco路由器的透明桥接功能实现了客户机/服务器之间的通信，虽然速度稍微慢了一点，但是通过调整相应程序中的延时参数，从而保证了外汇咨询服务系统的正常运行。（作者地址：江苏省南通市姚港路1号建设银行南通分行信息技术部，226006）
　　
　　
　　
　　

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