以太网教程：网桥( 三 )

透明网桥采用的算法是逆向学习法(backwardlearning) 。网桥按混杂的方式工作，故它能看见所连接的任一LAN上传送的帧。查看源地址即可知道在哪个LAN上可访问哪台机器，于是在散列表中添上一项。
当计算机和网桥加电、断电或迁移时，网络的拓扑结构会随之改变。为了处理动态拓扑问题，每当增加散列表项时，均在该项中注明帧的到达时间。每当目的地已在表中的帧到达时，将以当前时间更新该项。这样，从表中每项的时间即可知道该机器最后帧到来的时间。网桥中有一个进程定期地扫描散列表，清除时间早于当前时间若干分钟的全部表项。于是，假如从LAN上取下一台计算机，并在别处重新连到LAN上的话，那么在几分钟内，它即可重新开始正常工作而无须人工干预。这个算法同时也意味着，假如机器在几分钟内无动作，那么发给它的帧将不得不散发，一直到它自己发送出一帧为止。
到达帧的路由选择过程取决于发送的LAN(源LAN)和目的地所在的LAN(目的LAN)，如下所示：
1、假如源LAN和目的LAN相同，则丢弃该帧。
2、假如源LAN和目的LAN不同，则转发该帧。
3、假如目的LAN未知，则进行扩散。
为了提高可靠性，有人在LAN之间设置了并行的两个或多个网桥，但是，这种配置引起了另外一些问题，因为在拓扑结构中产生了回路，可能引发无限循环。其解决方法就是下面要讲的生成树(spanningtree)算法。
生成树网桥
解决上面所说的无限循环问题的方法是让网桥相互通信，并用一棵到达每个LAN的生成树覆盖实际的拓扑结构。使用生成树，可以确保任两个LAN之间只有唯一一条路径。一旦网桥商定好生成树，LAN间的所有传送都遵从此生成树。由于从每个源到每个目的地只有唯一的路径，故不可能再有循环。
为了建造生成树，首先必须选出一个网桥作为生成树的根。实现的方法是每个网桥广播其序列号（该序列号由厂家设置并保证全球唯一），选序列号最小的网桥作为根。接着，按根到每个网桥的最短路径来构造生成树。假如某个网桥或LAN故障，则重新计算。
网桥通过BPDU(BridgeProtocolDataUnit)互相通信，在网桥做出配置自己的决定前，每个网桥和每个端口需要下列配置数据：
网桥：ID(唯一的标识)
端口：端口ID(唯一的标识)
端口相对优先权
各端口的花费(高带宽=低花费)
配置好各个网桥后，网桥将根据配置参数自动确定生成树，这一过程有三个阶段：
1、选择根网桥
具有最小网桥ID的网桥被选作根网桥。网桥ID应为唯一的，但若两个网桥具有相同的最小ID，则MAC地址小的网桥被选作根。
2、在其它所有网桥上选择根端口
除根网桥外的各个网桥需要选一个根端口，这应该是最适合与根网桥通信的端口。通过计算各个端口到根网桥的花费，取最小者作为根端口。
3、选择每个LAN的“指定(designated)网桥”和“指定端口”
假如只有一个网桥连到某LAN，它必然是该LAN的指定网桥，假如多于一个，则到根网桥花费最小的被选为该LAN的指定网桥。指定端口连接指定网桥和相应的LAN(假如这样的端口多于一个，则低优先权的被选) 。
一个端口必须为下列之一：
1、根端口
2、某LAN的指定端口
3、阻塞端口
当一个网桥加电后，它假定自己是根网桥，发送出一个CBPDU(ConfigurationBridgeProtocolDataUnit)，告知它认为的根网桥ID 。一个网桥收到一个根网桥ID小于其所知ID的CBPDU，它将更新自己的表，假如该帧从根端口(上传)到达，则向所有指定端口(下传)分发。当一个网桥收到一个根网桥ID大于其所知ID的CBPDU，该信息被丢弃，假如该帧从指定端口到达，则回送一个帧告知真实根网桥的较低ID 。