Co to jest mostek sieciowy?

Most sieciowy, znany również jako przełącznik warstwy 2, to urządzenie sprzętowe używane do tworzenia połączenia między dwiema oddzielnymi sieciami komputerowymi lub do dzielenia jednej sieci na dwie. Obie sieci zwykle używają tego samego protokołu; Ethernet jest przykładem protokołu. Urządzenia sieciowe obejmują między innymi komputery osobiste (PC), drukarki, routery, przełączniki i koncentratory. Urządzenia podłączone do sieci za pośrednictwem karty adaptera Ethernet mają tak zwany adres Media Access Control (MAC), zwany również adresem fizycznym lub sprzętowym. Jest to adres, który jednoznacznie identyfikuje urządzenie z mostem, który może następnie określić, do której sieci jest podłączone urządzenie.

Główną funkcją mostu sieciowego jest przesyłanie danych na podstawie adresu MAC urządzeń wysyłających i odbierających. Ta operacja pomaga wyeliminować tzw. domeny kolizyjne. Jednym ze sposobów definiowania domeny kolizyjnej jest sieć, w której jedno urządzenie, zwane również węzłem, wymusza na każdym innym urządzeniu nasłuchiwanie podczas przesyłania pakietów danych. Inna definicja mówi, że domena kolizyjna istnieje, gdy dwa lub więcej urządzeń próbuje przesłać informacje dokładnie w tym samym czasie. Sieci z systemem Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD) powinny teoretycznie być chronione przed występującymi kolizjami, ale CSMA/CD może zawieść.

Ilekroć dochodzi do kolizji, wydajna transmisja pakietów danych jest znacznie zagrożona. Im więcej urządzeń w sieci próbuje przesłać dane, tym większa szansa na wystąpienie kolizji. Mostek sieciowy może służyć do segmentacji jednej sieci na dwie, zmniejszając w ten sposób liczbę urządzeń konkurujących o uprawnienia do transmisji. Na przykład, jeśli sieć A ma 20 urządzeń, istnieje prawdopodobieństwo, że co najmniej dwa z nich spróbują jednocześnie przesłać dane i spowodują kolizję. Jeśli zostanie dodany most, może podzielić sieć A na sieci A i B po 10 urządzeń każda.

Po włączeniu mostu sieciowego zacznie „nasłuchiwać” transmisji danych wykonywanej przez urządzenia w obu sieciach. Osiąga to, rejestrując adresy MAC urządzeń w tabeli, którą generuje automatycznie bez programowania. Kiedy pierwsze urządzenie przesyła dane, most dodaje swój adres MAC do tak zwanej tabeli przekazywania, aby móc z niej skorzystać w przyszłości. Most sprawdza również adres MAC urządzenia docelowego lub odbierającego. Jeśli nie pojawia się w swojej tabeli, most roześle pakiet danych do wszystkich urządzeń w obu sieciach, aby zlokalizować zamierzone miejsce docelowe.

Tabele przekazywania nie są budowane natychmiast, a most sieciowy musi czekać, aż odbierze transmisję z urządzenia, zanim będzie mógł poznać swój adres MAC. Adresy MAC urządzeń odbiorczych również muszą być poznane poprzez transmisję, wyszukiwanie lokalizacji miejsca docelowego. Gdy miejsce docelowe odpowie, jego adres jest również dodawany do tabeli przekazywania mostka sieciowego. Ostatecznie wszystkie adresy MAC zostaną przechwycone, a pakiety danych będą skutecznie kierowane bezpośrednio do miejsca przeznaczenia. Stanie się tak bez konieczności słuchania przez wszystkie urządzenia jednego urządzenia nadającego.
Gdy urządzenia wysyłające i odbierające znajdują się w tej samej sieci, nie następuje przekazywanie pakietów danych. Jeśli znajdują się w przeciwnych sieciach, most przekaże informacje. Zapobieganie kolizjom to nie jedyna zaleta korzystania z mostów; służą również do kontrolowania przepływu informacji w celu zachowania prywatności. Gdy urządzenie transmituje, jest postrzegane przez most jako adres MAC należący do jednej z dwóch oddzielnych sieci, a jeśli urządzenia wysyłające i odbierające znajdują się w tej samej sieci, dane nie zostaną przekazane. Jest to jeden ze sposobów, w jaki administrator sieci może zachować prywatność informacji.